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摘要:随着高速公路建设的快速发展,半刚性沥青路面得到了广泛研究和应用。通过对试验路的施工和观测,总结了高性能的半刚性沥青纤维混凝土路面的施工工艺和注意事项。
关键词:半刚性沥青纤维;混凝土路面;施工质量;施工工艺
为了满足交通运输发展的需要,提高道路服务水平,美化环境已经成为一个迫切的任务。在这种特定的情况下,道路工作者们就在既要充分利用当地资源,又能满足路面强度要求的前提下,研究出了一种新型的路面结构一半刚性沥青混凝土(S-RAFC)路面这种路面结构的诞生是公路科技工作者朴素的可持续发展思想的体现。
由于半刚性沥青混凝土路面施工方便,对交通的影响小,同时有效改善了原有水泥路面的行车性能,具有良好的经济效益与社会效益,因此得到广泛的应用。沥青类柔性路面工作稳定性较差,由于沥青混合料是粘弹性材料,变形由三大部分组成,即弹性变形、弹性后效变形和永久变形,车辆行驶过程中将导致路面粘弹性变形累积,一般随温度的升高而加大,卸载后由于材料的后效作用,使积累变形大部分慢慢恢复,但不可能全部恢复,不能恢复的部分为永久残余变形,这种变形的积累反映到沥青混凝土路面就是车辙沉陷量,高温时现有沥青混凝土路面易产生车辙,抗高温变形能力较差,且抗压强度较低,加载至极限强度时呈碎裂性破坏,致使路面出现破损。本文主要就半刚性沥青纤维混凝土路面施工质量问题进行探讨。
一、施工准备
(1)要求施工队伍具有沥青路面施工经验,并有良好的业绩和信誉。(2)路面施工期间,应有专职的工程监理人员,对工程实行全面的监理,以确保施工按照规范及设计要求进行。(3)路面施工前,应对旧水泥混凝土路面進行全面验收,在确认混凝土路面板的病害治理完全达到设计要求的前提下,方可进行沥青加铺层路面施工。(4)施工单位应建立施工工地实验室,配备相应的仪器设备和专职试验人员,根据有关施工技术规范要求进行各项试验检测。
二、处理旧路面病害
为了保证工程质量,提高旧路面板的承载能力,减缓反射裂缝的产生和发展,路面加铺前,首先应对旧水泥混凝土路面的病害进行处理。
三、凿毛
对于压缝已经磨光或摩擦系数太小的路面板,采用风镐按梅花形状进行凿毛,以提高沥青碎石混合料面层与旧水泥混凝土路面面板的粘结性,防止沥青层的推移;对于压纹纹理清晰,摩擦系数较大的水泥混凝土面板,则可不予处理。
四、铺设RPC一乳化沥青胶浆层
采用机械和人工沿路面裂缝开凿4~5cm深的V型槽结构,冲洗干净残渣和浮尘,干燥后采用RPC一乳化沥青胶浆灌缝封闭补强,紧接着沿裂缝铺设一层宽度为30cm的钢丝网,骑在缝中,两侧各15cm,用铁板顺着钢丝网纵向加力压平,然后在钢丝网上面铺设一层5mm左右的RPC-乳化沥青胶浆,养护6~8小时,将钢丝网固在裂缝上面进行补强。
五、渗水路面防渗补强
对少量因散石和车辆搓磨表面导致渗水的少数路面,采用防水性能好的RPC。乳化沥青胶浆涂刷封层,防止继续散石和路面渗水造成半刚性沥青路面性能恶化,结构破坏,收到了很好的效果。
六、表面缺陷微表处
试验路表面因散石造成的缺陷,经与我国著名的乳化沥青专家、原河南开封公路科研所所长刘伯信教授现场研究,决定对试验路表面进行SBS聚合物改性沥青微表处,厚度为10mm。
微表处和稀浆封层有许多相似之处,但是两种完全不同的类型,必须严格区别,二者的差别主要在于施工机械,施工要求与质量,我国公路沥青路面施工技术规范明确提出了预防性养护的概念。它不同于通常的日常性维修养护,而是以恢复路面使用功能为目的,防止进一步损坏的维修养护,它与已经具有大面积损坏罩面的路面矫正性养护(抢救性养护、中修)、路面翻修(大修)、路面重建、改建的性质是不同的。
对于高速公路,一级公路需要不失时机地进行预防性养护,防止发展到破坏十分严重后才列入维修计划,这就错过了时机,这是最重要的原则。微表处必须使用专用的摊铺机进行摊铺,必须采用改性乳化沥青,稀浆封层。”可采用普通乳化沥青,亦可采用改性乳化沥青;微表处可用超薄抗滑表层(PSM)和车辙填补(PSR),对出现在城市干道,高等级公路和机场道路上的各种病害的修复最为有效,是最完美的道路养护方法之一。
七、摊铺沥青混合料面层
