公路沥青路面大修工程施工探讨
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摘要:公路沥青路面质量与建设单位、设计单位、监理单位有关,但主要取决于施工单位,施工单位必须提高全员的质量意识,落实每道工序、每个施工环节的质量责任;努力提高全员的业务水平,熟练掌握规范,并严按规范精细施工;加强施工过程中的过程控制,减少变异性;做好基层、面层试验段铺筑工作,使其真正起到指导施工的作用;切实发挥监理质量监控作用,确保沥青路面的施工质量。
关键词:公路沥青；路面施工；大修工程
1建设单位应加大路改工程的投入,加强路基施工管理
目前,普通公路改善大修工程的路基改造资金投入明显不足,排水设施、防护措施不完善,路田、路宅不分,造成边沟壅水、阻水,路面路基长时间受雨水的浸泡致使路面强度不足产生局部沉陷、网裂。应加大路基改造的投资,建成功能完善、设备齐全的排水系统,并严格细致地对路基改造工程进行检查验收,对路改不合格的工程,禁止路面工程的施工。
2因地制宜,调整面层结构设计
通过对我省普通干线公路近几年已完工的路面调查发现,在纵坡大于5%的重交通路段,特别是陡坡急弯路段大部分出现车辙、推移等早期病害。建议在纵坡大于5%的重交通路段,上面层采用3AC-10C粗型改性沥青混凝土,下面层采用4AC-16C粗型改性沥青混凝土,或采用一层7AC-16型改性沥青混凝土,同时采用降低沥青含量0.2%-0.5%,应用重型机械加强碾压,控制天然砂用量不超过10%的手段,控制车辙病害的发生;采用新材料,例如,高模量沥青混凝土,即在沥青混合料中添加抗车辙添加剂等手段减少车辙、推移等病害的发生。或将上述路段采用水泥混凝土面层。
3公路路基施工
普通公路改建,基本以原路为基本线形,平面纵断线型预以适当调整,主要以双侧或单侧加宽为主,施工中注意以下几点:
(1)加宽路堤填筑高度小于2m时,应注意将路基基底范围内的树根、草等全部挖除,清除全部建筑垃圾,并将坑穴分层夯实、填平。
(2)用推土机配合平地机将基底整平,并达到90%以上的压实度。若地基较湿软,应先采用石灰处理基底或用砂、砂砾、砂砾土、开山渣等材料换填40-60cm。
(3)挖除清理老路堤边坡坡面约30cm的表层土,并沿旧路边坡竖向高度每隔50挖成宽度不小于1m并向内倾斜的台阶。
(4)拓宽路堤填筑材料,应用透水性好的材料如砂、砂砾、砂砾土或开山的石渣填筑,有利于老路基内水的排出。
(5)挖方路基的原状结构土的密实度较小,如直接用压路机碾压密实度达不到要求,应先将挖方路基顶面上层约40-60cm的土推出路外,用重型压路机碾压后,再将土分层回填和压实。
(6)因普通公路改建中不能完全封闭交通,为防止土基变形,并为垫层提供坚实的下承层,应在即将完工的土基顶面铺筑10-15cm的砂砾磨耗层,并按规定压实,压实度要达到95%以上。
4基层施工
(1)我省普通公路的基层大部分地区以水泥稳定砂砾为主,天然砂砾的材料组成往往达不到规范的要求,应根据室内试验和现场试验路段结果、掺加一定比例的碎石,使其符合JTJ034-2000《公路路面基层施工技术规范》级配要求。
(2)基层摊铺前应将垫层表面的浮砂清扫干净,并洒水湿润,垫层的局部松散、软弹应挖除并用垫层相同材料回填、整平、压实。
(3)基层水泥稳定混合料的摊铺应采用整幅摊铺或采用两台摊铺机梯形摊铺,避免纵向接缝引起的面层开裂。在不能完全封闭交通路段,在前一幅摊铺时,在靠中央一侧用木方或钢模板做支撑,木方或钢模的高度与稳定土层的压实厚度相同。亦可采用不设支撑,采用前一幅摊铺压实后,立即将前一幅接缝处的稳定土基层人工刨除15-20cm,形成垂直的切面,并采取措施避免车辆碰撞、碾压,同时应注意上下两层基层纵向接缝应错开50以上。
