浅析沥青路面扩建的施工技术

2009-04-29 07:17周庆忠王英俊
管理观察 2009年10期
关键词:改扩建沥青路面技术

周庆忠 王英俊

摘要:本文介绍了高速公路沥青路面的扩建的设计内容和方案,主要从扩建施工的主要施工工艺关键点做了较为详细的介绍,然后探讨了在扩建的施工过程中所进行的质量控制措施。

关键词:沥青路面 改扩建 技术

1.工程概述

1.1 工程概况

某国道路段在1998年至2001年完成最后一次改建而形成现有路况现状:快车道路面宽8.5 -12m,混合车道路面宽5-7m,设1-1.5m宽中间带。由于原路面设计厚度偏薄,随着交通量的增长,尤其是重型车辆的大量增加,竣工后使用年限不长的快车道路面已出现纵、横向裂缝,局部路段甚至出现网裂、车辙、沉陷等病害,混合车道路面则已损坏殆尽,加上车道狭窄,交通事故频繁,已不能满足日益增长的交通运输要求,考虑到混合车道路面的利用价值不大,其路面的设计和施工方法与新建工程基本一致,故在此仅讨论快车道的路面加铺设计和施工。

1.2 路面扩建设计

《公路沥青路面设计规范》指出“对高速公路、一级公路上的路面改建,一般应考虑加铺沥青混合料,不宜再加半刚性基层”。粗粒式沥青混凝土整体性较好,刚度大,但作为已存在裂缝的路面整平层,则容易产生反射裂缝,且造价较高;沥青碎石作为基层材料虽已不为新建高等级公路所推荐,但对于防止反射裂缝尤其是减少低温缩裂的作用要优于沥青混凝土,而且还具有造价低廉,对老路的轻微变形适应性强等特点,故作为整平层材料推荐方案。

经过设计最终确定该段路面补强设计结构层为:4cm SMA混合料→5cm中粒式沥青混凝土→9-11cm沥青碎石混合料。

为方便施工,路面补强各路段上面层及中面层均采用与新建路段相同结构及厚度,分别为4cm和5cm,即当整平层与新建路下面层达到设计标高后,再作上面层施工,对不同路段的整平层计算厚度,并以此厚度作为各段落路线纵面设计依据。

2.施工关键技术

2.1 粘结层

(1)在底基层施工完毕,准备铺设水泥稳定基层时.需要加铺粘结层以增加层间粘结力。粘结层材料选用水泥。

(2)水泥浆的原材料要求,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于拌制粘结层用的水泥净浆,适宜采用水泥的强度等级宜为42.5级的早强、缓凝水泥,3d胶砂强度应不小18Mpa。受外界影响而变质的水泥不得采用。水泥各龄期强度、安定性等应符合规定;水泥初凝时间应不小于3小时、终凝时间不小于6个小时。采用散装水泥,在水泥进场入罐时,要停放七天,安定性合格后才能使用;夏季高温作业时,水泥温度不能高于50℃,否则,应采用降温措施。

(3)施工时清首先清除作业面表面的浮土、积水等。并将作业面表面洒水湿润。摊铺前应将底基层洒水湿润。对于旧二灰碎石基层表面,应先将其表面清扫干净,再用森林灭火器吹净浮灰,随后将作业面表面洒水湿润。洒水量应控制在表面湿润但没有积水为宜。遇大雨后或用水清洗过度的旧二灰碎石基层表面,积水必须先蒸发干净并晒干表面,再进行粘结层的施工工序;

(4)喷洒的水泥净浆水灰比宜为1.2,每平方米喷洒的水泥净浆的量宜不少于(2.0-3.0)kg/m2。水泥净浆稠度以洒布均匀为度,洒布长度以不大于摊铺机前30-40m为宜,新水稳层的摊铺施工可以紧跟在水泥净浆洒布之后即可开展。

2.2 稀浆封层

(1)扩建时需要在水泥稳定基层上铺筑5mm的乳化沥青稀浆封层,稀浆封层可以保证沥青路面与路面基层之间的良好结合,保证基层和面层之间不会由于汽车外力的作用产生层间位移。稀浆封层的原材要求是乳化沥青、骨料、矿粉和水泥。