沥青面层施工方法与普通路面面层施工方法一致。施工时,对整个找平层进行清洗,浇洒粘层沥青,确保上下层的粘结。首先采用一次全摊半幅施工,分初压、复压、终压三个阶段进行碾压,以同样的步骤完成沥青面层左右部分的施工。施工时,应严格控制各个施工环节的温度;沥青混合料必须在沥青拌和厂采用机械拌制,沥青拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为标准,并经试拌确定。
为保证路面的平整度,应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺机的速度应控制在3m/min~4m/min左右。摊铺的混合料除特殊情况外,一律不得用人工反复修整,以保证路面平整度达到规范要求。外形质量控制应分别检查沥青面层纵断面高程、厚度、宽度、横坡度、平整度,各项指标均应符合规范要求。
八、施工控制
施工时,应确保各工序紧密衔接,当天施工的路段必须在当天完成。施工时宜选择在于燥的季节施工,并在雨季前及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束,使表面处治层通过开放交通压实,成型稳定。施工后,在路侧另各石屑、粗砂等作为初期的养护用料。
九、施工质量检测
在试验路施工过程中,按计划测定温度、取样测定矿料级配、沥青用量并进行马歇尔压实,测定混合料碎石参数,施工结束后,钻芯取样测定压实度。
应该确保试验路半刚性路面各项力学性能指标优良,均大幅度超过目前我国热拌沥青混凝土路面和乳化沥青混凝土路面相关规定。亦较大程度优于我国目前路用的沥青混凝土力学性能,完全达到了设计的路用性能和力学性能指标。在限制范围内不能真正反映出半刚性沥青混凝士的力学性能,故流值、特别是公路质检中心的马歇尔稳定度、流值偏小,其原因是该材料强度高,使热拌沥青产生流值的荷载尚不足以使半刚性沥青混凝土产生变形。
参考文献
[1]丁一军,王润全,王亚军.半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究[J]. 内蒙古公路与运输,2003,4.
[2]杨军,崔娟,史啸,等.沥青混凝土路面抗车辙性能环道试验[J].东南大学学报(自然科学版),2006,36(4).
作者简介:王维涛(1984- ),山东青岛人,2006年毕业于长沙理工大学土木工程,现工作于山西省交通科学研究院设计四所,助理工程师。
关键词:半刚性沥青纤维;混凝土路面;施工质量;施工工艺
为了满足交通运输发展的需要,提高道路服务水平,美化环境已经成为一个迫切的任务。在这种特定的情况下,道路工作者们就在既要充分利用当地资源,又能满足路面强度要求的前提下,研究出了一种新型的路面结构一半刚性沥青混凝土(S-RAFC)路面这种路面结构的诞生是公路科技工作者朴素的可持续发展思想的体现。
由于半刚性沥青混凝土路面施工方便,对交通的影响小,同时有效改善了原有水泥路面的行车性能,具有良好的经济效益与社会效益,因此得到广泛的应用。沥青类柔性路面工作稳定性较差,由于沥青混合料是粘弹性材料,变形由三大部分组成,即弹性变形、弹性后效变形和永久变形,车辆行驶过程中将导致路面粘弹性变形累积,一般随温度的升高而加大,卸载后由于材料的后效作用,使积累变形大部分慢慢恢复,但不可能全部恢复,不能恢复的部分为永久残余变形,这种变形的积累反映到沥青混凝土路面就是车辙沉陷量,高温时现有沥青混凝土路面易产生车辙,抗高温变形能力较差,且抗压强度较低,加载至极限强度时呈碎裂性破坏,致使路面出现破损。本文主要就半刚性沥青纤维混凝土路面施工质量问题进行探讨。
一、施工准备
(1)要求施工队伍具有沥青路面施工经验,并有良好的业绩和信誉。(2)路面施工期间,应有专职的工程监理人员,对工程实行全面的监理,以确保施工按照规范及设计要求进行。(3)路面施工前,应对旧水泥混凝土路面進行全面验收,在确认混凝土路面板的病害治理完全达到设计要求的前提下,方可进行沥青加铺层路面施工。(4)施工单位应建立施工工地实验室,配备相应的仪器设备和专职试验人员,根据有关施工技术规范要求进行各项试验检测。
二、处理旧路面病害
为了保证工程质量,提高旧路面板的承载能力,减缓反射裂缝的产生和发展,路面加铺前,首先应对旧水泥混凝土路面的病害进行处理。
三、凿毛
对于压缝已经磨光或摩擦系数太小的路面板,采用风镐按梅花形状进行凿毛,以提高沥青碎石混合料面层与旧水泥混凝土路面面板的粘结性,防止沥青层的推移;对于压纹纹理清晰,摩擦系数较大的水泥混凝土面板,则可不予处理。
