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【摘 要】 道路是城市的骨架,是城市发展的基础保障。随着我国城乡一体化进程的不断加快,城市道路建设也得到了快速的提升,但从目前修建的路面来看存在不同程度的破坏,严重制约着城乡一体化的建设和人们出行的舒适性、快速性与安全性的提高。本文以旧路面处理、粘层施工、防水材料施工、玻纤土工格栅施工以及应力吸收层施工为重点,论述了“白改黑”施工中的界面施工处理技术,以供参考。
【关键词】 路面改造;“白改黑”;界面;施工
一、工程概况
富阳市人民政府为改善小区基础设施状况,从2004年起,作为一项民声工程,对全市十九个社区的基础设施现状进行调查,并制定了针对性的整治对策。经过近10年的整治,在对社区基础设施治理中总结了一定的施工程序,从街巷道路、人行道、排水、路灯设施等方面着手,对全市主、次干道两侧的背街小巷分步骤进行整治,取得了良好的效果。
社区基础设施多属街道、社区或开发商,在市政设施管理部门的失管范围。近几年,市政投资部门把较多的设施建设资金投入到了城区主、次干道的建设与维修,而疏忽了对支路的投资。从道路完好率看,城区主、次干道的完好率明显得到提升,支路完好率明显下降。
从路况上讲,这些区间道路由于排水状况不佳,有的属于超期服役,往往出现平整度不好,坑洼较多,水泥砼路面出现断板、碎裂、拱起、沉陷等,沥青砼路面发生碎裂、坑槽、唧泥等现象,还有各类管线重复开挖造成路面破损。
二、造成“白改黑”道路路面隐患的原因
(一)、旧路面和加铺层之间结合不紧凑
首先,旧水泥混凝土路面在长久的车辆碾压下,摩擦力变小,路面表面被磨得很光滑;本身沥青混合料材料空缝率就偏大,导致在雨天雨水下渗的厉害,这样,旧路板块的接缝处的应力吸收层由于积水变成润滑层,它很大程度上阻碍了旧道路路面和加铺层之间的紧凑。其次,道路基层与道路面层粘力低,当有车辆经过时,在水平分力的影响下,道路面层很容易就会受到破坏。
(二)、旧路面的不合理结构造成加铺层反射裂缝的发生
“白改黑”道路路面的应力应变比较特殊,同一般的弹性层状体系相比有很大的不同,它是一种比较特殊的道路路面结构形式。板块间的空缝再加上作为基层的旧水泥混凝土路面抗变形能力的降低,在外力的作用下,沥青加铺层就处在一个很复杂的三维应力状态之中。当行驶的车辆经过间断的板块时,接缝两侧相近的板块会发生纵向位移差距,这样,沥青加铺层会有很大的剪切应力。而恰恰就是这剪切应力造成沥青加铺层反射裂缝。
(三)、路面的施工质量影响其使用的时间长度
沥青混合料的均匀性和压实度功能在很大程度上决定着道路路面的使用寿命。如果沥青混合料的空缝率在7%以上,那么,每增大1%的空缝率,相应的,其强度就会减少10%,甚至,很多其它的问题都会逐渐暴露出来。其实,我国对沥青混合料的工序制定了相关的法律法规,如果施工人员在施工时没有按照相关的法律法规严格执行,比如:施工的技术没有达到规定的要求、压实机械没有达到相关的规定等等。
三、“白改黑”施工旧路面病害处理
(一)、对原有旧水泥混凝土坏板的处理
受大自然气候和超期服役的影响,原有旧水泥混凝土坏板很多,而且旧路面板被车轮损坏现象严重如压碎、压烂,掉角、断裂等,导致水泥混凝土板被破坏。这些问题在施工时,都一定要得到解决。
首先进行认真、细致的调查和分析原有旧水泥混凝土使用状况,深入研究出现的结构构件斜截面承载力不足等问题。对旧水泥混凝土路的病害一般通过人工进行调查和统计,通过探地雷达及落锤式弯沉仪进行分层检测,评价水泥混凝土坏板和检测评价路基冲压实效果。尤其在傳荷能力比较差的水泥混凝土路面的接缝处,板底脱空严重影响路面板的受力,一定要高度重视路面的处治。
