旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术

2023-04-05 15:48王国安
关键词:加铺面层沥青

王国安

山西省交通规划勘察设计院有限公司 山西 太原 030000

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是高黏度有机液体的一种,多会以液体或半固体的石油形态存在,表面呈黑色,可溶于二硫化碳、四氯化碳[1]。沥青混合料是一种复合材料,主要由沥青、粗细骨料以及矿粉组成,不同材料比例混合而成的沥青混合料具有不同力学性质,相关施工技术人员需对此有明确认知,在实际施工过程中,根据旧水泥混凝土路面破损程度以及破损原因制定不同施工方案,以确保施工质量最大化。

1 旧水泥混凝土路面加铺沥青面层重要性

随着中国经济不断发展,人民物质生活水平得到显著提升,导致对公路所造成的压力与日俱增,由于中国早期所建造的水泥混凝土路面存在年限较长,且质量无法得到有效保障,因此,老旧水泥混凝土路面出现了不同程度破损,为保障人民正常出行以及国内经济正常流通,对老旧水泥混凝土路面进行全面修补至关重要[2]。在旧水泥混凝土路面加铺沥青面层其主要作用是提高公路路面使用功能以及承载能力,以原水泥混凝土路面为基础,覆盖一层沥青混合料,在一定程度上起到对水泥混凝土路面的保护作用,改变原水泥混凝土路面承载结构,进而达到延长旧水泥混凝土公路使用寿命目的。众所周知,公路工程建设周期较长,且对于交通流通影响较大,若对旧水泥混凝土路面采取全面重建方式建设,将会导致部分地区交通瘫痪,甚至经济进入停滞[3]。因此使用加铺沥青面层方式进行建设,相对而言能够有效降低公路施工对交通影响,降低公路建设投入成本,确保地区经济能够正常发展。施工过程中,相关施工人员需严格按照加铺沥青面层相关技术标准开展施工,规范化施工工艺以及施工流程,提高加铺沥青面层施工有效性,为后续公路正常投入使用提供基础保障。

2 旧水泥混凝土路面病害处理措施

2.1 断裂处理措施

旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工前,施工人员需针对旧水泥混凝土路面是否存在破损以及破损程度进行充分考量,对旧水泥混凝土路面进行全面修补,方能够开展后续沥青加铺施工[4]。若水泥混凝土路面出现较为严重断裂现象,施工人员需对其进行全面替换,铺设新水泥混凝土板,修补原水泥混凝土路面结构,确保其承载能够能够满足当下社会需求,为后续长远使用提供基础保障。同时,铺设新水泥混凝土板时,施工人员需严格遵循原路面设计要求,综合提升修补合理性[5]。此外,若边角板受损程度较轻,施工人员需对其进行全面清理,并清理公路基层,尽量避免替换原传力杆钢筋。在对旧水泥混凝土路面修补过程中,工作人员需对修补强度进行良好把控,确保修补后质量能够大于等于原设计强度,满足此条件后,再进行混凝土浇筑找平工作,为后续加铺沥青工作奠定坚实基础。旧水泥混凝土路面修补原则是在原有路面基础上以人为修补措施,提升路面承载能力,确保后续开展沥青加铺工作后,公路整体承载能力能够满足当下社会对公路使用强度需求。

2.2 接缝处理措施

由于混凝土受热胀冷缩效应影响以及超长使用年限的摧残,旧混凝土路面中常出现裂缝现象,因此,接缝处理成为水泥混凝土路面加铺沥青前的重要施工内容。首先,由于裂缝原因,施工人员需针对裂缝处探查路基处是否存在积水,以免对后续施工造成不必要的负面影响。其次,施工人员对裂缝处进行填料处理,以达到修补水泥混凝土路面作用。最后,施工人员需秉着谨慎性原则,对裂缝处进行全面检查,检查是否存在填缝料下沉或不满现象,待接缝处理达到预期标准后,方能开展后续施工工作。接缝处理过程中需注意的是,在进行填缝料灌注时,需保障缝隙处无杂物,清理深度一般需达到面板厚度1/3处,再使用聚氯乙烯胶泥进行灌缝,此类材料在高温下稳定性良好,低温下不易变脆,且成本较低,足以满足灌缝需求。修补过程中,工作人员应做到事无巨细,针对旧水泥混凝土公路路面中的所有裂缝进行规范化处理,避免为后续施工留置质量安全隐患。在实际施工过程中,施工人员需针对不同程度裂缝选取不同施工方法,如宽度小于3mm的轻微裂缝,施工人员可采取扩缝灌浆法;对于贯穿全厚的,介于3mm-15mm之间的中等裂缝,应采用条带罩面进行修补;对于宽度大于15mm的严重裂缝,施工人员应采用全深度补块,以实现对裂缝的针对性修补,综合提高修补质量,为后续加铺沥青施工奠定良好基础。