四、铺设RPC一乳化沥青胶浆层
采用机械和人工沿路面裂缝开凿4~5cm深的V型槽结构,冲洗干净残渣和浮尘,干燥后采用RPC一乳化沥青胶浆灌缝封闭补强,紧接着沿裂缝铺设一层宽度为30cm的钢丝网,骑在缝中,两侧各15cm,用铁板顺着钢丝网纵向加力压平,然后在钢丝网上面铺设一层5mm左右的RPC-乳化沥青胶浆,养护6~8小时,将钢丝网固在裂缝上面进行补强。
五、渗水路面防渗补强
对少量因散石和车辆搓磨表面导致渗水的少数路面,采用防水性能好的RPC。乳化沥青胶浆涂刷封层,防止继续散石和路面渗水造成半刚性沥青路面性能恶化,结构破坏,收到了很好的效果。
六、表面缺陷微表处
试验路表面因散石造成的缺陷,经与我国著名的乳化沥青专家、原河南开封公路科研所所长刘伯信教授现场研究,决定对试验路表面进行SBS聚合物改性沥青微表处,厚度为10mm。
微表处和稀浆封层有许多相似之处,但是两种完全不同的类型,必须严格区别,二者的差别主要在于施工机械,施工要求与质量,我国公路沥青路面施工技术规范明确提出了预防性养护的概念。它不同于通常的日常性维修养护,而是以恢复路面使用功能为目的,防止进一步损坏的维修养护,它与已经具有大面积损坏罩面的路面矫正性养护(抢救性养护、中修)、路面翻修(大修)、路面重建、改建的性质是不同的。
对于高速公路,一级公路需要不失时机地进行预防性养护,防止发展到破坏十分严重后才列入维修计划,这就错过了时机,这是最重要的原则。微表处必须使用专用的摊铺机进行摊铺,必须采用改性乳化沥青,稀浆封层。”可采用普通乳化沥青,亦可采用改性乳化沥青;微表处可用超薄抗滑表层(PSM)和车辙填补(PSR),对出现在城市干道,高等级公路和机场道路上的各种病害的修复最为有效,是最完美的道路养护方法之一。
七、摊铺沥青混合料面层
沥青面层施工方法与普通路面面层施工方法一致。施工时,对整个找平层进行清洗,浇洒粘层沥青,确保上下层的粘结。首先采用一次全摊半幅施工,分初压、复压、终压三个阶段进行碾压,以同样的步骤完成沥青面层左右部分的施工。施工时,应严格控制各个施工环节的温度;沥青混合料必须在沥青拌和厂采用机械拌制,沥青拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为标准,并经试拌确定。
为保证路面的平整度,应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺机的速度应控制在3m/min~4m/min左右。摊铺的混合料除特殊情况外,一律不得用人工反复修整,以保证路面平整度达到规范要求。外形质量控制应分别检查沥青面层纵断面高程、厚度、宽度、横坡度、平整度,各项指标均应符合规范要求。
八、施工控制
施工时,应确保各工序紧密衔接,当天施工的路段必须在当天完成。施工时宜选择在于燥的季节施工,并在雨季前及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束,使表面处治层通过开放交通压实,成型稳定。施工后,在路侧另各石屑、粗砂等作为初期的养护用料。
九、施工质量检测
在试验路施工过程中,按计划测定温度、取样测定矿料级配、沥青用量并进行马歇尔压实,测定混合料碎石参数,施工结束后,钻芯取样测定压实度。
应该确保试验路半刚性路面各项力学性能指标优良,均大幅度超过目前我国热拌沥青混凝土路面和乳化沥青混凝土路面相关规定。亦较大程度优于我国目前路用的沥青混凝土力学性能,完全达到了设计的路用性能和力学性能指标。在限制范围内不能真正反映出半刚性沥青混凝士的力学性能,故流值、特别是公路质检中心的马歇尔稳定度、流值偏小,其原因是该材料强度高,使热拌沥青产生流值的荷载尚不足以使半刚性沥青混凝土产生变形。
参考文献
[1]丁一军,王润全,王亚军.半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究[J]. 内蒙古公路与运输,2003,4.
[2]杨军,崔娟,史啸,等.沥青混凝土路面抗车辙性能环道试验[J].东南大学学报(自然科学版),2006,36(4).
作者简介:王维涛(1984- ),山东青岛人,2006年毕业于长沙理工大学土木工程,现工作于山西省交通科学研究院设计四所,助理工程师。