林桂朋
(滄州路橋工程公司,河北 滄州 061000)
某段高速公路由于交通量大增,貨柜車占總車流比例是其他路段的3倍多(達到21%),超載情況比較普遍,路面的麻面、剝落、坑槽、車轍等病害嚴重,一定程度上影響了路面使用功能及行車舒適性、安全性。路面需要進行全面養(yǎng)護維修,改善路面使用性能。
該標段的高速瀝青路面的主要病害有以下幾種:
a)縱向裂縫 經(jīng)過鉆芯發(fā)現(xiàn),縱向裂縫只是位于磨耗層表面,而未貫穿整個瀝青層,縱向裂縫一般出現(xiàn)在行車方向,形成的主要原因是路表面層與下層粘結(jié)較差,在行車過程中,當路面層受到輪胎作用的剪應力時,面層所受的水平外力無法傳遞到底層,只是由表面層單獨承受,當表面層的強度不足以承受時,則產(chǎn)生此種破壞現(xiàn)象;
b)松散、坑槽 高速公路路面局部產(chǎn)生不規(guī)則的坑洞和松散現(xiàn)象,主要是由于水損害引起的坑槽,水損害坑槽主要是由于水進入到瀝青路面內(nèi)部,并滯留在孔隙中,在行車產(chǎn)生的動水壓力的反復作用下,逐漸使瀝青從集料表面剝離,局部瀝青混凝土松散而發(fā)展形成的;由于廣深高速通車多年,表層瀝青產(chǎn)生嚴重的老化,導致瀝青混合料的粘結(jié)力下降,從而在行車荷載和動水壓力的作用下產(chǎn)生局部的坑洞和松散;
c)車轍 該高速公路往某一方向外側(cè)主車道也有部分路段產(chǎn)生較深車轍,相對而言,另一方向的車轍要輕微一些,根據(jù)上述公式計算得到K103+000~K118+000段路面破損率DR和路面狀況指數(shù)PCI,并且進行了路面等級的評定。
圖1~圖4所示為該路段的幾種主要病害。
圖1 麻面
圖2 表面縱向裂縫
圖3 坑槽
圖4 車轍
該路段的路面檢測結(jié)果表明,本路段路面狀況總體良好,結(jié)構(gòu)強度較高,存在的主要問題為麻面、松散、坑槽和車轍,大部分路段路面抗滑性能指數(shù)大于50;由于車流量大、重載車輛較多,局部路段路面車轍嚴重;縱向有裂縫,一般出現(xiàn)在行車方向,位于磨耗層表面,而未貫穿整個瀝青層。經(jīng)研究,決定對橋面、縱坡及車轍大于2.5cm處以外的路面進行超薄層罩面,主要目的是對瀝青砼路面磨耗層進行功能性恢復。
通過對路面檢測結(jié)果的分析可以看出,本路段路面結(jié)構(gòu)強度較高,路面行駛質(zhì)量較好,銑刨后加鋪不但浪費資金而且良好的舊路面結(jié)構(gòu)無法得到利用,再加上該高速公路存在交通流量大、施工難度大的問題,從各方面綜合考慮,該路段的維修問題與超薄層罩面預防性養(yǎng)護技術(shù)及應用性能優(yōu)勢非常契合。經(jīng)專家研究討論,決定對橋面、縱坡及車轍大于2.5cm處以外的路面進行超薄層罩面,主要采用瀝青砼路面磨耗層進行功能性恢復。為保證該標段高速公路路面超薄磨耗層工程的系統(tǒng)實施,進行了一系列的混合料設(shè)計和試驗工作。
加鋪NovaChipR超薄磨耗層之前需要對有病害瀝青砼路面作修復補強,輕微裂縫(縫寬<1cm)采用灌縫的方法處理。局部路段存在坑槽、松散、嚴重裂縫(縫寬>1cm)等病害路段:開挖4cm原上面層以及8cm原中面層,采用8cmGAC—20+4cmSMA—13(改性)回填。對于本公路出現(xiàn)的車轍路段處治針對平均車轍深度<15mm的路段,不作處治,直接進行超薄磨耗層施工;針對15mm≤平均車轍深度<25mm的路段,采用填補單層MS—3型微表處的方法進行處治;針對平均車轍深度≥25mm的路段,采用開挖原4cm上面層后回填4cmSMA—13(改性)的方法進行處治。
在拌和場檢測合格后,由大橋養(yǎng)護站運出,經(jīng)廣珠東線運輸至施工現(xiàn)場。擬采用18t自卸車運輸瀝青混合料,車箱干凈,為防止混合料與車箱粘結(jié),在車箱側(cè)板和底板均勻涂刷一薄層油水混合物(1∶3的植物油水混合液),運料車裝料時應每裝一斗混合料挪動一下汽車位置;運料車應采用篷布覆蓋,用以保溫、防雨、防污染;運料車的數(shù)量應較拌和機生產(chǎn)能力或攤鋪能力略有富余,保證施工過程中攤鋪機前方有運料車等待卸料(開始攤鋪時不少于5輛),混合料運輸至現(xiàn)場的溫度不低于160℃。
