洪成义
(四川公路桥梁建设集团有限公司,四川 成都 610041)
本项目为佛山市一环高速公路的提升改造。原有路面为沥青混凝土,改建方案对路基段旧路病害进行处治后加铺一层厚4 cm的SMA-13沥青混凝土;对桥梁段采取铣刨4 cm后回铺SMA-13沥青混凝土,对原有伸缩缝进行利用。由于利用伸缩缝,施工时伸缩缝两侧的平整度难以保证,处治不当就会出现跳车现象,影响行车平稳,并有可能带来安全隐患。
道路封闭后,对桥梁原有伸缩缝逐条进行检查:(1)检查外观;(2)检查平整度。要求伸缩缝混凝土表面无明显开裂、破损,伸缩装置无明显变形,缝两侧混凝土表面高差小于3 mm,对不满足要求的伸缩缝,采取破除后更换重做[1]。
3.1.1 伸缩缝的铣刨处治
(1)伸缩缝两端采用机械精铣刨并结合人工精细化处理的作业方式。原桥面上面层采用大型铣刨机铣刨,先在伸缩缝混凝土两侧标记铣刨位置,伸缩缝两侧分别预留宽1 m的沥青路面,铣刨时控制铣刨厚度和铣刨速度,避免对原桥梁造成损坏。
(2)伸缩缝两侧各1 m范围内采用小型铣刨机沿伸缩缝位置进行二次精铣刨,在伸缩缝处精确控制下刀和提刀位置及铣刨速度,防治铣刨机对伸缩缝混凝土造成破坏。对于边角位置及铣刨不到位处采用人工凿除,对伸缩缝表面及侧面不平整处采用人工打磨平整,伸缩缝混凝土有啃边现象用切割机切顺,保证伸缩缝铣刨面顺直、平顺。处治完成后做到伸缩缝混凝土边缘平面为一直线,侧向接合面为一垂直面。图1为切割机切顺;图2为人工凿除。
图1切割机切顺
图2人工凿除
(3)铣刨作业前做好铣刨机的保养和维护,刀头要检查,磨损过大的刀头及时更换。铣刨机作业时,在铣刨机前设专人指挥,铣刨过程中平稳、匀速前进,不随意变换行进速度,尽量避免中途停顿,确保铣刨后的底面平整。
(4)铣刨后对伸缩缝及两侧用高压水枪冲洗,并将缝内杂物及时清除。
(5)待清洗面干透后进行桥面同步碎石封层施工,洒布封层前,对伸缩缝表面及两侧各20 cm内进行覆盖遮挡,防止对伸缩缝造成污染[2]。
(6)伸缩缝两侧封层施工碎石洒布量不好控制,因此在伸缩缝两侧各留出1 m宽度采用乳化沥青处治,伸缩缝混凝土侧面采用人工涂刷乳化沥青,保证伸缩缝与桥面沥青混凝土有效粘结。
(7)在伸缩缝过车位置用沙包对伸缩缝处进行保护,避免施工车辆通行破坏伸缩缝混凝土。
3.1.2 桥头伸缩缝后路面沉陷处治
全线桥头普遍存在不同程度跳车现象,主要是路面沉陷导致路面纵坡、横坡发生了较大变化,车辆在通行时产生颠簸、跳跃现象,影响行车舒适性与安全。因此,对桥台伸缩缝后有沉降的段落,根据具体的沉降情况进行相应的处理,采用以下4种方案:
(1)当路面沉陷深度H≤6 cm时,对沉陷段落进行局部铣刨处置,严格控制铣刨厚度,确保铣刨后底面的高程,铣刨后回铺厚6 cm的SMA-13沥青混凝土[3]。
(2)当路面沉陷深度6 cm<H≤10 cm时,采用铣刨后增设一层调平层,先铺筑厚6 cm的AC-20C沥青混凝土调平层,再铺筑厚4 cm的SMA-13沥青混凝土。
(3)当路面沉陷深度10 cm<H≤18 cm时,采用铣刨后增设两层调平层,最下层铺筑厚8 cm的AC-25C沥青混凝土,然后铺筑厚6 cm的AC-20C沥青混凝土调平层,最后铺筑厚4 cm的SMA-13沥青混凝土。
(4)当路面沉陷深度H>18 cm时,开挖至路基顶面,用C20贫混凝土修复至原路面基层顶,然后分层铺筑沥青混凝土。
3.2.1 混合料拌和控制措施
(1)原材料质量控制。集料的规格和质量会影响路面的平整度,因此必须加强集料的质量控制,集料中针、片状料含量及压碎值等质量必须符合设计要求。特别是超大规格的石料进入混合料后,摊铺后会出现摊铺面拉痕,碾压后出现凸棱,引起不平整。
(2)油石比控制。混合料沥青含量也直接影响路面平整度,沥青含量过低会造成矿料裹覆不完全,混合料松散不易压实,路面使用后易出现坑槽;沥青含量过高会造成碾压过程中产生推移,同时会降低路面的高温稳定性,路面使用后易出现车辙及泛油。