其次根据不同情况,加强处理病害。砼路面损坏严重和路面比较宽的情况下,对于掉边、掉角等损坏现象,先用混凝土切割机除去损坏路面,然后使用同样标号的水泥混凝土灌注。对于原板块间表面类破损开裂或有错台的情况,应首先进行检测路基质量,夯实路基,灌注同样标号的水泥混凝土。对于桥头搭板唧浆、脱空等现象,要求进行钻穿板块,然后用灌注桩做压浆处理。
(二)、沥青混凝土早期反射裂缝的防治
根据反射裂缝产生的机理分析,产生反射裂缝的重要因素是结构和材料。水泥混凝土面层厚度要超过15cm,对受裂缝拉力较大引起的裂缝可有效降低,在时变荷载作用下还可以防止车轮产生的剪应力。对面层的疲劳寿命空隙率有很大影响,降低混合料空隙率,确定在配制材料时最佳沥青用量,对于路面可能产生的各种裂缝可以减少和延缓。在实际施工中,我们首先进行清理并重新灌缝原砼路面的施工缝、伸缩缝、胀缝等,然后喷洒热油加铺200g/m2长丝单面烧毛土工布在砼路面上进行处理,对于反射性裂缝这样能够在有效防止产生的同时提高沥青混凝土的抗剥落性。
四、“白改黑”路面界面施工技术
(一)、路基加宽处理方式
由于项目中存在利用老路加宽路面的施工内容,必须做好加宽新旧路基之间的衔接处理,以免后期由于路基不均匀沉降造成路面出现大量的裂缝或者是沉陷问题。对于加宽路基的施工处理,首先对加宽范围内的地表进行必要的处理,加宽路基的处理方法为在老路堤与新路堤交界的坡面,清除表土厚度30cm,然后沿原路堤坡脚向上开挖台阶,一般情况下台阶宽度不得小于1m,台阶底平面设4%向内倾斜坡度,台阶立面设10~15°的倾斜面。为了提高路床的土基回弹模量,使路面结构处于良好的工作状态,对路床顶面下30cm应该进行适当的路基补强处理,可以采取10%石灰稳定土或者是其他的换填方式进行处理。
(二)、玻纤土工格栅贴缝施工
进行玻纤土工格栅贴缝施工的主要目的是避免水泥混凝土基面上的既有裂缝反射到后期加铺的沥青路面结构层上,一般是加铺在工作缝、胀缝、轻微裂缝等位置,在裂缝两侧75cm范围内涂刷AMP-LM二阶反应型防水材料,然后沿缝铺设宽度为1.5m的自粘式玻纤格栅。对于玻纤土工格栅搭接距离的控制,纵向搭接距离一般不小于20cm,横向搭接距离一般不小于15cm。纵向搭接距离应该按照沥青混合料摊铺方向将前一幅置于后一幅之上,在玻纤土工格栅铺设固定完毕之后,需要使用胶轮压路机进行碾压,使得玻纤土工格栅与原路表面粘接牢固。严格控制车辆出入,严禁在格栅层上停车与转向,同时合理的控制后期沥青混凝土摊铺速度,以免对玻纤土工格栅的施工造成破坏。 (三)、铺筑SBS改性沥青应力吸收层
铺设SBS改性沥青应力吸收层主要目的是以应力吸收层作为中间联接层,发挥其在防治反射裂缝、防止水分下渗以及粘结方面的作用,对路面加铺面层以及基层形成封闭保护。对于SBS改性沥青应力吸收层施工,沥青与粗集料的撒布应该按照交通量、洒布层位实际确定,一般情况下按照集料嵌入沥青大约60%~70%左右,碎石洒布量按照满铺80%的碎石重量为宜。
(四)、AMP-LM二阶反应型防水材料的施工
(1)基面处理。基面处理是对加铺层的下承层进行清扫处理,清扫路面上存在的砂粒以及杂物,可以采用清水进行沖洗,但是需要界面施工前完全干燥。处理完成后的水泥混凝土基面必须洁净、干燥、坚实,没有其他表面污染问题。(2)AMP-LM二阶反应型防水材料的施工。待施工作业界面洁净干燥之后,即可进行AMP-LM的施工作业,具体作业方式可以采取人工涂布或者是喷涂两种方式,具体用量控制在0.38~0.45kg/m2。如果采取人工涂布的方式,在施工前应该将AMP-LM置于适当大小的容器中,轻微搅拌3~5min,然后由施工作业现场作业人员按照设计用量均匀的涂布于水泥混凝土路面或者是其他基面上。如果采用喷洒施工,则一般是将材料进行均匀搅拌之后,采用高压无气喷涂机等喷涂设备对基面进行处理。