(2)铺筑前路面基层表面要打毛、清扫、高压风吹净,表面无松散集料,灰尘、泥土、油迹等污染物。表面有离析、破损、坑槽、裂缝、边角破损等病害必须确认修补后才能封层施工。封层施工前洒水湿润铺筑床面,有利于封层和基层的连接,但禁止有积水。

(3)在搅拌摊铺过程中必须保证混合料的稳定性,过早的破乳会出现结团,厚薄不均,挂痕,拉伤等不良表面。破乳时间过长会影响成型时间,破乳时间控制在1-2小时,控制破乳时间可通过调整含水食、级配、添加剂的用量等途径加以解决。

2.3 聚酯玻纤布

铺筑时,聚酯玻纤布主要在以下位置铺筑:新旧半刚性基层纵向拼缝,旧沥青路面横向反射裂缝,旧半刚性基层的纵向裂缝,新、旧半刚性基层的收缩裂缝。

在喷洒粘结料前,应将底层表面清扫干净。保持工作面无水分,雨后必需等到路面干燥后才可以施工。喷洒粘结料前应使新旧半刚性基层表面保持长度不小于200m的施工段,上层沥青混合料的摊铺最好在聚酯玻纤布施工后隔天进行。

3.施工过程控制措施

(1)对现有车道路面强度及密实度均达不到规定要求的,应刨除,并在加宽一侧路堤边坡上开挖台阶,填土拓宽路基,分层填筑,分层夯实。新、旧路堤应同时进行碾压,为防止路堤不均匀沉降,在土基顶面及底基层顶面铺设二层塑料土工格栅,伸入旧路基内宽度不小于2m,然后按新建公路标准修建半幅路面。

(2)新老路面的衔接处理是旧路改建的关键,为避免基底强度不足引起路表差异沉降,应对加宽部分土基压实度进行严格检测,并控制最佳含水量,旧路基层应按一定坡度预留台阶,使加铺层与之交叠街接,并在接缝处铺筑一层聚脂长纤维无纺土工布等土工织物,可以有效地避免摊铺沥青时因高温产生翘曲、变形而影响使用效果。特别注意对新老路基的结合部和原老路中央分隔带的压实要求,若地基土强度不足,很容易在该处产生错台,引起路面纵向开裂,故施工时应与辅道土基一同碾压,并对其密实度指标进行严格监控。

(3)现有路面多处出现纵、横向裂缝,局部甚至出现坑洞、龟裂、变形等病害,施工时应对原有路面进行处理,铲除损坏严重的结构层,除应对局部松散及坑槽处进行修补并加以整平、对裂缝较重路段采取防止反射裂缝产生的措施外,可在原有路面表面层上进行补强处理。

(4)由于进行纵面拟合设计后不可避免地出现补强层厚度不一的情况,施工时应按相关规范要求的旧沥青路面整平方法进行分层整平,每层整平厚度不大于10cm,并按高程控制铺筑,使其顶面平整,路拱横坡与高程符合规定要求,再进行路面中面层及上面层施工。

(5)SMA作为一种高质、新型的路面材料受到越来越广泛的应用。首先应选择适应于本地区特点的优质改性沥青和添加剂,其次要严格控制集料的级配组成。施工时先将集料烘干,加热至170-180℃,其摊铺方法基本同于普通沥青混凝土,要求底层密实、干净和干燥,空气温度低于10℃时,不应摊铺,混合料摊铺温度应高于140℃。碾压时先用8-12t钢轮压路机紧随摊铺机静压,然后用振动压路机或钢轮压路机进行第二、三遍的碾压、找平。因沥青含量高,粘性大,SMA一般不能用轮胎压路机碾压;当混合料温度低于50℃时,不能再碾压。◆

参考文献:

1.沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.人民交通出版社.2001

2.尹应梅.聚酯玻纤布在高速公路罩面工程中的应用研究.硕士学位论文.南京:东南大学

3.宋殿国,张稳柱,耿小义.高速公路改扩建工程横断面结构形式取定方法及标准的分析.辽宁交通科技.2004(4)

作者单位:湖南省怀化公路桥梁建设总公司

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