(3)离析控制。拌和后的混合料从拌锅进入储料仓,在卸入运输车辆的过程中会在一定程度上产生离析,现场施工时车辆卸料、摊铺机料斗收料也会产生一定的离析,因此在拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分3堆装料,在摊铺时严格遵守摊铺机接料斗的操作程序,以减少粗细料离析[4]。
(4)温度控制。因伸缩缝处摊铺处治比大面摊铺时速度慢,因此,沥青和集料的加热温度以及SMA的出厂温度应按规范中的温度上限控制,防止沥青混合料温度离析,并保证沥青混合料在较高的温度下碾压,以保证压实度。
3.2.2 混合料摊铺控制措施
(1)连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要的措施。多台摊铺机联合作业时采用同型号的摊铺机组成梯队进行摊铺,提高摊铺层均匀性和压实度,相邻两台摊铺机前后间距5~10 m,两幅间留10 cm左右宽度重叠。
(2)摊铺机的摊铺速度根据拌和机的产量、施工机械配套情况确定。合理调度运输车辆以保证拌和、运输、摊铺间相互匹配,保证施工能够连续不间断进行;结合拌和能力和平整度要求来控制摊铺速度,避免速度过快影响其预压实密度和平整度,速度过慢影响拌和机生产效率。摊铺时做到缓慢、均匀、不间断地摊铺,不任意变换速度摊铺,避免因待料等因素引起中途停顿,保证连续摊铺。
(3)对伸缩缝两侧各10 m范围内采用铝合金导梁方式对铺筑顶面标高进行控制,根据摊铺厚度和松铺系数合理确定导梁高度,确保新铺沥青混凝土与伸缩缝混凝土顺接。在履带行至伸缩缝前人工铲料对履带位置进行铺垫,确保摊铺机平顺通过伸缩缝。伸缩缝对接处用人工补撒细料并将摊铺时洒落在伸缩缝上的多余混合料清理干净,以便压路机碾压[5]。
3.2.3 混合料碾压控制措施
(1)碾压遵循“高温、紧跟、高频、低幅、慢压、小水”的原则。碾压按初压、复压和终压3个阶段进行。碾压作业在混合料不产生推移、发裂等情况下,尽量在摊铺后较高温度下进行。在整个碾压过程中,保持匀速行驶,行驶速度符合规范要求;碾压路线及碾压方向不能突然改变以避免造成混合料推移。初压后检查平整度,必要时予以修整。复压紧接在初压后进行,在复压过程中,用3 m直尺对路面进行平整度检测,提高检测频率,发现问题及时调整。
(2)在碾压中,压路机不得在新摊铺的沥青混合料上调头、转向、左右错动位置或急刹车。碾压完成后退出新作业段,停机到冷却路段上。当压路机来回交替碾压时,前后两次的停留位置相距10 m以上,并驶出压实起始线外;碾压纵向进行,并由混合料摊铺的低处向高处慢速进行,相邻碾压至少重叠宽度30 cm。压路机碾压过程中不要大量喷水,且水要成雾状,以免使表面温度下降过快,造成碾压不实。对于靠近桥梁两侧护栏的地方,采用小型压路机进行充分压实。
(3)压路机沿伸缩缝接缝位置进行横压,保证接缝位置压实满足要求。初压后,对伸缩缝位置产生的或高、或低及接缝位置离析情况,人工用细料找补,再进行复压。复压结束后,立即采用3 m直尺检测平整度,对于最大间隙大于3 mm的位置适当增加碾压遍数,确保接头平顺。
(4)接缝碾压首先用双钢轮压路机横向碾压,压路机开始在冷路面上,逐渐向热路面碾压,每次压入宽度在20 cm左右,直至全部在新铺面上为止;纵向碾压时,不得在横接缝上垂直碾压,防止引起新旧层错台;碾压完毕后及时检测平整度,不符合要求的及时处理。
施工完成后对伸缩缝处再次进行清理,尤其是伸缩缝中间杂物做到清理干净,保证伸缩缝能正常伸缩。为确保伸缩缝水泥混凝土与沥青混凝土结合部位的水密性,防止缝隙渗水,在施工完成后对该接缝采用改性乳化沥青或防水抗渗剂进行灌涂,提升防水效果。
影响沥青混凝土路面平整度的因素很多,每一个环节甚至微小失误都会造成平整度指标降低。施工过程管理工作要从施工准备起开始重视,严格过程管理,从组织、技术、管理等方面做好准备工作;从材料、机械、人员方面做好因素管理,以PDCA(计划(plan)、执行(do)、检查(check)、处理(action),循环的方式作为质量管理手段;从合同制度、经济措施方面奖优罚劣,确保接缝处的平整度。