(五)、沥青混合料摊铺
沥青混合料摊铺采用平衡梁装置进行摊铺作业,为确保路面平整度,沥青混合料摊铺宜缓慢、均匀、连续不间断地进行,鉴于市政施工位置的特殊性,摊铺速度控制为3m/min,摊铺过程中基本不变换速度或中途停顿。摊铺过程中应全程跟踪沥青混合料摊铺质量,将摊铺机调整到最佳工作状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配,螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,避免摊铺层出现离析等现象,随时检测松铺厚度、摊铺温度等是否符合要求。
(六)、沥青混合料压实成型
沥青混合料碾压采用4台13吨双钢轮压路机并列成梯队进行全断面碾压,碾压采用紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行。鉴于市政空间内散热慢的特殊性,初压温度可按规范要求的下限控制,尽可能降低对压路机操作工在通风不畅且高温作业下的身体影响。碾压过程中,加强对碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度的控制管理。
结束语
总之,对于“白改黑”工程施工而言,关键工序就是做好水泥混凝土路面下承层处理,确保层间联接界面处理得当,这也是提高“白改黑”施工质量的重要环节。因此,在“白改黑”工程施工过程中,应该提前做好水泥混凝土路面的病害监测分析,并有针对性的采取加铺土工材料、应力吸收层等层间界面处理措施,保障层间联接良好,避免发射裂缝问题出现,确保“白改黑”工程施工方案取得实际成效。
参考文献:
[1]钱涛.探讨市政路面“白改黑”施工的问题.中华民居,2011,(10):530-531.
[2]钟璎.亭枫公路“白改黑”工程的施工工艺和质量控制[J].上海公路,2004,(1).
【关键词】 路面改造;“白改黑”;界面;施工
一、工程概况
富阳市人民政府为改善小区基础设施状况,从2004年起,作为一项民声工程,对全市十九个社区的基础设施现状进行调查,并制定了针对性的整治对策。经过近10年的整治,在对社区基础设施治理中总结了一定的施工程序,从街巷道路、人行道、排水、路灯设施等方面着手,对全市主、次干道两侧的背街小巷分步骤进行整治,取得了良好的效果。
社区基础设施多属街道、社区或开发商,在市政设施管理部门的失管范围。近几年,市政投资部门把较多的设施建设资金投入到了城区主、次干道的建设与维修,而疏忽了对支路的投资。从道路完好率看,城区主、次干道的完好率明显得到提升,支路完好率明显下降。
从路况上讲,这些区间道路由于排水状况不佳,有的属于超期服役,往往出现平整度不好,坑洼较多,水泥砼路面出现断板、碎裂、拱起、沉陷等,沥青砼路面发生碎裂、坑槽、唧泥等现象,还有各类管线重复开挖造成路面破损。
二、造成“白改黑”道路路面隐患的原因
(一)、旧路面和加铺层之间结合不紧凑
首先,旧水泥混凝土路面在长久的车辆碾压下,摩擦力变小,路面表面被磨得很光滑;本身沥青混合料材料空缝率就偏大,导致在雨天雨水下渗的厉害,这样,旧路板块的接缝处的应力吸收层由于积水变成润滑层,它很大程度上阻碍了旧道路路面和加铺层之间的紧凑。其次,道路基层与道路面层粘力低,当有车辆经过时,在水平分力的影响下,道路面层很容易就会受到破坏。
(二)、旧路面的不合理结构造成加铺层反射裂缝的发生