2.3 路面脱空处理措施

路面脱空是指水泥混凝土路面不连续,若不及时处理,将会引起断角、短板等危害,在传统水泥混凝土路面中常出现路面脱空现象,这一病害将会严重影响原水泥混凝土路面使用寿命。在实际施工过程中,需严格遵循以下流程。首先,不同路面脱空现象其处理方法不尽相同,若路面脱空现象较为严重,则需针对路面进行重新铺筑;若路面脱空现象较轻,择需进行布孔、钻孔,且钻孔需将路面路基完全穿透,使用高压空气枪将钻孔彻底清洁,再根据原水泥混凝土路面设计强度,对底板进行灌浆处理,保障路面路基能够达到预期强度。其次,施工人员需针对施工工艺规范进行充分考量,以规范化标准约束自身,保质保量完成施工任务,提升路面脱空处理质量,为后续施工提供基础保障。

2.4 错台处理措施

错台是指的是在水泥混凝土路面的接缝或裂缝处,两板体产生相对竖向位移的现象。对于错台现象处理过程中,若混凝土板没有病害,其处理措施一般为压浆抬板,若混凝土版块因此下沉,应利用磨平机进行磨平处理,且若两板之间差距小于10mm,则可直接采用磨平机进行磨平,待完成磨平后,需对接缝处进行全面清理,去除杂物,吹净内部灰尘,使用聚氨酯填充缝隙,以提升错台处理措施有效性,且完成错台处理后,需采用专业检测设备对各项数据进行全面检测,保障施工后错台部位整体强度能够达到预期。

3 旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术

3.1 沥青混合料的摊铺

沥青混合料摊铺过程中,能够分为施工准备、原料准备、以及摊铺三个阶段。首先对于施工准备阶段而言,第一是针对沥青材料的选用,相关人员需根据施工所在地区的地形、气候等因素对沥青材料进行合理选择。第二是集料的选择,由于沥青混合料是由沥青以及粗细集料等材料混合而成,因此,集料质量至关重要。对于原料准备阶段而言,沥青混合料搅拌工序中需注意一下几点:第一,选择适宜场地进行沥青混合料的搅拌。第二,对沥青混合料的配比过程中,工作人员需针对工程实际需求,通过调整沥青混合料各材料占比,进而调整沥青混合料性能侧重点,使其充分贴合实际施工所需。最后,在沥青混合料搅拌过程中,工作人员需对搅拌时间、温度等关键数据进行全面掌控,以科学数据为标准依据,严格把控沥青混合料质量。在施工阶段中,需保障旧水泥混凝土路面全面清洁,利用专业仪器,对沥青混合料进行均匀摊铺,在摊铺过程中,施工人员需对摊铺厚度、摊铺温度、摊铺速度进行精准把控,以保障沥青混合料摊铺施工质量,严禁以“经验”为依据,直接开展施工工作。现场施工管理人员应对沥青混合料摊铺每个工作细节进行严格管理,并对施工质量负全责。

3.2 沥青混合料的碾压

沥青混合料碾压施工可分为三个阶段,分别是初压、复压与终压。初压时沥青混合料温度较高,在碾压过程中,需做到缓慢而均匀,以防止沥青混合料发生推移、开裂。压路机应从路面外侧向中心碾压,且应采用60-80kn双轮压路机进行均匀碾压两遍,且碾压过程中需保障碾压温度符合施工温度要求,在初压完成后,以人工方式对碾压平整度进行全面检测,保障初压施工质量。其次是复压,复压是在初压完成后,采用重型轮式压路机或振动压路机碾压4-6遍,以此增强沥青混合料压实强度,且复压过程中需达到无显著轮迹。最后是终压,终压是紧跟着复压而进行的工作程序,终压应选用60-80kn的双轮压路机,且碾压应不低于两遍,用以消除初压与复压时所产生的轮迹,使沥青混合料路面保持良好平整度。除此之外,碾压终了后沥青混合料温度应不低于86-80摄氏度。沥青混合料碾压过程中,需施工人员对沥青混合料温度以及所使用机械规格有良好把控,相关管理人员应充分发挥自身管理职能,针对沥青混合料碾压现场进行精细化管理,严格遵循沥青混合料压实工作相关标准,确保沥青混合料碾压质量能够达到预期标准,进而实现延长公路使用寿命最终目的。

