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【摘 要】 当前我国的对水泥混凝土路面之上加铺沥青混凝土面层技术已经有了一定程度的发展,基于此,基于分析了水泥混凝土加铺沥青混凝面层技术探讨。
【关键词】 水泥混凝土;沥青混凝土;技术
引言:
近些年来,随着公路建设的发展,公路的改建和扩建工程越来越多,其中一个主要的项目是在原有的水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层。这种工程,特别是在南方水泥混凝土路面较多的省份尤为普遍。目前我国尚未有比较成熟的相关设计规范和方法,面对着广大工程实践的迫切需要,近年来国内许多科研、设计单位和院校开展了这方面的研究工作,取得了不少有益的经验。
1、技术背景
目前,我国水泥路而的总里程巨大。其中,高速公路水泥混凝土路面比重约为7.3%,一级公路约为40%,二级公路约为57%。随着公路交通量和汽车载重量日趋增加,在社会经济大发展带来的重交通负荷冲击下,同时由于设计、材料、施工技术、施工管理等方面的不足,以及自然灾害等原因,使得水泥混凝土路面在投入使用3年至5年后,就出现了大量的早期破坏,严重影响了行车的速度、舒适性和安全性。旧混凝土路面大修改造的工程安全性。旧混凝土路面大修改造的工程任务量巨大,亟待有经济可行、环保方便的养护工艺来解决。
2、水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层关键技术研究
2.1旧水泥混凝土板处理
旧水泥混凝土板因为温度变化影响比较大,因为旧路面板有专业接缝以及裂缝,同时也会伴有错台、断板、啃边、沉陷、脱空等等损坏的现象,那么就会使得复合结构中奇异部位较为突出。将旧水泥混凝土路面当做基层,需要具备充足的强度以及适宜的刚度。沥青混凝土路面是一种柔性的路面,面层的强度则同基层的强度有着直接的关系,基层强度不足就会使得面层的遭到破坏。从国内水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层设计,比较关键的问题则是应该对旧水泥路面板的处理。第一应该对使用状况做好全面彻底的调查,对于出现的路面病害、部分结构承载力不够等等需要做好深层次的分析。
通常可以通过人工调查对于旧水泥路的病害依照段落桩号做好统计工作,使用探地雷达、弯沉仪来对混凝土板的脱空以及结构层的均匀情况、路面承载能力做好检测评价。特别在传荷能力较差的接缝处,板下脱空影响比较大,应该对水泥混凝土路面的处治给予一定的重视。而对于种类不同的病害需要做好处理。对于边角破碎损坏比较深以及较宽的路面,首先使用切割机将损坏部分切除,之后浇注相同标号混凝土;对破损较浅、较窄的,可以凿除5cm以上,之后使用细石拌制的混凝土混合料填平;对于出现错台或者是板块网状开裂,需要考虑的是路基质量,应该把全部板全部凿除,重新夯实路基以及基层,浇注相同标号混凝土;对于板块脱空、桥头沉陷、板的不均匀沉陷以及弯沉比较大的部位,钻穿板块,之后使用水泥浆高压灌注进行处理。
2.2处理接缝的措施
作为基层施工处理中的一种关键化解,伸缩缝的处理应满足以下要求:首先应运用切割机对分析实施切割清理,然后对清理过的缝中运用灌缝机实施沥青玛蹄脂的灌注。运用割缝机实施清缝,应先彻底将缝隙内残留的杂物实施清除,促使清缝时的足够锯深得到保障,也就是所清的缝应有一定的深度,一般其深度应达到8~10cm以上。当完成清除之后,还应及时清除长期接缝周围的卫生状况,灌缝操作应达到及时,避免在缝隙中有杂物进入的现象发生。
