摘要:瀝青路面是指結(jié)合料為瀝青材料的路面,長(zhǎng)期以來(lái),因環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與行車(chē)通行量等因素的制約,導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生了不同程度的早期病害,進(jìn)而影響了瀝青路面的使用性能與年限。文章通過(guò)溫拌薄層罩面的方式對(duì)高速公路瀝青路面進(jìn)行修復(fù),以此有效避免路面病害惡化,達(dá)到恢復(fù)瀝青路面結(jié)構(gòu)功能、延長(zhǎng)公路路面使用年限的目的。
關(guān)鍵詞:高速公路;瀝青路面;溫拌薄層罩面技術(shù);環(huán)境因素;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);行車(chē)通行量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類(lèi)號(hào):U416 文章編號(hào):1009-2374(2016)04-0090-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.046
1 工程案例
某高速公路工程總長(zhǎng)度為178.8km,原設(shè)計(jì)為雙向四車(chē)道,該路段立交橋?yàn)?座,隧道為2個(gè),山嶺區(qū)域路基為21.5m寬,23m為重丘區(qū)域路基寬度,24.5m為微丘區(qū)域路基寬度。125m為最小平曲線(xiàn)半徑。該路線(xiàn)不良地質(zhì)面積較大,軟基長(zhǎng)度為全線(xiàn)的2/10左右。為實(shí)現(xiàn)該工程路面修復(fù)效果,需選取溫拌薄層罩面技術(shù)。
1.1 薄層罩面的概況
作為一種較為傳統(tǒng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方式,薄層罩面是指將一層熱拌瀝青混合料(2.5cm以下)鋪設(shè)到原有路面。在瀝青路面施工中,薄層罩面能夠?yàn)槠溥M(jìn)行新表面的提升,是大大提高路面平整度、降低行車(chē)振動(dòng)的最佳方式。在該技術(shù)的應(yīng)用中,選取特殊攤鋪機(jī),可同時(shí)結(jié)束改性乳化瀝青噴灑與熱瀝青混合料攤鋪兩項(xiàng)工作。碾壓時(shí)可選取鋼輪壓路機(jī),進(jìn)而達(dá)到有效處理早期病害的目的。
1.2 技術(shù)方案
瀝青路面使用期間主要病害為裂縫、車(chē)轍病害,根據(jù)工程實(shí)際情況,可選取ECA-溫拌瀝青混凝土(Easy-CompactHot-Mix Aaphalt)進(jìn)行施工,通過(guò)該材料對(duì)車(chē)轍加以填補(bǔ),并進(jìn)行薄層罩面施工。通過(guò)溫拌瀝青混凝土薄層罩面施工,需銑刨原有路面,將表層污染與老化表層銑刨,厚度約為5毫米,隨后進(jìn)行清理及粘層油噴灑作業(yè),一般選取高粘度改性乳化瀝青作為粘層油,根據(jù)工程建設(shè)施工情況,溫拌瀝青混凝土罩面層厚度為2~3cm。在車(chē)轍處理中,其方案如下:(1)如車(chē)轍不嚴(yán)重,路面裂縫較少??勺裱?chē)轍損壞程度,在所需治理車(chē)道左右標(biāo)線(xiàn)范圍進(jìn)行1.5~2.5cm深度銑刨,隨后選取ECA-6.7瀝青混合料對(duì)車(chē)轍位置進(jìn)行填補(bǔ);(2)當(dāng)車(chē)轍嚴(yán)重程度較小,路面裂縫較多,可裂縫位置可聚酯玻纖布進(jìn)行處理,并進(jìn)行ECA-10瀝青混合料(2.5~3cm厚度)直接加鋪罩面;(3)車(chē)轍極為嚴(yán)重,路面裂縫量大。需結(jié)合以上兩種方案合理施工。
2 高速公路瀝青路面溫拌薄層罩面施工準(zhǔn)備
2.1 材料準(zhǔn)備
瀝青:在經(jīng)濟(jì)性充分考慮的前提下,可選取高強(qiáng)瀝青作為該工程的主要填補(bǔ)材料,選取等級(jí)為PG76-22的SBS改性瀝青作為超薄瀝青混凝土材料。
粗、細(xì)集料:集料主要對(duì)路面起到骨架、填充功能。根據(jù)公路工程施工實(shí)際情況,可選取不同粗、細(xì)粒料進(jìn)行有效組成,如19~26.5mm為粗集料粒徑范圍,13.2~19mm為中集料粒徑范圍,細(xì)集料粒徑范圍則需控制在4.75mm以?xún)?nèi)。