3.3 路面接缝技术

路面接缝技术可分为纵向接缝技术以及横向接缝技术,其中纵向接缝技术可细分为热接缝技术以及冷接缝技术。对于纵向接缝技术施工技术而言,热接缝技术是利用高温状态的沥青混合料进行路面铺设,且在热接缝施工过程中,需利用两台或两台以上摊铺设备进行作业。冷接缝技术是将新铺设的沥青路面与压实后的沥青路面进行搭接与压实处理。横向接缝技术是当下较为常见的接缝技术,其主要面对施工过程中所出现的工作缝为主,横向裂缝产生的原因较为复杂,在横向裂缝施工过程中,如果沥青混合料温度较高,将会导致混合料出现推移现象,沥青混合料温度一旦无法达到温度规定标准,横向接缝施工质量也会受到较大影响。横向接缝一般由沥青混合料温度变化而产生,因此,在工作过程中,需对接缝位置以及方式、施工方法进行良好掌控,控制好沥青混合料温度,以实现对接缝施工质量的精准控制。

3.4 旧路面与沥青加铺层的粘结强度控制

旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工过程中,需对旧路面与沥青加铺层的粘结强度进行控制。首先,对于需要喷洒粘层油的路面进行交通封闭处理,且需保持路面整体整洁,防止其受到泥土、粉尘污染,此过程需利用强力鼓风机等机械设备完成,待清洁完毕后,方能够喷洒粘层油。其次,所喷洒的粘层油需精准掌控喷洒量,做到喷洒适中,如果所喷洒粘层油过多,将会导致喷洒处形成油膜,不仅不能够有效提升路面强剪强度,反而会导致其抗剪强度大幅下降;如果粘层油喷洒过少,将导致粘接强度无法达到预期标准,不利于后续施工的有序开展,因此,施工人员需对粘层油量进行精准把控,确保粘层油能够正常发挥其作用。除此之外,在后续施工过程中,施工人员需提前将施工车辆车轮进行全面清洗,防止车轮上附带尘土、石块等材料对粘层油造成污染。在对粘层油施工过程中,施工管理人员应对施工现场进行规范化管理,掌控好施工节奏,确保粘层油能够得到正确合理使用的同时,使粘层油喷洒与后续施工进行无缝衔接,进而将粘层油作用最大化,实现对旧路面与沥青加铺层之间的强度控制。这需管理人员对使用现场人员调动以及设备进行精细化管理,做好各环节施工前准备,进而确保各项施工环节完美衔接,提升施工建设效率的同时,在一定程度能够综合提升施工质量。

3.5 反射裂缝预防措施

反射裂缝的产生主要因为旧水泥混凝土面层在接缝或裂缝处出现较大位移,引起上方沥青加铺层内部结构的损坏,进而出现裂缝[6]。在施工过程中,管理人员应针对反射裂缝问题进行充分考量,利用自身专业知识以及管理职能,制定相应预防措施,以提升加铺沥青面层建设质量。首先,聚合物能够改性沥青混合料的应力吸收层,是一种低劲度、高弹性的夹层,一般厚度为10-50mm,主要起到对旧水泥混凝土面层与沥青混合料之间的粘附阻力作用,进而进一步降低在温度效应下所引起的反射裂缝。其次,土工织物,包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚酯无纺织物等等,其作用原理与黏胶沥青应力吸收层基本相同,合理应用能够有效降低反射裂缝发生概率,是当下使用谷草衡中所采用的主要预防方法之一。最后,金属格栅以及玻璃格栅,格栅一般刚度较强,对降低沥青混合料加铺层内因温度效应而引起的应力以及应变作用虽不如应力吸收层,但其对于降低汽车荷载应力以及应变作用则远高于应力吸收层。因此,在施工过程中,施工管理人员需根据施工现场实际情况以及工程建设所需等方面因素,对预防反射裂缝手段措施进行充分考量,选择适用方法,有效降低各方因素对沥青混合料加铺层以及旧水泥混凝土面层的负面影响,进而达到预防反射裂缝产生目的。

4 结束语

由于中国早期对公路建设主要采用水泥混凝土材料为主,随着时代发展,部分水泥混凝土路面已无法满足当下时代发展所需,为有效提升提高公路使用寿命,对旧水泥混凝土路面加铺沥青面层时,管理人员应保障整体工程能够实现规范化建设,充分发挥自身管理职能,对施工工艺、施工细节进行规范化管理,做好各项施工前准备,做到工序无缝衔接,提高施工效率的同时提高施工质量。通过沥青混合料的摊铺、沥青混合料的碾压、路面接缝技术、旧路面与沥青加铺层的粘结强度控制以及反射裂缝预防措施等措施对沥青混合料加铺工程质量做出良好保障,有效延长旧水泥混凝土路面使用寿命以及抗压强度,为人民群众出行与各地区经济发展提供基础保障。

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