灌缝操作则是运用沥青玛蹄脂将伸缩缝内实施浇筑,一般应运用专业的灌缝机进行施工。灌缝前应先对灌缝机进行调整,确保所流出的玛蹄脂达到均匀且油底细腻。灌缝操作应由专业的施工人员进行操作,要求操作中的速度应相对较慢,确保缝中灌入的玛蹄脂达到密实且均匀,使其达到净化凝固的作用。灌缝施工应尽可能在气候适宜的时段内进行操作,当天气炎热时,可在夜间进行施工,避免气温过高导致浇灌的玛蹄脂表面有小气泡出现,对质量造成直接影响。
2.3机械设备
机械设备选用具有自备动力的推进器具,型号为ABG-423,设备是德国生产的,它的优势的具有良好的预热装置,能够保持速度的稳定、匀速。并且具备了良好的传感设备以及纵坡仪器。压路机在构造方面均配套装置了自动喷水装置。振动压路机方面,选择由徐州机械生产的,这种振动压路机具有良好的匹配性能,主要包括线压力、轮子的直径与半径以及振动幅度等,在整个操作的过程中,需要具备精准的计量奇迹、拌合的平台等,对于沥青加热的时候温度要达到145℃~160℃,骨料的温度需要达到160℃~180℃,混合料的温度需要达到150℃~165℃。
2.4铺筑阶段
进行沥青混合料铺筑施工工艺的主要步骤为:在沥青混合料拌制并运输到施工现场之后,及时摊铺沥青混合料,摊铺完要进行碾压平整,沥青混合料施工完成之后,要做好检测工作,对于施工过程中出现的问题和缺陷应采取有效的措施进行处理。沥青路面的大体施工过程如图1所示。
2.5施工过程质量控制
在沥青混凝土路面的全部施工过程中都要严格进行质量控制。碾压成型的路面必须满足设计要求才算符合标准。质量是瀝青混凝土路面施工过程中的首要要求,质量控制要贯穿施工过程的始末。碾压之后的路面必须要进行检测,在满足规范要求后路面施工才算是正式完成。检测的主要内容有:平整度、宽度、高层、厚度的测定和钻芯取样检测等。测定平整要用到2种方法,2种方法都要用到,第一种是使用3m的直尺,此方法多用于局部测定,第2种是使用车载连续平整度仪,较长范围时应采用此方法,2种方法要互相搭配使用,这样路面平整度的检测才能达到规范要求的精度。在实验室中要对钻芯取样的试件进行相关的试验。通过试验可得出一定的数据,在对数据进行综合的分析处理之后,就可以判定沥青混凝土路面的物理力学性能。判定其物理力学性能的主要指标有:实度、容重、流值、孔隙率等。用这些指标才可判定此沥青混凝土路面的质量是否符合使用标准。 2.6沥青混凝土面层的摊铺施工
2.6.1摊铺
使用2台摊铺机以梯队作业形式进行联合施工,留横槎,在接茬部位的表面涂刷一层水泥浆促进新老混合料更好结合;在摊铺过程中,摊铺机应走钢丝式行进,对厚度进行有效控制,不仅要保证基层高程达标,而且要保证厚度满足设计要求;摊铺过程中,应保证摊铺的连续性,尽可能降低横向接缝发生,严格控制摊铺速度,保持在2m/min上下为宜,与此同时,还应安排专人在摊铺机之后以解决可能出现的集料离析问题结合摊铺厚度,对摊铺机螺旋布料器高度进行有效调整和控制,使其应有2/3埋入混合料中;摊铺行进应保持匀速,且要连续,尤其要尽量避免停机待料现象的发生。
2.6.2碾压
碾压过程中,应保证速度的适宜性;由两侧开始,向中心进行。压路机倒车换挡过程中,不仅要轻,而且要平顺,严禁拉动基层,在完成第一遍初步稳压之后,倒车过程中应尽可能原路返回,执行换档操作时也应尽量选在已碾压完成的路段上,存在个别拥包问题时,应安排工人予以及时而有效的铲平;碾压过程中,不允许压路机在正在碾压的路段上进行调头等操作,避免给水泥稳定碎石层面带来破坏,值得一提的是,碾压操作应选择在水泥初凝之前完成,不仅要保证压实度达标,而且要保证不存在明显轮迹。
压实温度的范围及其控制比常规沥青混合料更为严格。初压的起始温度不低于150℃,尽可能在高温状态下尽快完成;复压温度不低于130℃,碾压完成,温度不低于90℃,初压时保证压路机紧跟摊铺机碾压并采取连续碾压的模式。开放交通应在路面碾压完成或路表温度在50℃以下,方能允许开放交通。