高性能超薄磨耗層的專用設(shè)備是維特根SF—1800,設(shè)備包括受料斗、螺旋輸送器、乳化瀝青儲罐、乳化瀝青噴灑和計量系統(tǒng)、寬度可調(diào)節(jié)的振動熨平板等部分。該設(shè)備能夠一次性采用乳化瀝青膜噴灑以及瀝青混合料攤鋪及熨平。改性乳化瀝青膜在60~80℃的溫度下噴灑,噴灑量擬定為0.95ml/m2。熱瀝青混合料攤鋪在改性乳化瀝青噴灑后3s內(nèi)進行。
攤鋪熱瀝青混合料前要預熱熨平板,預熱溫度應接近瀝青混合料的攤鋪溫度;瀝青混合料的攤鋪溫度不低于150℃,不超過185°C。攤鋪機料斗受料前應涂刷少量柴油和水的混合液,以防止混合料與料斗粘結(jié);自卸車緩慢向料斗卸料,攤鋪機推動自卸車前進,開始攤鋪;混合料必須均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪,設(shè)定攤鋪機行走速度保持在16m/min。攤鋪過程中,攤鋪機螺旋送料器應不停地轉(zhuǎn)動,保證混合料高度不少于送料器高度的2/3,以使攤鋪出的混合料表面不發(fā)生離析;機械攤鋪的混合料,不宜多用人工修整,當出現(xiàn)局部缺料、表面不平整、局部離析等現(xiàn)象必須修整時,須在主管人員指導下進行;路面角隅位置的混合料采用人工整平;攤鋪好的混合料要及時碾壓,如因故不能及時碾壓或遇雨時,應停止攤鋪,并對卸下的混合料覆蓋保溫。
本工程對瀝青混合料攤鋪后采取壓路機緊接碾壓,以有效地縮短碾壓作業(yè)段長度,但要以不產(chǎn)生推移、發(fā)裂為原則。針對超薄磨耗層的技術(shù)特性,采用有別于一般瀝青混凝土的碾壓方式進行碾壓。碾壓通常以靜態(tài)方式進行,用11t的雙鋼輪壓路機碾壓2~3遍。碾壓必須在熱瀝青混合料攤鋪后立即進行,路面溫度不得低于90℃。壓路機應維護良好,具備可靠的操作穩(wěn)定性,并裝備有皂液水和刮板,以防止新鋪混合料粘在碾壓輥上。
以面層施工、影響質(zhì)量的特殊工藝(拌合、攤鋪、壓實)、使用的原材料等作為控制對象,加強原材料的檢測。對用于面層材料,要派專人至石料加工場(每個石場最少一人),對石料加工的源頭進行全過程監(jiān)督和必要檢測,把好加工現(xiàn)場進料斗石料源頭關(guān),確保石料質(zhì)量,督促石料加工商對石塊進行分類和驗收,同時督促石料加工商自檢,防止成品料被污染,確保出場質(zhì)量。
進入雨季后,每臺運輸車及拌合站必須配備對講機或其他通訊設(shè)備,隨時保持聯(lián)系;設(shè)總調(diào)度負責統(tǒng)一指揮拌料、攤鋪;下雨天嚴禁攤鋪施工,運輸拌合料車輛必須加蓋防雨保溫蓬布;車箱連接處應密封嚴密。遇雨后,拌合樓應立即停止拌料,施工現(xiàn)場立即停止攤鋪,并迅速把攤鋪機(包括料斗部分)全面覆蓋,而且在攤鋪機前對將攤鋪混合料的工作面進行防雨覆蓋,對已攤鋪的部分迅速加緊碾壓至密實。對未經(jīng)壓實而遭雨淋的瀝青混合料要全部清除。攤鋪現(xiàn)場應配備一定數(shù)量的吸水拖把及小桶,若遇短時陣雨,要對局部積水處作拖干處理。攤鋪尾段遇小雨時,用拖把盡量清干積水,適當加快攤鋪速度完成攤鋪。拌合場要做好防汛、防雨措施。在拌合樓場內(nèi)布置排水溝,做到雨后場內(nèi)不積水。將細集料存放在倉庫中,并配備足夠的防雨條布,使其始終處于干燥狀態(tài)。
從檢測結(jié)果來看,各項指標均滿足超薄磨耗層技術(shù)指南要求,符合瀝青路面施工驗收規(guī)范要求。且施工完畢后的超薄磨耗層路面在抗磨耗、降低行車噪音、平整度等方面比原路面有了明顯提高。
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