礦粉:瀝青混凝土路面施工中往往選用的礦質(zhì)粒料粒徑都在0.075mm以下,其功能為空隙填充,避免熱瀝青滲流,并對(duì)瀝青材料粘結(jié)能力與熱穩(wěn)定性進(jìn)行有效提升。同時(shí),礦粉與瀝青必須具有良好的粘著力,能夠?qū)λ膭兾g情況進(jìn)行有效抵抗。目前,瀝青路面最常用的材料為石灰石粉。
聚酯纖維:為達(dá)到填補(bǔ)材料使用性能提升的目的,需將聚酯纖維2%添加到ECA-6.7內(nèi)。
溫拌添加劑:為確保填補(bǔ)材料、超薄瀝青混合料壓實(shí)度符合施工規(guī)定,需將溫拌添加劑(DAT-F6)摻加到瀝青混合料內(nèi),其技術(shù)要求如表1所示:
粘層:車(chē)轍填補(bǔ)與罩面施工前,為提升新舊瀝青混凝土層之間的粘結(jié)強(qiáng)度,需進(jìn)行粘層油噴灑,一般選取快裂高粘度改性乳化瀝青作為粘結(jié)層瀝青材料。
2.2 配合比設(shè)計(jì)
各礦料組成比例的確定。由施工現(xiàn)場(chǎng)選取各類(lèi)礦料篩分,通過(guò)計(jì)算機(jī)、圖解等方式對(duì)各礦料用量進(jìn)行計(jì)算。
瀝青最佳油石比確定。通過(guò)計(jì)算進(jìn)行礦料組成的確定,以5.5%為中間油石比按0.5%間隔變化,利用不同的5個(gè)油石比,對(duì)試件、空隙率、瀝青飽和度等進(jìn)行測(cè)定,進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)曲線(xiàn)的繪制。其公式如下:
a1——密度最大值油石比
a2——穩(wěn)定度最大值油石比
a3——空隙率范圍中值的油石比
3 高速公路瀝青路面溫拌薄層罩面施工流程
溫拌薄層罩面施工流程作為高速公路瀝青路面施工的重要環(huán)節(jié),要求施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照工程案例的實(shí)際情況,并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、地形情況等因素,做好施工準(zhǔn)備工作及配合比設(shè)計(jì),才能達(dá)到施工流程的規(guī)范性、合理性,只有這樣才能推動(dòng)工程建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。
3.1 原路面施工
沿著行車(chē)方向,將銑刨、填料攤鋪寬度范圍畫(huà)出?,F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查車(chē)轍病害,根據(jù)病害具體情況進(jìn)行銑刨方案的選擇,并銑刨原有路面凸起位置。完成銑刨作業(yè)后,需清理填補(bǔ)路段。
3.2 拌和施工
作為外加劑,溫拌添加劑和瀝青遵循一定比例,同時(shí)向攪拌設(shè)備內(nèi)噴入,在瀝青噴灑施工前溫拌添加劑需延時(shí)3s噴入,10s為噴入控制時(shí)間,溫拌添加劑噴灑需在瀝青噴灑完成前結(jié)束。單盤(pán)料拌和周期需控制在60s內(nèi),其中3s為干拌,瀝青與溫拌添加劑噴灑需低于14s,隨后進(jìn)行礦粉6s濕拌,隨后進(jìn)行30s為濕拌,確?;ò琢喜怀霈F(xiàn)在瀝青混合料內(nèi)。
3.3 運(yùn)輸施工
選取載重15t以上及較大離去角的自卸汽車(chē)作為公路工程瀝青路面瀝青混合料運(yùn)輸?shù)闹饕獧C(jī)械,通過(guò)該運(yùn)輸車(chē)輛可對(duì)換車(chē)卸料時(shí)間進(jìn)行最大限度的減少,并嚴(yán)格按照拌和能力、攤鋪速度等因素對(duì)運(yùn)輸自卸車(chē)數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。一般需清理干凈車(chē)輛車(chē)廂,并將柴油水混合物(1∶3)涂抹到車(chē)廂側(cè)板與底部,以此避免瀝青混合料粘結(jié)車(chē)廂。如拌合站與攤鋪施工具有較長(zhǎng)距離,可在瀝青混合料覆蓋篷布,以此確保瀝青混合料溫度符合施工要求。
3.4 攤鋪施工
