水泥砼路面超薄沥青混凝土罩面施工技术分析

2021-09-10 07:22张宏伟
智能建筑与工程机械 2021年6期
关键词:摊铺碾压沥青

在公路里程持续增长的背后,很多早期修建的水泥混凝土路面出现了不同程度的病害问题,极大地影响了行车的舒适性和安全。为此,本文结合具体案例,提出了超薄沥青混凝土罩面施工方案,以期全面提升工程质量。

水泥混凝土路面;超薄沥青混凝土罩面;工程概况

某公路工程原路面结构为水泥混凝土路面,结构形式为24cm水泥混凝土面层+18cm水泥稳定碎石基層+18cm水泥稳定石屑底基层。在通车运营多年之后,经现场勘查可知,路面基层状况相对稳定,但水泥混凝土面层病害较多,主要病害有断板、裂缝、露骨等,严重影响了路面的抗滑性能,不利于行车舒适性和安全。为了做好公路养护工作,本文选取具有代表性的路段作为试验段,长度为500m,原路面为水泥混凝土路面,经调查本路段路面整体断板率为9%~11%,且还存在唧泥、拱起、磨损等病害,按照路面状况指数和断板率评定路面破损状况等级,可将试验段的破损状况评定为“中”等级。但在脱空检测、路基缺陷检测结果当中发现,旧路面板与旧路基底状况良好,且路面承载力较强,针对这种情况,决定在处理好旧路病害的情况下,铺筑超薄沥青罩面层。具体施工方案如下:

第一,采取挖补法处理破碎板块的旧水泥混凝土面板,待挖除原有水泥混凝土面板之后,便可浇筑C40水泥混凝土。

第二,采用SBS聚合物改性乳化沥青对轻微裂缝进行灌缝处治。

第三,针对板角破损情况,可以先将破损板角位置进行切割处理,可以切割成长方形,也可以切割成正方形,应根据具体情况具体处理,待挖除破碎处之后,即可浇筑C40水泥混凝土。

第四,当板底脱空、路基不密实的情况下,则应采取注浆加固工艺。

第五,路基局部若存有积水情况,需及时将路基开挖、翻晒,并换填碎石等材料,待质量检验合格的情况下,便可进行水泥混凝土路面浇筑,并加铺超薄沥青罩面层。

薄层沥青路面结构层是指将抗滑磨耗层设于新建或旧路改造工程路面结构层,2cm为抗滑磨耗层的基本厚度,为进一步提升路面水稳定性,混合料可采取断级配或改性沥青材料,或添加适量外加剂。超薄磨耗层不仅可以用于新建路面,还可以用于旧路改造,在新建路面当中,可以用于新建路面的抗滑层,而在旧路改造当中,则用于恢复路面的使用性能,当车辙深度在1.5cm时,通过抗滑磨耗层即可修复,同时还能恢复路面构造深度,封闭细小裂缝,改善路面渗水等问题,具有延长路面使用寿命的重要作用。

根据施工现场具体情况,可以将本工程施工分为两大部分,即旧水泥混凝土路面病害处理和超薄沥青混凝土罩面施工,为此,根据本工程的实际病害情况,进行了如下分析。

经路面调查研究,旧水泥混凝土路面主要存在板底脱空、板角断裂、破碎板等情况,为了更好地提升路面质量,决定进行路面病害处治。

第一,处治水泥路面脱空板块。经调查与研究发现,本试验段内局部水泥混凝土板处于稳定的完好状态,但在行车荷载影响下,唧泥问题极易在板块接缝出现,这种情况下,板底将会产生大量脱空现象。这种情况下,在板块裂缝、板块之间,由于路面水的作用,极易顺着裂缝有水侵入基层,加上车辆荷载的反复作用,基层受板块挤压影响很可能会出现压水冲刷,甚至会出现基层混合料液化现象,这种情况下,为了有效解决板底脱空问题,可采取压浆处理。具体施工工艺为定位—钻孔—制浆—压浆—封孔—交通管制—弯沉检测。

第二,处治板角断裂问题。在板角断裂病害处治当中,应根据破损面积大小进行切割范围的合理确定。可根据放样结果通过切割机进行切缝处理,随后利用风镐将断裂的板角部分凿除,保证凿成规则的垂直面。若旧水泥混凝土路面内存有钢筋情况,不宜出现切断情况,若无法完整保留钢筋,需保留一定长度的钢筋头,一般为20~30cm。若原有滑动传力杆出现问题,需及时更新。若产生胀缝情况,应适量添加接缝板。当混凝土强度满足规定要求后,便可开放交通。

第三,处治破碎板。根据工程实际情况,针对破碎板进行挖补处理。当混凝土板块存在1条以上中等程度、严重程度裂缝时,即可进行挖补处理,需要先凿除破损的混凝土板,但不得对相邻板块造成不利影响,并保证旧路面传力杆等完好无损坏。对于破碎板块基层损坏情况,在整个施工当中应及时做好清理工作,并做好基底整平、压实处理。待完成上述施工作业后,需及时浇筑混凝土,厚度与基层顶面标高一致。