2.6.3接缝
同日施工的两个工作段的衔接位置,应采用搭接形式,前一段拌合整形后,留5m到8m不予以碾压,后一段施工过程中,前段留下未压部分,应再加部分水泥予以重新拌合,并和后一段共同碾压;水泥稳定碎石的施工应注意每天最后一段的处理,同时施工时防止纵向接缝发生,在必须分两幅施工的情况下,纵缝必须保持垂直相接,不可采用斜接形式。
2.6.4养生
用再生棉覆盖洒水养生至下道工序开始时为止(养生时间≥7d),养生期封闭交通。
3、路面施工质量成果
在质量验收时,对主要指标平整度、压实度、构造深度及渗水进行检验,平整度合格率达到90.2%,原位空隙率(最大理论密度)的压实度达到94.8%(满足规范规定的>93%),構造深度平均值为1.08(设计>0.8),渗水为30~178ml/min(设计要求200ml/min)。现场切割取样高温车辙试验检测DS>6000(8000余次)。从验收成果来看,施工过程当中几个施工环节均符合作业要求、施工细节到位,施工控制达到预期效果
4、结语
随着我国国民经济的迅速发展,对路网提出了更高的要求。早期建成的公路均需作不同程度的改造。在老路老桥的改建中,必须对其进行综合评价,以正确判定其利用价值,研究改建的可行性。同样,我们在新建公路的时候一定要有前瞻性,合理预留将来拓建的条件。
参考文献:
[1]曾俊祥.公路水泥混凝土路面加铺改造技术研究[D].华南理工大学,2013.
[2]沙庆林,王旭东.水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层的技术研究[J].公路,2002,11:15-19.
[3]罗晓辉.旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层后反射裂缝的防治[J].公路,2004,08:171-173.
[4]仇为波.旧水泥混凝土路面加铺沥青面层防裂机理分析[D].重庆交通大学,2008.
【关键词】 水泥混凝土;沥青混凝土;技术
引言:
近些年来,随着公路建设的发展,公路的改建和扩建工程越来越多,其中一个主要的项目是在原有的水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层。这种工程,特别是在南方水泥混凝土路面较多的省份尤为普遍。目前我国尚未有比较成熟的相关设计规范和方法,面对着广大工程实践的迫切需要,近年来国内许多科研、设计单位和院校开展了这方面的研究工作,取得了不少有益的经验。
1、技术背景
目前,我国水泥路而的总里程巨大。其中,高速公路水泥混凝土路面比重约为7.3%,一级公路约为40%,二级公路约为57%。随着公路交通量和汽车载重量日趋增加,在社会经济大发展带来的重交通负荷冲击下,同时由于设计、材料、施工技术、施工管理等方面的不足,以及自然灾害等原因,使得水泥混凝土路面在投入使用3年至5年后,就出现了大量的早期破坏,严重影响了行车的速度、舒适性和安全性。旧混凝土路面大修改造的工程安全性。旧混凝土路面大修改造的工程任务量巨大,亟待有经济可行、环保方便的养护工艺来解决。
2、水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层关键技术研究
2.1旧水泥混凝土板处理
旧水泥混凝土板因为温度变化影响比较大,因为旧路面板有专业接缝以及裂缝,同时也会伴有错台、断板、啃边、沉陷、脱空等等损坏的现象,那么就会使得复合结构中奇异部位较为突出。将旧水泥混凝土路面当做基层,需要具备充足的强度以及适宜的刚度。沥青混凝土路面是一种柔性的路面,面层的强度则同基层的强度有着直接的关系,基层强度不足就会使得面层的遭到破坏。从国内水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层设计,比较关键的问题则是应该对旧水泥路面板的处理。第一应该对使用状况做好全面彻底的调查,对于出现的路面病害、部分结构承载力不够等等需要做好深层次的分析。
