沥青路面防裂基层施工工艺

2010-08-15 00:49魏飞
中国新技术新产品 2010年7期
关键词:土工布面层摊铺

魏飞

(江苏嘉隆工程建设有限公司,江苏 泗阳 223700)

1 引言

开裂和车辙是沥青路面最常见的早期损坏现象,它们对公路的使用年限和服务性能都带来较大影响。实际上,沥青路面的裂缝主要是半刚性基层开裂后引起的反射裂缝。因此如何通过科学的施工保证沥青路面防裂基层的施工质量,是当前沥青路面施工中的重点。

2 沥青路面开裂的影响因素分析

沥青路面开裂的影响因素繁多,在此主要从路面基层施工质量的多角度进行分析。由于抢工期、赶进度,造成料源紧缺,原材料质量难以保证,不能按照施工规范的要求施工。由于半刚性基层没有合理的龄期,因此放松对工程质量的控制会使基层和底基层质量低劣,造成基层网裂破坏,反射到面层,面层出现网裂。水从裂缝下渗到路基中,在行车荷载反复作用下出现卿泥。在龄期不足的情况下,由于摊铺机和重型运料车辆的碾压并转弯,底面层施工时用振动压路机碾压,这都会破坏水泥水化、硬化形成的初期强度。由于基层湿软即铺筑底面层,既破坏了基层整体结构,降低了强度,底面层又难以压实。施工中不能严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,碾压完成后不能及时养生,碾压完成后或最迟在养生结束后不能立即用乳化沥青做透层或封层,都会对基层的质量产生较大的影响。

3 沥青路面防裂基层的方案选择

试验路段防裂基层方案选择时采用了水泥稳定碎石预切缝+应力吸收层的技术方案。对基层进行预锯缝处理实质上是消弱基层的约束条件,从而使基层能承受更大温差的变化。其主要作用有两方面:一是减少面层反射裂缝的产生或者说延长裂缝间距;二是减少或延迟沥青面层龟裂、网裂、坑槽等病害,这是因为基层预锯缝缝隙处若预加处理 (如填缝并铺设一定长度的带条土工织物),那么可以防止基层锯缝反射到沥青面层上来:即使基层预锯缝反射到沥青面层上来,反射裂缝也比由于基层自由开裂而产生的面层反射裂缝规则。而规则的裂缝边缘在行车荷载的作用下不容易碎裂,但是因自由开裂而产生不规则裂缝边缘在行车荷载的作用下容易损伤,所以由此而产生的龟裂、网裂、坑槽等病害现象要较由自由开裂状态下而引起的病害现象为小。

4 沥青路面防裂基层的施工工艺

4.1 水泥稳定碎石预切缝施工方案及工艺

施工工艺为:准备下承层→拌和→运输→摊铺→碾压→养生,在达到切缝要求后切缝并铺设土工布。

混合料拌和。对原材料进行检验,使用符合要求的材料在拌和站集中拌和。正式拌和前,先调试所用的厂拌设备使其运转正常,然后按照实验配合比进行试拌,考虑到在拌和、运输、摊铺和碾压的过程中混合料含水量会有所损失,确定生产配合比时,混合料的含水量比实验最佳含水量多加1%。如发现粒料级配变化,应及时调整各种集料的进料比例,以保证成品混合料的级配符合要求。

混合料的运输。采用车况较好、箱板密封、保水性好的IOT以上自卸汽车运输,装料前及卸料后均清理车厢底,防止混合料凝结、离析。

摊铺。在清理好的下承层洒水后使摊铺机就位,摊铺时低速、均匀、连续施工,两侧混合料高度不能小于螺旋送料器高度的2/3,以防止混合料离析。摊铺时摊铺总宽度大于设计宽度50cm(每边25cm),左右两幅的摊铺时间间隔尽量减小,摊铺第二幅时与前面摊铺的重合25cm,以便消除纵缝。