第一,施工准备。施工前,为了确保铺筑超薄沥青混凝土的质量,需要铣刨处理挖补后的旧水泥混凝土板块表面,从而进一步提高沥青罩面层和旧水泥混凝土板之间的层间粘结能力,避免在施工设备行走过程中加铺层出现推移现象,一般来讲,0.5~1.0cm为铣刨深度范围。此外,还需清理干净路面表层,保证无杂物、无积水。

第二,洒布粘层油。为增强层间粘结效果,在摊铺超薄沥青混合料的过程中,还需洒布粘层油。本工程采取同步摊铺机洒布SBS聚合物改性乳化沥青材料,洒布量进行合理控制,一般控制在每平米1.1kg。洒布粘层油过程中,可进行一定加热,随后放入摊铺机内,加热速度不宜过快,避免局部高温作用下,出现乳化沥青破乳现象。本工程采取同步洒布工艺,可以避免出现二次污染问题,能够进一步增强超薄沥青罩面层和旧路面之间的粘结效果,减短摊铺时间,并能够根据路面情况调整乳化沥青的喷洒量。

第三,拌和施工。拌和施工当中,需严控拌和时间,保证粗集料表面乳化沥青不会出现剥落、提前破乳现象。按照配合比合理掺加各类材料,掺加顺序为“集料—水泥、矿粉—乳化沥青、水”。拌和施工当中,需进行干拌、湿拌施工,拌和后保证所有矿料颗粒分布均匀,颗粒全部裹覆沥青,无离析、无结团、无花白料。卸料时,应保证车辆之间距离合理,以免发生碰撞现象。卸完材料后,应及时进行车厢清理,保证车厢内洁净、无杂料。

第四,摊铺施工。根据本工程实际情况,在超薄沥青混凝土罩面摊铺施工当中,可采用同步摊铺机一次摊铺成型。摊铺施工时,摊铺机速度必须与供料速度匹配,且始终保持匀速、缓慢、连续施工,不允许摊铺过程中出现随意变换速度、中途停顿等现象。当供料不足时,需采用运料车集中等候、集中摊铺的方式,尽可能减少摊铺机的停顿次数。针对摊铺不到位的地方,可采取人工法处理,保证摊铺到位,不会出现麻面现象。

第五,碾压施工。待摊铺施工之后,需及时进行碾压施工,一般要求遵循“紧跟、慢压”的原则进行混合料碾压施工,紧跟摊铺机进行碾压施工。通常可将碾压施工分为三个阶段,初压时,采用双钢轮压路机进行1遍静压,初压区长度不易过长,可保持在40m以内。复压时,应采用采取大吨位压路机进行4~6遍碾压。终压时,采取轮胎式压路机进行多次揉压,直至轮迹消除。施工中,尽可能在摊铺施工后30min内开始初压,合理控制整个碾压施工过程。在整个碾压过程中,要时刻關注碾压质量,一旦出现起皮、松散等情况,需及时进行处理,保证施工质量。

第六,开放交通。完成上述施工之后,当路面温度降至50℃以下,便可开放交通。在整个路面养护时间内,严禁车辆通行,防止对路面平整度造成不利影响。

综上所述,随着社会经济的迅速发展,我国公路建设投入逐年递增,公路建设事业取得了巨大的成就,在方便人们出行的同时,也进一步提升了公路交通的通行安全,为区域经济发展奠定了良好的基础。水泥混凝土路面是早期最常见的一种路面形式,当通行时间达到一定年限后,路面往往会出现大量病害问题,为了满足当前公路施工要求,必须采取合理的处理方法,比如水泥混凝土路面超薄沥青混凝土罩面,可以提升路面的使用性能,延长公路使用寿命。

[1]李峰,饶来龙.旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层施工技术研究[J].交通世界(中旬刊),2019(10).86-87+89.

[2]吴飞富,彩雷洲.旧水泥混凝土路面加铺沥青面层层间结合措施的试验研究[J].西部交通科技,2018(8):26-29.

作者简介:张宏伟(1975—),男,河南三门峡人,本科,高级工程师,研究方向:道路桥梁施工。 

(Zhengzhou Lutong Highway Construction Co., Ltd.,Zhengzhou  Henan  450000)

Behind the continuous increase of highway mileage, many early-built cement concrete pavements have different degrees of disease problems, which greatly affects the comfort and safety of driving. For this reason, this article puts forward a construction plan of ultra-thin asphalt concrete overlay in combination with specific cases in order to improve the quality of the project in an all-round way.

cement concrete pavement;ultra-thin asphalt concrete overlay; engineering overview

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