通常可以通过人工调查对于旧水泥路的病害依照段落桩号做好统计工作,使用探地雷达、弯沉仪来对混凝土板的脱空以及结构层的均匀情况、路面承载能力做好检测评价。特别在传荷能力较差的接缝处,板下脱空影响比较大,应该对水泥混凝土路面的处治给予一定的重视。而对于种类不同的病害需要做好处理。对于边角破碎损坏比较深以及较宽的路面,首先使用切割机将损坏部分切除,之后浇注相同标号混凝土;对破损较浅、较窄的,可以凿除5cm以上,之后使用细石拌制的混凝土混合料填平;对于出现错台或者是板块网状开裂,需要考虑的是路基质量,应该把全部板全部凿除,重新夯实路基以及基层,浇注相同标号混凝土;对于板块脱空、桥头沉陷、板的不均匀沉陷以及弯沉比较大的部位,钻穿板块,之后使用水泥浆高压灌注进行处理。
2.2处理接缝的措施
作为基层施工处理中的一种关键化解,伸缩缝的处理应满足以下要求:首先应运用切割机对分析实施切割清理,然后对清理过的缝中运用灌缝机实施沥青玛蹄脂的灌注。运用割缝机实施清缝,应先彻底将缝隙内残留的杂物实施清除,促使清缝时的足够锯深得到保障,也就是所清的缝应有一定的深度,一般其深度应达到8~10cm以上。当完成清除之后,还应及时清除长期接缝周围的卫生状况,灌缝操作应达到及时,避免在缝隙中有杂物进入的现象发生。
灌缝操作则是运用沥青玛蹄脂将伸缩缝内实施浇筑,一般应运用专业的灌缝机进行施工。灌缝前应先对灌缝机进行调整,确保所流出的玛蹄脂达到均匀且油底细腻。灌缝操作应由专业的施工人员进行操作,要求操作中的速度应相对较慢,确保缝中灌入的玛蹄脂达到密实且均匀,使其达到净化凝固的作用。灌缝施工应尽可能在气候适宜的时段内进行操作,当天气炎热时,可在夜间进行施工,避免气温过高导致浇灌的玛蹄脂表面有小气泡出现,对质量造成直接影响。
2.3机械设备
机械设备选用具有自备动力的推进器具,型号为ABG-423,设备是德国生产的,它的优势的具有良好的预热装置,能够保持速度的稳定、匀速。并且具备了良好的传感设备以及纵坡仪器。压路机在构造方面均配套装置了自动喷水装置。振动压路机方面,选择由徐州机械生产的,这种振动压路机具有良好的匹配性能,主要包括线压力、轮子的直径与半径以及振动幅度等,在整个操作的过程中,需要具备精准的计量奇迹、拌合的平台等,对于沥青加热的时候温度要达到145℃~160℃,骨料的温度需要达到160℃~180℃,混合料的温度需要达到150℃~165℃。
2.4铺筑阶段
进行沥青混合料铺筑施工工艺的主要步骤为:在沥青混合料拌制并运输到施工现场之后,及时摊铺沥青混合料,摊铺完要进行碾压平整,沥青混合料施工完成之后,要做好检测工作,对于施工过程中出现的问题和缺陷应采取有效的措施进行处理。沥青路面的大体施工过程如图1所示。
2.5施工过程质量控制
在沥青混凝土路面的全部施工过程中都要严格进行质量控制。碾压成型的路面必须满足设计要求才算符合标准。质量是瀝青混凝土路面施工过程中的首要要求,质量控制要贯穿施工过程的始末。碾压之后的路面必须要进行检测,在满足规范要求后路面施工才算是正式完成。检测的主要内容有:平整度、宽度、高层、厚度的测定和钻芯取样检测等。测定平整要用到2种方法,2种方法都要用到,第一种是使用3m的直尺,此方法多用于局部测定,第2种是使用车载连续平整度仪,较长范围时应采用此方法,2种方法要互相搭配使用,这样路面平整度的检测才能达到规范要求的精度。在实验室中要对钻芯取样的试件进行相关的试验。通过试验可得出一定的数据,在对数据进行综合的分析处理之后,就可以判定沥青混凝土路面的物理力学性能。判定其物理力学性能的主要指标有:实度、容重、流值、孔隙率等。用这些指标才可判定此沥青混凝土路面的质量是否符合使用标准。 2.6沥青混凝土面层的摊铺施工