(4)为了获得较好平整度和较大的密实度,基层的碾压宜采用双驱双振钢轮压路机、振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机组合。初压用双驱双振压路机关闭振动静压一遍,再用双驱双振压路机、振动压路机、三压路机或轮胎压路机碾压至密实。由于振动压路机碾压时表层材料随滚轮一起振动,表层材料变得疏松,因此,终压用三轮压路机或轮胎压路机碾压2遍。基层的密实度对基层强度有较大的影响。实践表明基层压实度在95%-100%范围内时,压实度每增加一个百分点,基层强度提高5%-10%左右。所以应确保基层的密实度达到规范要求压实度。基层压实度应现场跟踪检测,检测合格后才能转入下一个碾压段碾压,否则及时补压。
(5)基层7d养生期间应始终保持稳定土层表面处于潮湿状态,否则,易在表面产生薄强度不足的隔离层。如果上基层发生这种情况,会造成面层产生推移等病害。
5透层施工应注意的问题
透层施工时应注意以下几点:加强对基层表面的清扫,用森林灭火器吹净浮尘;喷洒透层沥青前在基层表面均匀洒水,待基层表面稍微干燥时,立即喷洒乳化沥青;待乳化沥青破乳后按3m3/1000m2的用量撒布一层洁净的3-8mm的石屑。乳化沥青喷洒时间最好在基层刚刚碾压完成,表面稍变干燥但尚未硬化的情况下喷洒。因为半刚性基层在水泥尚未结硬的时候喷洒透层油透入的深度最深,随着龄期的增长及强度的增长,乳化沥青越来越难以透入,而且及时洒透层油对基层中的水份有很好的保护作用,表面也不容易松散,透层油还起保护半刚性基层不受太阳暴晒开裂的作用。
6面层施工
(1)面层原材料的质量在沥青路面中起着至关重要的作用。我省普通公路采用90号沥青,由省公路管理局统一采购,质量稳定。但集料基本取自社会料厂,粉尘多、针片状颗粒含量高,级配不规格,软石含量及山皮水锈含量高,实际级配与配合比设计所采用级配有很大的差距,这是造成沥青路面早期损坏的重要原因。因此,应使用冲击破碎机或锥式破碎机加工的质地坚硬、表面粗糙、形状接近立方体、针片状含量少、与沥青粘附性好、规格符合要求的粗集料;使用洁净、无风化天然砂及有抽吸设备生产的石屑且符合规范要求的细集料,并严格进行质量管理,减小材料生产、运输、存放使用过程中的离析,减少材料中的变异性,是沥青路面施工质量的重要环节。
(2)沥青路面混合料配合比决定沥青混合料的使用性能,同时对沥青路面车辙、水损害破坏等有相当大的影响。在面层施工前,拌和站应在各种原材料检验合格的基础上,按实际的有代表性的材料进行目标配合比设计,用实际施工使用的拌和机进行生产配合比设计。沥青混凝土拌制过程中,必须严格按标准配合比施工,按规范规定频率进行沥青混和料的检测,尽可能使配合比接近标准配比,努力减少波动幅度。
(3)矿粉与沥青粘附的质量对沥青混合料的质量有较大影响。规范规定拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用,但每盘用量不得超过填料总量的25%,掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4%。而实际使用中有的路段采用回收粉尘作填料的使用量高达50%以上,未进行塑性指数试验,回收粉尘的含泥量过高,必将影响沥青与集料的粘结,易造成沥青路面早期松散剥落。因此,应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石经磨细得到的矿粉,尽可能不使用拌和机粉尘做填料。
(4)混合料摊铺前必须将透层顶面的浮石清扫干净,并用森林灭火器吹净表面浮尘,被泥土及其它杂质污染的路段要用压力水冲洗干净,透层油脱落的地方要进行补洒,以保证面层与基层之间联结,防止面层产生推移等病害。
(5)粘层油对加强沥青层之间粘结十分重要,沥青路面沥青层在设计时是做为一个连续的整体,如果层间造成了污染,层与层之间的界面条件变成不完全连续或完全不连续,是造成沥青路面早期破坏的原因之一。因此,沥青层之间必须喷洒粘层油。普通公路粘层油一般采用乳化沥青,用量0.3-0.6L/m2。喷洒透层油时,应将路面清扫干净,必要时用高压水枪冲洗。粘层油必须均匀成雾化,在路面全宽度内均匀分布成一薄层,喷洒不足的要补洒,喷洒过量处予以刮除,乳化沥青破乳水分蒸发后立即铺筑沥青混合料。