胡晓良
摘 要:近年来,我国公路工程建设规模逐步扩大,建设质量也得到了人们的普遍关注。随着公路通车使用时间的增加,路面早期破坏问题也逐步显现,半刚性基层沥青路面结构缺陷是产生沥青路面早期病害的直接原因。柔性基层沥青路面因其使用性能良好,在高等级公路路面施工中得到了广泛的应用。为此,本文通过对某公路沥青路面的实地检查,提出了以泡沫沥青冷再生混合料与ATB-30沥青稳定碎石作为路面大修施工的柔性基层,通过该施工方式的合理应用,可有效提升工程质量。
关键词:柔性基层;工程概况;沥青路面
中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)18-0110-02
伴随我国公路建设事业的迅速发展,人们对道路使用性能提出了更高的要求,进而加重了道路养护任务。由20世纪90年代起,我国公路工程建设规模逐步扩大,目前已基本形成较为完善的公路路网结构。由当前使用情况分析,大量路段已步入大修、改建阶段,我国公路建设重点也从单一新建公路逐步向建设与养护并重方向转变。针对现阶段公路建设需求,选取传统路面大修施工工艺已与社会经济发展不符。为此,必须合理选用大修施工技术。因经济、技术等因素影响,往往选取半刚性材料作为各级公路基层或底基层建设材料,但此类材料于重载交通而言,适应性较差,极易损害大修后的路面结构。同时无法充分利用旧沥青面层,导致材料浪费,甚至增加施工成本。经长期研究表明,柔性基层沥青路面在路面大修施工中更具优势,可对半刚性基层沥青路面存在的缺陷进行有效克服。同时,能够延长路面使用寿命,因此,做好柔性基层沥青路面施工工艺研究,对路面大修施工具有重要的现实意义。
1 工程概况
某公路工程自建成通车之后,出现了大量病害问题,主要包括横向裂缝、坑槽等。在罩面施工之后,此类病害仍存在,为此,决定进行大修施工。根据病害产生原因,大修可选用泡沫沥青就地冷再生与ATB-30沥青稳定碎石施工。其中泡沫沥青就地冷再生试验段为K38+700~K39+800段,长度为1.1km;ATB-30沥青稳定碎石试验段为K23+200~K24+300段,长度同样为1.1km。再生路面方案要求铣刨所有旧沥青面层,随后铣刨二灰碎石基层,沥青再生层需有效结合原基层,并将石屑掺加其中,此时16cm为泡沫沥青再生基层厚度,上面需设石屑封层,面层结构为4cmAC-16与AC-13。12cm为ATB-30沥青稳定碎石基层,AC-13为其面层结构。具体结果如表1所示。
2 泡沫沥青就地冷再生施工技术要点
2.1 施工准备
施工前,需将原路面杂物清理干净。同时根据一定比例进行水泥、石屑撒布,要求先撒布石屑,随后可进行一遍静压施工,待其厚度满足设计要求后,即可将水泥撒布其上。待沥青罐车达到施工场地后,需对沥青温度进行详细检查,相比发泡温度,沥青温度在其以下的情况下,需加热至发泡温度,之后才能用于施工。
2.2 施工工艺
2.2.1 再生机行进速度
再生层混合料质量和再生机行进速度关系较大,据相关实验表明,每分钟7~10m范围内时再生混合料质量较好。为确保室内试验结果准确、真实有效,应保证再生行进速度等同于室内试验取样时行进速度,只有这样才能用于施工指导。
2.2.2 再生料含水量
在使用路面材料后一段时间,才能实现含水量最佳化。但因多种因素影响,如路面表面出现裂缝,将有水渗入路面面层,进而增加施工材料含水量,无法准确测定现场材料的含水量。为此,在再生施工过程中,必须对现场材料含水量进行随时测量,保证其含水量满足最佳含水量要求。
2.2.3 纵向接缝
相比再生层实际宽度,如再生机工作宽度较小,为保证全幅施工质量,需增加施工遍数,但这种情况下,将导致纵向接缝出现于相近兩个施工面之间。接缝的产生将严重路面的连续性,为此,必须做好处理工作。通常可在150mm以上控制两个工作面的重叠宽度,因重叠量不同,需适当调节泡沫沥青与水的掺加量。
2.2.4 横向接缝
再生机的每次停止施工都会导致横向接缝的产生。为此,施工过程中需尽可能降低停机次数。为有效处理横向接缝,要求在开启或停止再生机械时,尽量减缓其行驶速度。只有降低行进速度,才能最大限度减少稳定剂用量,才能降低压力,避免液体注入,避免在未稳定路段出现横缝。