混合料的碾压。摊铺完成50m后,及时进行碾压,路面基层的碾压分初压、复压,碾压完成时间不超过水泥初凝时间4.5h(从混合料拌和加水开始计时)。初压:采用压路机静压2遍,使其初步密实,压实度达到80%~85%左右。复压:在初压完成后,用振动压路机振压3遍,再静压2遍收面。在铺筑下个实验路段时,先将已成型的基层破除1m~2m,断面平整竖直,然后在成型的基层上垫厚3cm的木垫板,摊铺机就位之后,进行正常摊铺,碾压时先横向再纵向,以保证接缝的平整度。

养生。碾压完成经检验合格后,应立即开始养生。采用洒水车经常洒水养生以保持混合料处于湿润状态,养生期不少于7天,养生期间封闭交通。

预切缝施工工艺流程为:基层切缝→清缝→灌热沥青→喷洒热沥青→铺土工布→做下封层。土工布铺完后应及时进行下封层施工,以便保护基层和土工布。切缝时间:基层成型后约900℃·h左右,在不带出粗石料的情况下尽可能早进行;缝深1/3~1/2层厚,缝宽:3~5mm;切缝间距:路面宽度在20m以内时每20m切一道缝;清缝:用铁钩勾出缝内污物,缝内和缝两侧各30cm务必清净。灌热沥青:可分多次灌缝,尽量饱满,多余的沥青应清除。喷洒热沥青:用油量为0.3~0.4kg/m2,要求喷洒均匀。铺土工布:采用一布一膜土工布,膜面向下、布面向上,宽90cm,要求铺平拉紧,与基层粘贴牢固;需要搭接时,搭接长度不小于20cm。

4.2 应力吸收层施工技术方案及工艺

应力吸收层级配具有沥青玛蹄脂“三多一少”的特点,所用沥青为高低温性能都较好的改性沥青,故在施工中除满足现行《改性沥青路面施工技术规范》和《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》的要求外,还有其特殊要求。

混合料拌和。因其粒级较小且粒径单一,矿粉用量大,各料仓之间不易平衡,将导致拌和楼的产量下降,因此施工时应在安排筛孔、料斗和料仓时很下功夫。纤维在集料投入后使用风送式上料设备吹入,经8~12秒干拌后再投入矿粉,总的干拌时间应比普通沥青混合料增加10~15s。建议加入沥青后的湿拌时间为10~15s。应参照所用沥青粘度-温度曲线确定拌和温度,沥青加热温度控制为170℃左右,集料加热控制到200℃左右,混合料出场温度约185℃,纤维若受潮或分布不均匀,会在碾压后发现有“油斑现象”,应更换纤维或延长干拌时间。

混合料摊铺和碾压。集料不易离析,可采用一台摊铺机全幅施工。因其拌和产量低,应注意摊铺速度的调控,不得发生停机等料现象。摊铺温度应为165℃~175℃,气温低于20℃或基层潮湿不得施工。施工过程中发生的“鼓泡”现象,多是因空隙率较小,潮湿基层受高温后产生的水蒸气排不出所致。碾压温度控制为160℃~170℃,因其仅2.5cm厚,用16T以上刚性碾静压4遍可达到规定压实度。不得采用震压或轮胎压路机,并应注意避免出现超压现象。

随着我国经济的快速发展,交通量将持续不断增长,轴载的明显增大以及重车比例的大幅度增加,对道路建设质量提出更高的要求,同时使沥青路面也同样受到严峻的考验。因此,在进行沥青路面施工时,应当重视防裂基层的施工,从而保证沥青路面的正常使用性能。

[1]吕海.沥青路面早期裂缝的原因及防治[J].中国公路.2004(7)

[2]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].人民交通出版社.1993

[3]严二虎,沈金安,李福普.沥青路面级配碎石基层的设计与施工工艺[J].公路交通科技.2004(3)

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