基于分期修建的沥青路面下面层修复处治施工技术

2023-11-27 10:40宁建红NINGJianhong
价值工程 2023年32期
关键词:铺筑时应乳化

宁建红 NING Jian-hong

(杭州路达公路工程总公司,杭州 310006)

0 引言

沥青路面的分期修建是一项较为复杂的工作,其影响施工质量的因素较多。一方面,复杂的外部环境导致了早期修建的沥青路面呈现出不同类型、不同程度的破坏或损伤,如路基的不均匀沉降、恶劣天气(高温、冰冻、强降雨)、复杂的交通条件以及一期路面在施工过程中可能造成的施工缺陷等等,以上各因素均会给沥青路面的二期施工带来困难。另一方面,分期修建的沥青路面在材料上的差异性也不容忽视,前期铺筑的沥青路面经过车辆荷载的反复碾压和自然因素(如光照、冲刷等)的复杂作用,均会产生不同程度的变异。为此,在重新铺筑沥青路面面层时,需要对现有路面进行详细调查与评估,系统拟定原有路面的修补方案,在此基础上最终完成沥青路面的二期施工。实践证明,合理的施工方案不仅可以大大提高沥青路面的整体性能,同时可以有效节约资金和保护环境,其经济效益和社会效益十分显著。

1 应用实例

2020 年鸬鸟镇“四好农村路”建设项目,位于鸬鸟镇前庄村,起点位于双后线交叉口上,起点桩号K0+000,路线向北行进,终点位于村道茶场,终点桩号K2+525 处,路线全长2.525km。本项目路基宽度为12m,其中路面宽度7.5m,三级公路标准,设计速度30km/h。本段路面实施分期修建,一期路面通车时间为2019 年年底,面层为4cm细粒式混凝土(AC-16),下面层采用粗粒式沥青混凝土(AC-20C),厚度6cm。该项目的二期路面实施于2020 年7月至2021 年9 月,施工时先按本工法对原路面进行综合整治,然后铺筑上面层,经验收后施工质量优良,经过一年多的观察与调查,效果良好,用户评价满意。

1.1 工艺原理

沥青路面的分期修建,是指在已建的沥青路面上通过病害调查和系统分析病害的类型和程度,按预先设定的施工方案在待铺筑的施工路段进行修复处治的过程,以确保后期铺筑沥青路面的整体施工质量。就分期修建而言,应对前期铺筑的沥青路面进行综合评估,并按损坏类型、损坏量以及损坏的严重程度进行分级。如表1 所示。

根据施工现场调查,并对照表1 的鉴别标准,对需实施路段进行整理分析并针对性修复处理,以确保路面的整体质量。分期修建的沥青路面处理一般方案可根据图1 情况进行处理。

图1 分期修建的沥青路面修复补强示意图

1.2 施工工艺流程

分期修建的沥青路面下面层修复处治施工工艺流程如图2 所示。

图2 分期修建的沥青路面下面层修复处治施工工艺流程图

1.3 分期修建的沥青路面下面层修复技术

根据现场调查与多年来的工作经验,分期修建的沥青路面下面层修复,宜根据表1 所述的情况进行分别处理。一般的要求是在铺筑沥青路面上面层前,首先需对特殊路段(如水泥混凝土桥面、平交岔道)的表面进行深度处理,主要包括路表清理、新旧接触面凿毛和干燥,然后根据具体情况进行修复。具体的流程如下:

1.3.1 交通导流 由于分期修建的沥青路面已经通车,车流量较大,在施工前首先必须做好车辆的导流工作,应根据边通车边施工的安全技术规范要求做好交通组织设计,包括设置专职安全员,设置警告区、过渡区、缓冲区、施工区等区域,并在各区域范围内合理组织过往交通与施工车辆的进出,确保安全施工。

1.3.2 施工准备 在下面层施工之前,首先应对施工路段全面病害调查,研究分析路面现状及修复方案,成果须报送监理单位抽检,检验合格后方可进入正式施工。主要调查内容包括:路面现状描述,交通量及流向,路面平整度、高程,各类病害的位置、产状及分级,病害成因分析及处治对策或修复方案。

1.3.3 面层铣刨 施工人员根据施工组织设计要求,结合现场做好铣刨深度的标设;铣刨机操作人员根据施工人员的标设调试好铣刨的深度,并服从指挥人员的指令铣刨路表层。一般铣刨深度在2cm 左右。铣刨时,为确保施工质量,铣刨机应缓慢、均匀向前推进,并随时注意铣刨后的纵坡、路拱横坡及平整度满足施工技术规范要求。施工完毕后,应对铣刨面进行清扫,并做好铣刨路段的交通组织与疏导,禁止其它车辆驶入该路段。

1.3.4 病害调查与处理 路面铣刨后,其路面的下卧层表面可能会存在其它病害,施工技术人员应详细观测、分析其病害的类型、成因、发育程度,并做好病害的标识,对病害的处置要做到处理有效。根据沥青路面施工技术规范的要求,对铣刨后的路面要进行弯沉测量,当局部路段的弯沉不符合设计要求时,应对路面基层进行处理,确保路面施工质量。

1.3.5 设置横向排水盲沟 ①根据设计文件要求,对需要设置横向排水盲沟的位置放出切割线位置,由切割机进行开口,开口的宽度一般为60~100cm,开口的长度贯穿整个路基,开口的深度为路面结构层。施工时要求切缝整齐。②切割机开口后,可用风镐或挖机对开口部分的混凝土进行清除,清除时不要破坏两侧路面,面层清除后,再用小型铲车继续向下挖沟,直至横向盲沟的进出口底部与两端纵向边沟接顺。③人工铺砌粗碎石8~10cm,同时修整沟槽。④人工铺砌7.5 号水泥砂浆,并调平夯实,为确保排水,要求沟底坡度不小于3%,砂浆厚度3cm。⑤将盲沟管安装至调平后的横向盲槽,安装时应将有孔的一面朝上,确保盲沟排水畅通。

