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      市政路橋施工中防水路基面的技術(shù)分析

      2022-09-08 03:43:26汪文兵
      交通科技與管理 2022年17期
      關(guān)鍵詞:防水層路橋市政

      汪文兵

      (安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230051)

      0 引言

      市政路橋工程在投入使用中,會受到天氣、環(huán)境、地質(zhì)條件等復(fù)雜因素的影響,出現(xiàn)路面破損,且破損頻率較高[1]。在深入剖析路基面破損的原因時(shí)發(fā)現(xiàn),部分破損是由于設(shè)計(jì)施工和道路運(yùn)輸管理不善所導(dǎo)致。在防水路基表面發(fā)生破壞后,有關(guān)部門要對其進(jìn)行二次修復(fù),防止破損位置進(jìn)一步發(fā)展[2]。但由于現(xiàn)階段有關(guān)單位對防水路基面監(jiān)督力度不夠,無法確保破損位置及時(shí)修復(fù),修復(fù)后的路面質(zhì)量往往會比原有的防水效果更差,浪費(fèi)大量的物資和人力[3]。要解決該問題,改善路基面的防水性能,必須從施工開始階段便嚴(yán)格控制防水面的施工質(zhì)量,從而延長其使用壽命。

      1 市政路橋施工實(shí)例

      所研究的工程標(biāo)段位于某市開發(fā)區(qū),全線標(biāo)段里程為KF380+082~KD385+548(共劃分成四個(gè)施工段,分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),施工段正線全長約45 km,施工段中的右幅為7.8 m,包括行車道與超車道。根據(jù)施工作業(yè)現(xiàn)場的勘驗(yàn)與綜合調(diào)研,設(shè)計(jì)施工段路基面防水施工方案見表1。

      表1 路橋路基面防水施工方案

      2 市政路橋施工中防水路基面技術(shù)

      2.1 市政路橋防水路基面施工原材料準(zhǔn)備

      在對市政路橋建設(shè)項(xiàng)目中的路基面進(jìn)行防水施工前,首先需要根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)要求,對施工原材料進(jìn)行選擇。選用符合當(dāng)前重要交通道路瀝青技術(shù)的基質(zhì)瀝青材料作為主要材料。對于施工材料中的改性劑,選用橡膠粉和環(huán)氧樹脂,固化劑選用低分子氨樹脂[4]。其中,環(huán)氧樹脂材料的環(huán)氧值應(yīng)當(dāng)控制在0.41 當(dāng)量/100 ge~0.47 當(dāng)量/100 g 范圍內(nèi);軟化點(diǎn)在12~20 ℃范圍內(nèi);無機(jī)鋁含量應(yīng)小于或等于0.001 當(dāng)量/100 g;有機(jī)氯應(yīng)小于或等于0.02當(dāng)量/100 g。低分子氨樹脂的表觀應(yīng)為棕色黏稠液體;氨值應(yīng)控制在200±20 范圍內(nèi);分子量應(yīng)在600~1 100 范圍內(nèi)[5]。根據(jù)上述論述完成對施工原材料的選擇,在此基礎(chǔ)上,通過外購方式獲取到的改性瀝青,在使用之前必須進(jìn)行樣品熔化,以檢測其離析情況。檢查無明顯分離,凝結(jié)等現(xiàn)象,所有的性能指標(biāo)均滿足規(guī)范的要求。針對各類材料的貯存按照下述標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制:第一,碎石貯存的過程中應(yīng)當(dāng)確保集料的潔凈以及干燥,并防止受到外界的污染;第二,對于改性劑材料的貯存,應(yīng)當(dāng)將其按照規(guī)定要求貯存在室內(nèi),并保持貯存環(huán)境干燥,注意通風(fēng)和防火;第三,針對改性瀝青施工材料,明確其保質(zhì)期,嚴(yán)格控制貯存的日期小于保質(zhì)期,存在離析現(xiàn)象的材料嚴(yán)禁使用。

      2.2 改性瀝青黏層施工

      在完成對施工原材料的準(zhǔn)備后,針對市政路橋的改性瀝青黏層施工。圖1 為改性瀝青黏層基本結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖1 改性瀝青黏層結(jié)構(gòu)示意圖