“白改黑”道路路面的应力应变比较特殊,同一般的弹性层状体系相比有很大的不同,它是一种比较特殊的道路路面结构形式。板块间的空缝再加上作为基层的旧水泥混凝土路面抗变形能力的降低,在外力的作用下,沥青加铺层就处在一个很复杂的三维应力状态之中。当行驶的车辆经过间断的板块时,接缝两侧相近的板块会发生纵向位移差距,这样,沥青加铺层会有很大的剪切应力。而恰恰就是这剪切应力造成沥青加铺层反射裂缝。
(三)、路面的施工质量影响其使用的时间长度
沥青混合料的均匀性和压实度功能在很大程度上决定着道路路面的使用寿命。如果沥青混合料的空缝率在7%以上,那么,每增大1%的空缝率,相应的,其强度就会减少10%,甚至,很多其它的问题都会逐渐暴露出来。其实,我国对沥青混合料的工序制定了相关的法律法规,如果施工人员在施工时没有按照相关的法律法规严格执行,比如:施工的技术没有达到规定的要求、压实机械没有达到相关的规定等等。
三、“白改黑”施工旧路面病害处理
(一)、对原有旧水泥混凝土坏板的处理
受大自然气候和超期服役的影响,原有旧水泥混凝土坏板很多,而且旧路面板被车轮损坏现象严重如压碎、压烂,掉角、断裂等,导致水泥混凝土板被破坏。这些问题在施工时,都一定要得到解决。
首先进行认真、细致的调查和分析原有旧水泥混凝土使用状况,深入研究出现的结构构件斜截面承载力不足等问题。对旧水泥混凝土路的病害一般通过人工进行调查和统计,通过探地雷达及落锤式弯沉仪进行分层检测,评价水泥混凝土坏板和检测评价路基冲压实效果。尤其在傳荷能力比较差的水泥混凝土路面的接缝处,板底脱空严重影响路面板的受力,一定要高度重视路面的处治。
其次根据不同情况,加强处理病害。砼路面损坏严重和路面比较宽的情况下,对于掉边、掉角等损坏现象,先用混凝土切割机除去损坏路面,然后使用同样标号的水泥混凝土灌注。对于原板块间表面类破损开裂或有错台的情况,应首先进行检测路基质量,夯实路基,灌注同样标号的水泥混凝土。对于桥头搭板唧浆、脱空等现象,要求进行钻穿板块,然后用灌注桩做压浆处理。
(二)、沥青混凝土早期反射裂缝的防治
根据反射裂缝产生的机理分析,产生反射裂缝的重要因素是结构和材料。水泥混凝土面层厚度要超过15cm,对受裂缝拉力较大引起的裂缝可有效降低,在时变荷载作用下还可以防止车轮产生的剪应力。对面层的疲劳寿命空隙率有很大影响,降低混合料空隙率,确定在配制材料时最佳沥青用量,对于路面可能产生的各种裂缝可以减少和延缓。在实际施工中,我们首先进行清理并重新灌缝原砼路面的施工缝、伸缩缝、胀缝等,然后喷洒热油加铺200g/m2长丝单面烧毛土工布在砼路面上进行处理,对于反射性裂缝这样能够在有效防止产生的同时提高沥青混凝土的抗剥落性。
四、“白改黑”路面界面施工技术
(一)、路基加宽处理方式
由于项目中存在利用老路加宽路面的施工内容,必须做好加宽新旧路基之间的衔接处理,以免后期由于路基不均匀沉降造成路面出现大量的裂缝或者是沉陷问题。对于加宽路基的施工处理,首先对加宽范围内的地表进行必要的处理,加宽路基的处理方法为在老路堤与新路堤交界的坡面,清除表土厚度30cm,然后沿原路堤坡脚向上开挖台阶,一般情况下台阶宽度不得小于1m,台阶底平面设4%向内倾斜坡度,台阶立面设10~15°的倾斜面。为了提高路床的土基回弹模量,使路面结构处于良好的工作状态,对路床顶面下30cm应该进行适当的路基补强处理,可以采取10%石灰稳定土或者是其他的换填方式进行处理。
(二)、玻纤土工格栅贴缝施工
