市政路桥施工中防水路基面的技术分析

汪文兵

（安徽省公路工程建设监理有限责任公司，安徽 合肥 230051）

0 引言

市政路桥工程在投入使用中，会受到天气、环境、地质条件等复杂因素的影响，出现路面破损，且破损频率较高[1]。在深入剖析路基面破损的原因时发现，部分破损是由于设计施工和道路运输管理不善所导致。在防水路基表面发生破坏后，有关部门要对其进行二次修复，防止破损位置进一步发展[2]。但由于现阶段有关单位对防水路基面监督力度不够，无法确保破损位置及时修复，修复后的路面质量往往会比原有的防水效果更差，浪费大量的物资和人力[3]。要解决该问题，改善路基面的防水性能，必须从施工开始阶段便严格控制防水面的施工质量，从而延长其使用寿命。

1 市政路桥施工实例

所研究的工程标段位于某市开发区，全线标段里程为KF380+082～KD385+548（共划分成四个施工段，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），施工段正线全长约45 km，施工段中的右幅为7.8 m，包括行车道与超车道。根据施工作业现场的勘验与综合调研，设计施工段路基面防水施工方案见表1。

表1 路桥路基面防水施工方案

2 市政路桥施工中防水路基面技术

2.1 市政路桥防水路基面施工原材料准备

在对市政路桥建设项目中的路基面进行防水施工前，首先需要根据项目建设要求，对施工原材料进行选择。选用符合当前重要交通道路沥青技术的基质沥青材料作为主要材料。对于施工材料中的改性剂，选用橡胶粉和环氧树脂，固化剂选用低分子氨树脂[4]。其中，环氧树脂材料的环氧值应当控制在0.41 当量/100 ge～0.47 当量/100 g 范围内；软化点在12～20 ℃范围内；无机铝含量应小于或等于0.001 当量/100 g；有机氯应小于或等于0.02当量/100 g。低分子氨树脂的表观应为棕色黏稠液体；氨值应控制在200±20 范围内；分子量应在600～1 100 范围内[5]。根据上述论述完成对施工原材料的选择，在此基础上，通过外购方式获取到的改性沥青，在使用之前必须进行样品熔化，以检测其离析情况。检查无明显分离，凝结等现象，所有的性能指标均满足规范的要求。针对各类材料的贮存按照下述标准严格控制：第一，碎石贮存的过程中应当确保集料的洁净以及干燥，并防止受到外界的污染；第二，对于改性剂材料的贮存，应当将其按照规定要求贮存在室内，并保持贮存环境干燥，注意通风和防火；第三，针对改性沥青施工材料，明确其保质期，严格控制贮存的日期小于保质期，存在离析现象的材料严禁使用。

2.2 改性沥青黏层施工

在完成对施工原材料的准备后，针对市政路桥的改性沥青黏层施工。图1 为改性沥青黏层基本结构示意图。

图1 改性沥青黏层结构示意图

按照施工技术规范要求，在施工时，采用小型沥青罐车施工，同时配合人工喷油方式辅助。要求喷射出的改性沥青应当呈雾状分布。不同类型的沥青施工材料以及用量都应当根据黏结层的类型进行试验，根据试验结果确定施工方案[6]。洒布黏层沥青的温度不能低于10 ℃，并且是平稳、升高的，有适当的风速，大风、雾天或雨天都不得施工。市政路桥路面上的松散颗粒、灰尘等，都要清理掉。如果有泥巴，则要用铁锹和清水冲洗，等地面干了再洒上一层沥青。采用沥青喷涂设备，对路缘石、雨水进水口、检查井等部位进行喷涂[7]。喷洒时，要沿着道路纵向均匀地喷洒，在侧向上，要先洒到中心隔离区附近的一条车道，然后从里到外，依次喷出一条车道，下一条车道和前面一条车道不会重合，但不能暴露，必须用人工喷水设备进行喷淋。在铺设沥青路面时，在每一层上部进行铺设之前，先将被污染的底层清理干净，再洒上一层沥青，所有底层表面都要喷上乳化黏合沥青。在所有的中间面层上都要喷洒乳化黏合的沥青，并在充分破乳后再进行铺面。黏层的乳化沥青喷洒量为0.3～0.5 kg/m3。乳化沥青洒布时，不可漏洒，不可过量。

