阮聰
摘要:隨著我國(guó)道路工程的建設(shè)速度不斷加快,人們對(duì)于道路運(yùn)行的安全性和舒適性提出了更加嚴(yán)格的要求。不少公路工程在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中,出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題,原本的水泥混凝土路面已經(jīng)無(wú)法很好地滿足現(xiàn)實(shí)需求,需要通過(guò)“白改黑”施工技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行大中修養(yǎng)護(hù)工作,提升公路的穩(wěn)定性和舒適性。文章結(jié)合“白改黑”施工技術(shù)的內(nèi)涵,結(jié)合具體工程實(shí)例,對(duì)公路大中修養(yǎng)護(hù)工程碎石化“白改黑”施工技術(shù)進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞:公路工程;大中修養(yǎng)護(hù);碎石化;“白改黑”
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:U416.04-A-15-044-2
0 引言
在我國(guó)新的發(fā)展環(huán)境下,以經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為支撐,交通運(yùn)輸事業(yè)越發(fā)繁榮,交通量的增大加劇了公路路面承受的壓力,也引發(fā)了相應(yīng)的路面破壞問(wèn)題,需要對(duì)其進(jìn)行維修改造?!鞍赘暮凇笔┕ぜ夹g(shù)主要是針對(duì)公路路面的改造,能夠提高公路整體質(zhì)量,強(qiáng)化其穩(wěn)定性和可靠性,延長(zhǎng)公路的使用壽命,同時(shí)也能夠有效減少行車過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲,保證行車舒適性。
1 “白改黑”施工技術(shù)
“白改黑”施工技術(shù)是路面工程維修改造中一種常用的技術(shù),主要是將原本的白色路面(水泥混凝土)改造成黑色路面(瀝青混凝土),提升路面結(jié)構(gòu)的環(huán)保性、防塵性、降噪性和舒適性。對(duì)比水泥混凝土路面,瀝青混凝土路面有著更強(qiáng)的附著力,車輛在遇到突發(fā)狀況時(shí),能夠大大縮短緊急制動(dòng)的距離,行車安全性更好,而且車輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲會(huì)大幅下降,降低了對(duì)周邊居民生活的影響,瀝青路面本身所具備的優(yōu)越的吸塵性能,在提高空氣質(zhì)量、美化城市環(huán)境等方面發(fā)揮著積極作用[1]。
想要將“白改黑”施工技術(shù)合理地應(yīng)用到公路大中修養(yǎng)護(hù)工程中,需要關(guān)注兩個(gè)方面的內(nèi)容:
(1)應(yīng)該對(duì)改造路段路面混凝土板塊的彎沉量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
在施工環(huán)節(jié),如果測(cè)量得到的混凝土板塊彎沉量超過(guò)45(0.01 mm),應(yīng)該將待改造路面中出現(xiàn)裂縫的板塊挖出,對(duì)混凝土板塊進(jìn)行注漿處理,要求在注漿后,板塊彎沉量能夠減低到20(0.01 mm)以下,同時(shí)做好待改造路面的補(bǔ)強(qiáng)加鋪?zhàn)鳂I(yè)。
(2)應(yīng)該確定好瀝青碎石應(yīng)力吸收層的參數(shù)。在對(duì)瀝青層進(jìn)行鋪設(shè)的過(guò)程中,施工人員應(yīng)該優(yōu)先選擇質(zhì)量可靠的瀝青以及硬度較高的石灰?guī)r集料,將集料中存在的風(fēng)化顆粒篩除,對(duì)路基表面進(jìn)行清理,保持清潔度良好[2]。
2 工程概況
某國(guó)省干道大中修養(yǎng)護(hù)工程全長(zhǎng)3.4 km,設(shè)計(jì)時(shí)速為60 km/h,水泥混凝土路面寬11 m,兩側(cè)硬路肩每側(cè)寬0.5 m,于2003年建成通車,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后,路面很多地方都出現(xiàn)了破損、開(kāi)裂等病害,因此市公路發(fā)展中心決定于2020年對(duì)其進(jìn)行大修,借助“白改黑”施工技術(shù)和碎石化改造方式,將現(xiàn)有的水泥混凝土路面改造成瀝青混凝土路面,具體的改造方案為:碎石化后板塊+水穩(wěn)定碎石調(diào)平層+8 cmSUP-20改性瀝青+4 cmPAC-12 SBS改性瀝青。