进行玻纤土工格栅贴缝施工的主要目的是避免水泥混凝土基面上的既有裂缝反射到后期加铺的沥青路面结构层上,一般是加铺在工作缝、胀缝、轻微裂缝等位置,在裂缝两侧75cm范围内涂刷AMP-LM二阶反应型防水材料,然后沿缝铺设宽度为1.5m的自粘式玻纤格栅。对于玻纤土工格栅搭接距离的控制,纵向搭接距离一般不小于20cm,横向搭接距离一般不小于15cm。纵向搭接距离应该按照沥青混合料摊铺方向将前一幅置于后一幅之上,在玻纤土工格栅铺设固定完毕之后,需要使用胶轮压路机进行碾压,使得玻纤土工格栅与原路表面粘接牢固。严格控制车辆出入,严禁在格栅层上停车与转向,同时合理的控制后期沥青混凝土摊铺速度,以免对玻纤土工格栅的施工造成破坏。 (三)、铺筑SBS改性沥青应力吸收层
铺设SBS改性沥青应力吸收层主要目的是以应力吸收层作为中间联接层,发挥其在防治反射裂缝、防止水分下渗以及粘结方面的作用,对路面加铺面层以及基层形成封闭保护。对于SBS改性沥青应力吸收层施工,沥青与粗集料的撒布应该按照交通量、洒布层位实际确定,一般情况下按照集料嵌入沥青大约60%~70%左右,碎石洒布量按照满铺80%的碎石重量为宜。
(四)、AMP-LM二阶反应型防水材料的施工
(1)基面处理。基面处理是对加铺层的下承层进行清扫处理,清扫路面上存在的砂粒以及杂物,可以采用清水进行沖洗,但是需要界面施工前完全干燥。处理完成后的水泥混凝土基面必须洁净、干燥、坚实,没有其他表面污染问题。(2)AMP-LM二阶反应型防水材料的施工。待施工作业界面洁净干燥之后,即可进行AMP-LM的施工作业,具体作业方式可以采取人工涂布或者是喷涂两种方式,具体用量控制在0.38~0.45kg/m2。如果采取人工涂布的方式,在施工前应该将AMP-LM置于适当大小的容器中,轻微搅拌3~5min,然后由施工作业现场作业人员按照设计用量均匀的涂布于水泥混凝土路面或者是其他基面上。如果采用喷洒施工,则一般是将材料进行均匀搅拌之后,采用高压无气喷涂机等喷涂设备对基面进行处理。
(五)、沥青混合料摊铺
沥青混合料摊铺采用平衡梁装置进行摊铺作业,为确保路面平整度,沥青混合料摊铺宜缓慢、均匀、连续不间断地进行,鉴于市政施工位置的特殊性,摊铺速度控制为3m/min,摊铺过程中基本不变换速度或中途停顿。摊铺过程中应全程跟踪沥青混合料摊铺质量,将摊铺机调整到最佳工作状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配,螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,避免摊铺层出现离析等现象,随时检测松铺厚度、摊铺温度等是否符合要求。
(六)、沥青混合料压实成型
沥青混合料碾压采用4台13吨双钢轮压路机并列成梯队进行全断面碾压,碾压采用紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行。鉴于市政空间内散热慢的特殊性,初压温度可按规范要求的下限控制,尽可能降低对压路机操作工在通风不畅且高温作业下的身体影响。碾压过程中,加强对碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度的控制管理。
结束语
总之,对于“白改黑”工程施工而言,关键工序就是做好水泥混凝土路面下承层处理,确保层间联接界面处理得当,这也是提高“白改黑”施工质量的重要环节。因此,在“白改黑”工程施工过程中,应该提前做好水泥混凝土路面的病害监测分析,并有针对性的采取加铺土工材料、应力吸收层等层间界面处理措施,保障层间联接良好,避免发射裂缝问题出现,确保“白改黑”工程施工方案取得实际成效。
参考文献:
[1]钱涛.探讨市政路面“白改黑”施工的问题.中华民居,2011,(10):530-531.
[2]钟璎.亭枫公路“白改黑”工程的施工工艺和质量控制[J].上海公路,2004,(1).