2.6.1摊铺
使用2台摊铺机以梯队作业形式进行联合施工,留横槎,在接茬部位的表面涂刷一层水泥浆促进新老混合料更好结合;在摊铺过程中,摊铺机应走钢丝式行进,对厚度进行有效控制,不仅要保证基层高程达标,而且要保证厚度满足设计要求;摊铺过程中,应保证摊铺的连续性,尽可能降低横向接缝发生,严格控制摊铺速度,保持在2m/min上下为宜,与此同时,还应安排专人在摊铺机之后以解决可能出现的集料离析问题结合摊铺厚度,对摊铺机螺旋布料器高度进行有效调整和控制,使其应有2/3埋入混合料中;摊铺行进应保持匀速,且要连续,尤其要尽量避免停机待料现象的发生。
2.6.2碾压
碾压过程中,应保证速度的适宜性;由两侧开始,向中心进行。压路机倒车换挡过程中,不仅要轻,而且要平顺,严禁拉动基层,在完成第一遍初步稳压之后,倒车过程中应尽可能原路返回,执行换档操作时也应尽量选在已碾压完成的路段上,存在个别拥包问题时,应安排工人予以及时而有效的铲平;碾压过程中,不允许压路机在正在碾压的路段上进行调头等操作,避免给水泥稳定碎石层面带来破坏,值得一提的是,碾压操作应选择在水泥初凝之前完成,不仅要保证压实度达标,而且要保证不存在明显轮迹。
压实温度的范围及其控制比常规沥青混合料更为严格。初压的起始温度不低于150℃,尽可能在高温状态下尽快完成;复压温度不低于130℃,碾压完成,温度不低于90℃,初压时保证压路机紧跟摊铺机碾压并采取连续碾压的模式。开放交通应在路面碾压完成或路表温度在50℃以下,方能允许开放交通。
2.6.3接缝
同日施工的两个工作段的衔接位置,应采用搭接形式,前一段拌合整形后,留5m到8m不予以碾压,后一段施工过程中,前段留下未压部分,应再加部分水泥予以重新拌合,并和后一段共同碾压;水泥稳定碎石的施工应注意每天最后一段的处理,同时施工时防止纵向接缝发生,在必须分两幅施工的情况下,纵缝必须保持垂直相接,不可采用斜接形式。
2.6.4养生
用再生棉覆盖洒水养生至下道工序开始时为止(养生时间≥7d),养生期封闭交通。
3、路面施工质量成果
在质量验收时,对主要指标平整度、压实度、构造深度及渗水进行检验,平整度合格率达到90.2%,原位空隙率(最大理论密度)的压实度达到94.8%(满足规范规定的>93%),構造深度平均值为1.08(设计>0.8),渗水为30~178ml/min(设计要求200ml/min)。现场切割取样高温车辙试验检测DS>6000(8000余次)。从验收成果来看,施工过程当中几个施工环节均符合作业要求、施工细节到位,施工控制达到预期效果
4、结语
随着我国国民经济的迅速发展,对路网提出了更高的要求。早期建成的公路均需作不同程度的改造。在老路老桥的改建中,必须对其进行综合评价,以正确判定其利用价值,研究改建的可行性。同样,我们在新建公路的时候一定要有前瞻性,合理预留将来拓建的条件。
参考文献:
[1]曾俊祥.公路水泥混凝土路面加铺改造技术研究[D].华南理工大学,2013.
[2]沙庆林,王旭东.水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层的技术研究[J].公路,2002,11:15-19.
[3]罗晓辉.旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层后反射裂缝的防治[J].公路,2004,08:171-173.
[4]仇为波.旧水泥混凝土路面加铺沥青面层防裂机理分析[D].重庆交通大学,2008.