為避免離析、波浪等現(xiàn)象出現(xiàn)于攤鋪混合料內(nèi),應(yīng)選取履帶式攤鋪機(jī)械進(jìn)行SMA或改性瀝青混合料攤鋪施工,并將薄層隔離劑、防粘結(jié)劑涂抹到攤鋪機(jī)受料斗內(nèi)。遵循路面寬度進(jìn)行可自動(dòng)調(diào)節(jié)攤鋪厚度對(duì)找平裝置的選用(1臺(tái)),并對(duì)振動(dòng)熨平板進(jìn)行加熱,以此確保攤鋪施工的質(zhì)量。選取走線(xiàn)法進(jìn)行底層施工,選取拖杠法進(jìn)行表面層施工。勻速慢行為攤鋪機(jī)施工的特點(diǎn),要求行駛速度應(yīng)符合拌合站產(chǎn)量,以此保證均勻連續(xù)攤鋪路面。
3.5 碾壓施工
緩慢、均勻?yàn)閴郝窓C(jī)碾壓施工速度的要求,為防止混凝土碾壓時(shí)出現(xiàn)擁包現(xiàn)象,需將驅(qū)動(dòng)輪朝向攤鋪機(jī),不能突然轉(zhuǎn)變碾壓路線(xiàn)與方向,在啟動(dòng)、停止壓路機(jī)時(shí)應(yīng)降低速度。通常情況下,根據(jù)碾壓各個(gè)環(huán)節(jié),進(jìn)行壓路機(jī)類(lèi)型、碾壓速度的確定。根據(jù)本工程實(shí)際施工要求,可選取表2碾壓速度進(jìn)行施工。
3.6 施工縫處理
3.6.1 縱向接縫:盡可能一天內(nèi)完成相同橫斷面罩面攤鋪?zhàn)鳂I(yè),通常選取垂直熱接縫施工方式。如交通不中斷情況下實(shí)施攤鋪,如無(wú)法一天內(nèi)完成攤鋪任務(wù),需進(jìn)行縱向冷接縫施工。接縫治理措施為前一天混合料攤鋪時(shí),需進(jìn)行5~10cm寬度多攤鋪施工,第二天混合料攤鋪前,需銑刨多攤鋪混凝土,并在2個(gè)車(chē)道間標(biāo)線(xiàn)位置設(shè)置縱向接縫。
3.6.2 橫向接縫:選取垂直平接縫。垂直于路中線(xiàn)并將端部切除,并將粘層油涂抹到切面、底面位置。選取熱料預(yù)熱接縫進(jìn)行攤鋪施工,人工平整后壓路機(jī)需做好橫向碾壓施工。壓路機(jī)碾壓施工時(shí)應(yīng)放置在壓實(shí)面層上,需先對(duì)新鋪層進(jìn)行碾壓,厚度為15cm。
3.7 粘層油灑布施工
高粘度改性乳化瀝青為該工程粘層油施工材料,該材料具有粘性,為避免粘輪現(xiàn)象出現(xiàn)在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中,必須在路面銑刨后,做好清理工作,也可選取高壓水槍進(jìn)行沖洗施工,將其表面雜物清理干凈,確保粘層油和瀝青混凝土具有緊密連接。同時(shí),需對(duì)粘層油灑布量進(jìn)行有效控制,一般為0.2~0.4L/m2。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的不斷加快及改革開(kāi)放的不斷深化,我國(guó)公路工程事業(yè)也得到了快速發(fā)展。高速公路作為道路施工與交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分,其不僅轉(zhuǎn)變了運(yùn)輸結(jié)構(gòu),提高了運(yùn)輸能力,更推動(dòng)了沿線(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?,F(xiàn)階段,公路路面主要分為兩種類(lèi)型:瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面。在高速公路施工中因?yàn)r青路面的優(yōu)點(diǎn),如平整、無(wú)接縫、行車(chē)舒適等,得到了大量運(yùn)用。溫拌薄層罩面技術(shù)作為高速公路瀝青路面大修改造工程的主要技術(shù),該技術(shù)的應(yīng)用可有效提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量,是推動(dòng)公路工程事業(yè)快速發(fā)展的重要保障。
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作者簡(jiǎn)介:付寧(1982-),女,河南鄭州人,供職于河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司,研究方向:交通工程。
(責(zé)任編輯:秦遜玉)