2.2.5 碾压施工
第一,初压。结束再生施工之后,需顺着再生机施工中心位置通过压路机进行1遍静压施工,以此稳定再生材料。随后选取高幅低频法进行2遍振动压实,并对再生层底部材料进行压实。可根据再生厚度,合理选用压路机设备的静重。具体如表2所示。
第二,复压。完成上述施工后,需及时选取平地机进行整平施工,其主要目的为轮迹消除,再生层刮平之后,应保证材料均匀分布,进而提高压实施工水平。复压时,要求以“高频低幅”的方式,对各个再生宽度进行3~4遍碾压施工。
第三,终压。为保证再生层表面湿润,需将水洒在其上。随后通过胶轮压路机碾压各个再生宽度,以4~5遍为主。利用压路机的揉搓功能,能够挤出多余的沥青结合料,并用于摊铺层,或对表层空隙进行充分填充,从而提高表层密封性,避免渗入水等。
3 ATB-30沥青稳定碎石施工工艺
3.1 施工测量
施工前,要求先恢复中桩与边桩,间隔10m进行一个桩位设置。同时,需对下承层进行详细检查,并做好清理工作,当下承层表面干燥之后,即可进行透层与下封层施工。
3.2 拌和
通过拌和站进行混合料拌和施工,要求先进行试拌施工,以此对冷料仓进料比例进行适当调整,保证供料准确无误。随后根据生产配合比进行拌和施工,为降低集料内粉尘的影响,需完全打开控制风门,且在24~26之间控制负压。一般需合理控制干拌时间,避免粗集料被完全打碎,对混合料路用性能造成严重影响。
3.3 运输
在综合考虑运输距离、摊铺速度等因素的基础上,需合理配置混合料运输车辆,保证车辆数量充足。一般需事先将一层油水混合液均匀涂抹到车厢侧板与底板位置,以此避免沥青粘结车厢板。根据施工现场实际情况,可选取吨位超过25t的自卸车辆用于施工,吨位增加,可减缓混合料散热速度。卸料环节大粒径混合料极易出现离析问题,装料时,可选取品字型装料。
3.4 摊铺
为避免在两幅拼接重叠部位三层沥青路面排水难度过大,或施工缝位置具有较差水稳定性,要求选取不等宽法由两台摊铺机拼幅摊铺施工,一般需在0.5m以上控制接缝错开宽度。按照计算可得,需在每分钟20m左右控制摊铺速度,摊铺以梯队形式为主。可根据压实前后高程差进行松铺系数的准确确定,本工程以1.25为松铺系数。自卸车在摊铺过程中应与摊铺机料斗对准,并向料斗内装料。
3.5 碾压
选取钢轮压路机进行初步压实施工,可在2~3km/h之间控制碾压速度,随后对路面平整度进行详细查看,如与设计要求不符,需再次进行碾压。随后选取振动压路机(17t)进行振动压实,遍数以2遍为主,并通过胶轮压路机进行4遍碾压,以此保证碾压施工。为消除表面轮迹,最后可选取钢轮压路机(12t)再进行两遍静压施工。完成上述碾压施工后,要求在80℃控制碾压后温度。
3.6 横向接缝处理
当天施工完成后,可将横缝安设于摊铺带尾端,选取平接法设置横缝,要求该接缝与路线走向垂直。摊铺机械在与端部相距1m左右的情况下,应及时抬起熨平板,并驶出施工場地,通过人工方式摊铺、整平端部混凝土,随后进行碾压施工。此时为保证其平整度符合设计要求,可选取3m直尺进行检测。在混合料还没有渗透前,将端部层厚较小位置垂直铲去。再次摊铺过程中,可将垫层垫于完成压实面的熨平板下方,并通过人工方式对接缝位置的混合料进行整理,保证其质量。
3.7 交通管制
如混合料表面温度在50℃以下,即可解除交通管制,允许车辆通行,但该阶段应防止沥青面层受到污染。严禁将土等杂物放置沥青表面,也不允许在该表面拌制水泥砂浆。
4 结语
综上所述,自改革开放以来,我国公路建设事业得到了迅速发展。沥青路面作为公路路面常见结构形式,在高等级公路建设中得到了广泛应用。但伴随沥青路面使用时间的不断增加,路面病害问题愈加严重,大量沥青路面逐步进入大修维护阶段,柔性基层在沥青路面大修施工中的应用,可有效提升工程质量,延长公路使用寿命。
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