3 碎石化“白改黑”施工技術(shù)應(yīng)用
3.1 舊路碎石化處理
3.1.1 碎石化技術(shù)
碎石化技術(shù)是借助專用的破碎設(shè)備來(lái)對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行破碎,使其能夠形成粒徑在38 mm以內(nèi)的混凝土塊,經(jīng)過(guò)壓穩(wěn)處理后,在上方對(duì)新的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行加鋪,可以為新路面結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)的底基層或者均勻基層。這種施工工藝能夠?qū)υ镜乃嗷炷谅访孢M(jìn)行充分利用,將其改造成柔性嵌鎖基層,不過(guò)需要做好原有水泥混凝土路面的徹底破碎,相應(yīng)的施工技術(shù)有三類:(1)打裂壓穩(wěn)技術(shù),主要是借助板式?jīng)_擊錘,在水泥路面上每隔一段距離進(jìn)行橫向打裂,使得75%以上的路面能夠出現(xiàn)不規(guī)則開(kāi)裂;(2)打碎壓穩(wěn)技術(shù),借助非圓形沖擊壓實(shí)機(jī)械,對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行破碎,要求斷裂能夠貫穿水泥板;(3)碎石化技術(shù),對(duì)水泥板進(jìn)行進(jìn)一步破碎,確保破碎后的水泥塊能夠被固定在脫空基層上,在對(duì)隱患進(jìn)行消除的同時(shí),也可以有效地消除反射裂縫[3]。
3.1.2 碎石化施工
結(jié)合該工程的實(shí)際情況,在進(jìn)行碎石化施工的過(guò)程中,施工單位應(yīng)該安排專人做好原有路面狀況的調(diào)查工作,這也是公路大中修養(yǎng)護(hù)及改造的基礎(chǔ)和前提。通過(guò)全面細(xì)致的調(diào)查研究,能夠得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù),就路面中存在的問(wèn)題、損壞的原因以及剩余壽命進(jìn)行分析預(yù)測(cè),為舊路改造方案的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。在路面狀況調(diào)查中,
需要關(guān)注以下幾個(gè)核心內(nèi)容:(1)路況調(diào)查,調(diào)查的內(nèi)容有路面裂縫、破損、沉陷、唧泥等病害,依照調(diào)查結(jié)果做好路面破損類型分類,同時(shí)做好病害位置、程度的測(cè)量記錄,以板塊進(jìn)行計(jì)數(shù);(2)路面雷達(dá)測(cè)試,主要是對(duì)混凝土面板的厚度、脫空情況等進(jìn)行測(cè)定,依照車道來(lái)就脫空板塊的位置和數(shù)量進(jìn)行分別確認(rèn);(3)彎沉測(cè)試[4],可以利用靜態(tài)彎沉儀配合100 kN標(biāo)準(zhǔn)軸載車進(jìn)行,借助彎沉測(cè)量的結(jié)果,對(duì)水泥混凝土路面的板角傳荷能力以及整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估;(4)其他調(diào)查,包括了交通量調(diào)查、軸重調(diào)查、路基狀況調(diào)查、排水狀況調(diào)查等,通過(guò)對(duì)各種調(diào)查資料的整理分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)路況的客觀評(píng)價(jià)。
碎石化施工的工藝流程為:選擇試驗(yàn)路段,進(jìn)行破碎試驗(yàn)→對(duì)試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行檢查→確定好破碎工藝參數(shù),做好相應(yīng)的工藝控制→破碎施工,選擇Z型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)→更換光輪壓路機(jī)繼續(xù)壓實(shí)→路面施工。
為了保證施工的質(zhì)量和效果,在進(jìn)行全段破碎施工前,需要在試驗(yàn)路段的不同范圍內(nèi)進(jìn)行破碎試驗(yàn),嘗試不同錘頭高度和行進(jìn)速度帶來(lái)的不同破碎效果。完成試驗(yàn)后,對(duì)試坑進(jìn)行開(kāi)挖,選擇能夠滿足路面破碎粒徑要求的參數(shù),結(jié)合實(shí)際破碎情況進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整。在這個(gè)過(guò)程中需要注意,試坑位置不能存在工作縫或者橫向接縫,路面破碎后,必須在全深度范圍內(nèi)對(duì)其粒徑進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)試坑的回填需要借助密集級(jí)配碎石進(jìn)行,做好壓實(shí)工作,如果試驗(yàn)路段無(wú)法很好地滿足設(shè)計(jì)要求,則應(yīng)該做好重復(fù)破碎[5]。