2.3 贫混凝土基层施工

在进行贫混凝土基层的施工时，摊铺设备是主要机械，需要密切配合其他施工机械。在铺装过程中，根据松散系数进行试铺，并经现场确认进行校正。在铺装过程中，其质量控制的重点是平整度和外观尺寸。挂线是摊铺施工的关键，由有经验、有责任心的专业技术人员进行[8]。钢丝绳一定要绷紧，以免发生变形，一根钢索吊在一根钢索上，必要时可以用1 m 的支撑。摊铺时，应两台车同时进行，根据进料情况，可适当减速，不能任意加速。螺旋给料机的高度不能过低，转速要与铺面的速度一致，并且要保证物料的均匀。在铺展过程中，应尽可能地避免停车，当不可避免时，必须确保螺旋进给器在充满物料时停止工作。

在完成上述操作后，对贫混凝土基层进行碾压处理，针对施工缝采用辐射碾压法进行碾压，如图2 所示。

图2 辐射碾压法施工缝碾压示意图

针对接头位置的碾压，按照图3 所示的方式进行45°扫面碾压。

图3 45°扫面接头碾压示意图

压路机在完成相应工作任务后需要立即离开刚成型的路面，起振、消振应该从靠近压路机的地方开始，并避免单点的强烈振荡。在碾压成形后，应及时用塑料薄膜进行养护。在养护期间，禁止任何交通工具通过，并实行严密的封锁。养护效果直接决定最终的施工质量，因此应当将这一环节作为重点。在养护的过程中还需要对贫混凝土基层各项参数进行测定，并与标准要求对比，针对存在差异的情况进行分析，并分析造成这一差异产生的原因，予以合理地解决，控制施工质量。为实现对该施工技术应用可行性的验证，下面将展开对其防水层厚度的检验以及对弯沉程度的测试。

3 实证分析

防水路基面施工中，所有的排水系统都要经过全面的规划，并且充分利用当地的地貌和天然的水系，保证施工的合理性。同时，根据工程施工需求，施工单位应建立物料进场验收制度，对物料进场进行登记，做到物料进场透明、公开、规范。进场后，应严格遵守相关技术规范，防止在进场后由于管理不善造成的质量问题。在路基面防水工程中，施工材料的综合性能是影响防水性能、黏合性和耐久性的关键因素。在材料选用上，材料的性能指标要符合工程需要，材料进场和使用前要进行检验，以确保材料的质量稳定。

3.1 防水层厚度检验

完成施工后，使用钢针刺入法，对施工段进行防水层厚度的检验（要求防水结构层的厚度为＞5 mm），施工中，使用游标卡尺进行刺入钢针垂直长度的测量，使用以下公式，计算防水层厚度：

式中，h——路基防水层厚度（mm）；s——设计膜厚（mm），p——洒布量（kg/m2）。

按照上述方式，得到如下所示的实验结果，见图4。

图4 路基防水层厚度检验

3.2 弯沉测试

设计测点对施工段进行弯沉测试。为确保实验结果具有真实性，可在实验开始前，根据具体需求，在市政路桥道路上，根据车辆行驶方式，布置对应的测点。根据实验过程中测点的下沉量，统计实验后所选择测点的弯沉值。进行弯沉实验测点的布置，测点方案见图5。

图5 弯沉测点方案

弯沉值计算公式如下：

式中：I——施工段测点弯沉值（mm）；N——路面设计弯沉值量测单位，取小数点后两位（mm）；C——设计路面有效使用年限；S——基层类型系数，根据所选工程项目的实际情况，设计此参数的取值为1.0；B——路桥等级次数，根据所选工程项目的实际情况，设计此参数的取值为1.0。在KF380+082～KD385+548 标段中，设置若干个测点，在每个测点进行弯沉的计算，统计后求解算出测点平均弯沉值，统计测点弯沉值，统计结果见表2。

表2 弯沉值测点结果

4 结论

根据上述研究，得出以下两个方面的结论：

（1）根据图4 路基防水层厚度检验结果，所有测点中路基防水层厚度均达到设计标准，说明设计方案可以使施工后路基面的防水层达到质量验收标准。

（2）根据表2 弯沉值测点结果，所有测点的平均弯沉值均在5.0 mm 以内，即在施工后防水路基并未发生过度沉降等病害，不会对工程整体质量造成影响，证实了该方法可以起到提高工程施工综合质量的效果。总而言之，该方法对于路桥工程而言是可行的。