      按照施工技術(shù)規(guī)范要求,在施工時(shí),采用小型瀝青罐車施工,同時(shí)配合人工噴油方式輔助。要求噴射出的改性瀝青應(yīng)當(dāng)呈霧狀分布。不同類型的瀝青施工材料以及用量都應(yīng)當(dāng)根據(jù)黏結(jié)層的類型進(jìn)行試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定施工方案[6]。灑布黏層瀝青的溫度不能低于10 ℃,并且是平穩(wěn)、升高的,有適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速,大風(fēng)、霧天或雨天都不得施工。市政路橋路面上的松散顆粒、灰塵等,都要清理掉。如果有泥巴,則要用鐵鍬和清水沖洗,等地面干了再灑上一層瀝青。采用瀝青噴涂設(shè)備,對路緣石、雨水進(jìn)水口、檢查井等部位進(jìn)行噴涂[7]。噴灑時(shí),要沿著道路縱向均勻地噴灑,在側(cè)向上,要先灑到中心隔離區(qū)附近的一條車道,然后從里到外,依次噴出一條車道,下一條車道和前面一條車道不會重合,但不能暴露,必須用人工噴水設(shè)備進(jìn)行噴淋。在鋪設(shè)瀝青路面時(shí),在每一層上部進(jìn)行鋪設(shè)之前,先將被污染的底層清理干凈,再灑上一層瀝青,所有底層表面都要噴上乳化黏合瀝青。在所有的中間面層上都要噴灑乳化黏合的瀝青,并在充分破乳后再進(jìn)行鋪面。黏層的乳化瀝青噴灑量為0.3~0.5 kg/m3。乳化瀝青灑布時(shí),不可漏灑,不可過量。

      2.3 貧混凝土基層施工

      在進(jìn)行貧混凝土基層的施工時(shí),攤鋪設(shè)備是主要機(jī)械,需要密切配合其他施工機(jī)械。在鋪裝過程中,根據(jù)松散系數(shù)進(jìn)行試鋪,并經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)進(jìn)行校正。在鋪裝過程中,其質(zhì)量控制的重點(diǎn)是平整度和外觀尺寸。掛線是攤鋪施工的關(guān)鍵,由有經(jīng)驗(yàn)、有責(zé)任心的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行[8]。鋼絲繩一定要繃緊,以免發(fā)生變形,一根鋼索吊在一根鋼索上,必要時(shí)可以用1 m 的支撐。攤鋪時(shí),應(yīng)兩臺車同時(shí)進(jìn)行,根據(jù)進(jìn)料情況,可適當(dāng)減速,不能任意加速。螺旋給料機(jī)的高度不能過低,轉(zhuǎn)速要與鋪面的速度一致,并且要保證物料的均勻。在鋪展過程中,應(yīng)盡可能地避免停車,當(dāng)不可避免時(shí),必須確保螺旋進(jìn)給器在充滿物料時(shí)停止工作。

      在完成上述操作后,對貧混凝土基層進(jìn)行碾壓處理,針對施工縫采用輻射碾壓法進(jìn)行碾壓,如圖2 所示。

      圖2 輻射碾壓法施工縫碾壓示意圖

      針對接頭位置的碾壓,按照圖3 所示的方式進(jìn)行45°掃面碾壓。

      圖3 45°掃面接頭碾壓示意圖

      壓路機(jī)在完成相應(yīng)工作任務(wù)后需要立即離開剛成型的路面,起振、消振應(yīng)該從靠近壓路機(jī)的地方開始,并避免單點(diǎn)的強(qiáng)烈振蕩。在碾壓成形后,應(yīng)及時(shí)用塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期間,禁止任何交通工具通過,并實(shí)行嚴(yán)密的封鎖。養(yǎng)護(hù)效果直接決定最終的施工質(zhì)量,因此應(yīng)當(dāng)將這一環(huán)節(jié)作為重點(diǎn)。在養(yǎng)護(hù)的過程中還需要對貧混凝土基層各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測定,并與標(biāo)準(zhǔn)要求對比,針對存在差異的情況進(jìn)行分析,并分析造成這一差異產(chǎn)生的原因,予以合理地解決,控制施工質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)對該施工技術(shù)應(yīng)用可行性的驗(yàn)證,下面將展開對其防水層厚度的檢驗(yàn)以及對彎沉程度的測試。