1.3.6 坑槽修补 坑槽的修补与普通路面的修补方法基本类同,施工方法一般采用冷凿热补,其修补的范围可适当扩大,将影响范围用粉笔进行放样,用切割机开口,并用风镐或铣刨机清除待处理的部分,清理完成后喷洒沥青、防裂贴,摊铺沥青混合料、碾压等完成坑槽的修补。

1.3.7 裂缝修补 裂缝修补前,应先加热填缝料进行升温,为放便灌注裂缝,一般将填缝料加热至170~180℃。其次使用鼓风机对准裂缝处,清除缝内粉尘或杂质。施工时要注意裂缝保持干燥,当裂缝较为潮湿时应延长吹扫时间以确保缝内干燥。当缝内有较多松动颗粒时应设法清除,当需要开槽补缝时,则开槽宽度为15~20mm,深30mm 左右。

裂缝灌缝,应做到以下3 点:①灌缝的枪头要与裂缝的缝宽相匹配。灌缝要分两步进行,中间的间隔为3~5min。②第一步:将灌缝枪头插入待灌的缝槽内,灌注时灌缝枪应根据灌缝胶的灌注情况用力均匀、缓慢移动。一般灌缝至距路表面约1cm,然后撒入0.5~1cm 细石子,并用括片将细碎石均匀嵌入缝内。③第二步:将填缝料灌至与路表面一致,灌缝时应避免填缝料溢出路表而污染环境。如图3 所示。

图3 灌缝效果

1.3.8 功能层施工 功能层设置以批复的设计文件为依据,结合项目实际情况做优化方案。根据多年施工经验,功能层施工建议采用改性的SBS 乳化沥青防水粘层做功能层。其操作要点如下:

①为保证沥青洒布均匀,乳化沥青喷洒前首先应选择适宜的喷嘴、喷洒的速度和喷洒量,施工时要根据规范要求严格控制喷洒量,不得有洒花漏空或成条状,也不得有堆积。如图4 所示。

图4 乳化沥青洒布后效果图

②喷洒前应先疏通喷油嘴,使用沥青洒布车喷洒黏层沥青,洒布量一般为每平方0.6~0.7L,为确保施工质量,施工时应均匀喷洒,不得有余液或空白,喷洒过量时应及时人工刮除或人工洒布细砂吸除。施工完成后的纵横向搭接宽度不小于1cm。

③遇大风、浓雾、降雨及气温低于10℃时不得施工。

④喷洒结束后须用油槽接住排油管滴下的乳化沥青,以防污染或局部过多。

⑤现场检测,应符合公路沥青路面施工技术规范中SBS 乳化沥青防水粘层的质量要求。

⑥养生及交通管制。1)黏层施工完成后应及时做好交通组织与疏导工作,禁止所有车辆及行人进入该区域以防止受到人为污染。2)做好乳化沥青的养生,其破乳时间不得小于24 小时。

⑦有关注意事项:1)乳化沥青洒布后应不致流淌,在半刚性基层处渗透深度在2~5mm,不得在表面形成油膜;2)如果遇大风或即将降雨时,气温低于10℃时,不得施工;3)试验人员应及时抽检沥青的洒布量是否符合设计要求;4)施工过程中若出现喷洒不均匀的现象,应及时检查或更换喷嘴;5)各道路出入口用塑料薄膜罩面,薄膜上用土覆盖20cm,保证乳化沥青膜不被破坏。

1.4 质量控制

为确保分期修建的沥青路面施工质量,施工时应在《公路沥青路面施工技术规范》的要求基础上,从外观、平整度、边线接顺、构造深度等方面进一步规范。分期修建的沥青路面下面层修复质量应满足表2 的要求。

表2 分期修建的路面修复质量控制标准

表3 沥青混凝土下面层检验结果

2 施工质量检测

本项目于2022 年9 月底完工,为进一步总结和提高,项目部组织内部人员对施工路段进行技术测定与质量分析,并邀请相关专家进行技术指导,使沥青混凝土下面层的施工质量均能符合规范要求,本项目也得到了业主及指挥部的肯定。

3 工程经济性分析

以基于分期修建的沥青路面下面层系统化修复施工,通过综合评估,并按损坏类型、损坏量、损坏范围及损坏的轻重程度进行分类处理,在交通组织、铣刨、病害或界面处理、功能层施工等各个环节做好精细化施工,为二期的路面施工质量提供良好的基础。实践表明,基于分期修建的沥青路面下面层修复施工工艺可以有效缩短施工工期10%,减少投资约12%,直接施工成本降低约5%,取得了良好的施工经济效益;同时,与普通施工工艺相比,该项技术可以有效提高路面的整体施工质量与使用寿命,明显降低了公路的养护维修成本,其经济效益、生态效益和社会效益十分显著。通过调查分析与成本分析,利用该工法进行沥青路面综合整治,可以有效提高沥青路面使用寿命约30%左右,即节约养护成本约2000 元/km·年。

4 结束语

综上所述,分期修建的沥青路面施工,其下面层修复处治的质量将直接影响后期沥青路面的施工质量与使用寿命。因此,加强对沥青混凝土路面下面层修复处治施工工艺及质量控制的研究分析,对提高分期修建的沥青路面整体施工质量有着很好的现实意义。

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