3.1.3 施工控制
(1)路面碎石化前的處理,清除縫內(nèi)填充物及雜質(zhì),對(duì)全線的排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和修復(fù),路肩挖除,便于排水;(2)應(yīng)該對(duì)路面破碎的要求進(jìn)行明確,將至少75%的混凝土路面破碎成表面尺寸>7.5 mm,中間尺寸>22.5 mm,底部尺寸>37.5 mm的塊狀;(3)應(yīng)該控制好破碎的順序,縱向沿公路整體趨勢(shì)從高處向低處逐步破碎,避免混凝土攤鋪后出現(xiàn)排水不暢的情況;(4)在分車道進(jìn)行破碎時(shí),先破碎路面?zhèn)冗叺能嚨?,再破碎中部的車道,?shí)際破碎寬度應(yīng)該超出,與相鄰車道的搭接寬度≥15 cm;(5)在對(duì)新的路面進(jìn)行攤鋪前,必須將松散填料、漲縫料等清除;(6)表面凹槽、坑槽面積在100 cm2以內(nèi)的,用密級(jí)配碎石回填壓實(shí),面積在100 cm2以上的,應(yīng)利用瀝青混合料填補(bǔ);(7)破碎后的壓實(shí),使用Z型壓路機(jī)振動(dòng)碾壓2~3遍,測(cè)標(biāo)高進(jìn)行碎石調(diào)平后,檢測(cè)平整度合格后再用光輪壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)3~4遍,保證將破碎的路面表面扁平顆粒進(jìn)一步破碎,同時(shí)穩(wěn)固下層塊料,為新鋪的上承層提供一個(gè)平整的表面。
3.2 新路路面施工
在該國(guó)省干道大中修養(yǎng)護(hù)工程中,采用的是“白改黑”技術(shù),將原本的水泥混凝土路面改為瀝青混凝土路面:
(1)做好調(diào)平層施工?;炷涟逶O(shè)置完畢并且驗(yàn)收通過(guò)后,對(duì)其進(jìn)行徹底清理,做好粘油層的噴灑工作,依照設(shè)計(jì)厚度來(lái)對(duì)調(diào)平層進(jìn)行施工。如果設(shè)計(jì)厚度在
8 cm以內(nèi),可以采用一層攤鋪,反之則需要采用二層乃至多層攤鋪。調(diào)平層施工前,需要借助試鋪的方式確定好瀝青混合料的松鋪系數(shù)和壓實(shí)遍數(shù)。可以在施工現(xiàn)場(chǎng)使用5 m×5 m方格網(wǎng)進(jìn)行高程放樣,打上鋼桿后做好掛線控制。瀝青混凝土攤鋪環(huán)節(jié),現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要做好隨時(shí)檢查測(cè)量工作,確保鋪筑好的調(diào)平層能夠很好地滿足設(shè)計(jì)高程以及路拱橫坡的要求。
(2)做好土工布施工。可以從施工要求出發(fā),對(duì)土工布進(jìn)行設(shè)置,確保土工布單面面積質(zhì)量≤200 g/m3,抗拉強(qiáng)度≥80 kN/m,軟化點(diǎn)控制在120 ℃~210 ℃之間。土工布施工環(huán)節(jié),應(yīng)該將粘油層分為兩層均勻?yàn)⒉肌U硨佑褪褂脽釣r青,將溫度控制為150 ℃。灑布粘層油之后,配合專用設(shè)備對(duì)土工布進(jìn)行鋪設(shè),利用固定器對(duì)土工布其中一端進(jìn)行固定,壓在車輪下,保持車輛勻速行駛;預(yù)張拉度為1.0%~1.5%,保證土工布的鋪設(shè)沒(méi)有褶皺,搭接長(zhǎng)度≥30 cm[6]。
4 結(jié)語(yǔ)
總而言之,“白改黑”施工技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)舊路面的改造優(yōu)化,對(duì)路面中存在的各種病害和問(wèn)題進(jìn)行解決,在對(duì)其進(jìn)行使用的過(guò)程中,施工人員需要充分關(guān)注路面的具體情況,做好路況調(diào)查工作,強(qiáng)化施工過(guò)程管控,對(duì)可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行防范,以切實(shí)保障公路大中修養(yǎng)護(hù)的效果,推動(dòng)公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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收稿日期:2021-03-22
作者簡(jiǎn)介:
阮 聰(1981—),工程師,主要從事公路建設(shè)及路面養(yǎng)護(hù)管理工作。