      3 實(shí)證分析

      防水路基面施工中,所有的排水系統(tǒng)都要經(jīng)過全面的規(guī)劃,并且充分利用當(dāng)?shù)氐牡孛埠吞烊坏乃?,保證施工的合理性。同時(shí),根據(jù)工程施工需求,施工單位應(yīng)建立物料進(jìn)場驗(yàn)收制度,對物料進(jìn)場進(jìn)行登記,做到物料進(jìn)場透明、公開、規(guī)范。進(jìn)場后,應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范,防止在進(jìn)場后由于管理不善造成的質(zhì)量問題。在路基面防水工程中,施工材料的綜合性能是影響防水性能、黏合性和耐久性的關(guān)鍵因素。在材料選用上,材料的性能指標(biāo)要符合工程需要,材料進(jìn)場和使用前要進(jìn)行檢驗(yàn),以確保材料的質(zhì)量穩(wěn)定。

      3.1 防水層厚度檢驗(yàn)

      完成施工后,使用鋼針刺入法,對施工段進(jìn)行防水層厚度的檢驗(yàn)(要求防水結(jié)構(gòu)層的厚度為>5 mm),施工中,使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行刺入鋼針垂直長度的測量,使用以下公式,計(jì)算防水層厚度:

      式中,h——路基防水層厚度(mm);s——設(shè)計(jì)膜厚(mm),p——灑布量(kg/m2)。

      按照上述方式,得到如下所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,見圖4。

      圖4 路基防水層厚度檢驗(yàn)

      3.2 彎沉測試

      設(shè)計(jì)測點(diǎn)對施工段進(jìn)行彎沉測試。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有真實(shí)性,可在實(shí)驗(yàn)開始前,根據(jù)具體需求,在市政路橋道路上,根據(jù)車輛行駛方式,布置對應(yīng)的測點(diǎn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中測點(diǎn)的下沉量,統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)后所選擇測點(diǎn)的彎沉值。進(jìn)行彎沉實(shí)驗(yàn)測點(diǎn)的布置,測點(diǎn)方案見圖5。

      圖5 彎沉測點(diǎn)方案

      彎沉值計(jì)算公式如下:

      式中:I——施工段測點(diǎn)彎沉值(mm);N——路面設(shè)計(jì)彎沉值量測單位,取小數(shù)點(diǎn)后兩位(mm);C——設(shè)計(jì)路面有效使用年限;S——基層類型系數(shù),根據(jù)所選工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)此參數(shù)的取值為1.0;B——路橋等級次數(shù),根據(jù)所選工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)此參數(shù)的取值為1.0。在KF380+082~KD385+548 標(biāo)段中,設(shè)置若干個(gè)測點(diǎn),在每個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行彎沉的計(jì)算,統(tǒng)計(jì)后求解算出測點(diǎn)平均彎沉值,統(tǒng)計(jì)測點(diǎn)彎沉值,統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。

      表2 彎沉值測點(diǎn)結(jié)果

      4 結(jié)論

      根據(jù)上述研究,得出以下兩個(gè)方面的結(jié)論:

      (1)根據(jù)圖4 路基防水層厚度檢驗(yàn)結(jié)果,所有測點(diǎn)中路基防水層厚度均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),說明設(shè)計(jì)方案可以使施工后路基面的防水層達(dá)到質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

      (2)根據(jù)表2 彎沉值測點(diǎn)結(jié)果,所有測點(diǎn)的平均彎沉值均在5.0 mm 以內(nèi),即在施工后防水路基并未發(fā)生過度沉降等病害,不會對工程整體質(zhì)量造成影響,證實(shí)了該方法可以起到提高工程施工綜合質(zhì)量的效果??偠灾?,該方法對于路橋工程而言是可行的。

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