论文部分内容阅读
【摘 要】 连续配筋混凝土复合式路面结构(CRC+AC)集合了水泥混凝土路面和沥青路面的优点,本文以常吉高速公路公路试验段对CRC+AC粘结层施工为例,对其施工关键技术进行了详细阐述。
【关键词】 连续配筋混凝土复合式路面;粘结层;施工技术
连续配筋混凝土复合式路面结构(CRC+AC)集合了水泥混凝土路面和沥青路面的优点,其优点主要有以下几个方面:a)沥青混凝土层缓和了行车对混凝土板的冲击、改善了行车舒适性、减少了轮胎磨耗和燃料消耗等用户费用、大大降低了水泥路面的噪声和扬尘,改善了公路环境状况;b)由于下层是高强度的水泥混凝土路面,弥补了上层沥青路面强度不足的缺点,可以承受重大交通的作用而基本上无车辙,另外水泥混凝土具有很好的力学性能、温度及水稳特性,可以提高路面结构的整体承载能力,确保路面结构在很长的使用寿命期内不发生结构性破坏;c)连续配筋水泥混凝土复合式路面结构可以减少沥青用量,另外,对下层的材料要求也可适当放宽,如掺加适量的粉煤灰、采用较低标号水泥和地方非规格集料等,也可不考虑抗滑、耐磨的要求,从而使工程造价降低。
本文结合常德-吉首高速公路CRC+AC连续配筋混凝土复合式路面试验路方案和实体工程的施工技术,总结CRC+AC的施工技术、材料性能与工程应用情况,对粘结层层间结合与施工关键技术进行分析研究。
一、连续配筋混凝土路面(CRC)施工
连续配筋混凝土路面(CRC)的施工应根据全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行严格的质量、工期和投资控制、工序管理和岗位责任制度,对施工各阶段的质量进行检查、控制、评定,达到所规定的质量标准。
连续配筋混凝土板(CRC)的施工工序按图1实施。
二、CRC表面的祼化处理技术
为了加强AC层与连续配筋混凝土板(CRC)的粘结,除了选择层间界面粘结强度高的粘结层沥青材料外,还需对CRC板表面进行裸化处理,使CRC混凝土板表面的粗粒径碎石能外露出来。可采用混凝土浇筑完成时表面洒缓凝剂,待混凝土强度达到一定强度时采用高压水冲刷CRC板表面,除去表面砂浆,露出碎石;也可采用机械方法,刷去表面浮浆,然后用水枪冲洗CRC板表面,使表面的粗粒径碎石能外露。
表面裸化技术,即在新浇混凝土的表面喷洒缓凝剂,待混凝土强度达到一定强度时再用高压水冲掉混凝土表面的砂浆,集料外露后,在新的表面上喷洒养生薄膜。裸化深度一般控制在2~3mm。
三、CRC+AC层间粘结层施工关键技术
CRC+AC连续配筋混凝土复合式路面层间粘结层层间接触分为连续接触和光滑接触两种方式,层间连续接触时,在荷载作用下各层应力分布较为均匀;而层间光滑接触时,应力较为集中。层间粘结好坏关系到沥青层的寿命是否能达到预期值。而粘层油用量的多少,关系到沥青加铺层粘结的牢靠程度。当粘层油用量不合理时,粘结层间就会形成薄弱面,在荷载和自然条件的作用下,瀝青面层产生破坏。
(1)基本要求
(1)必须保证连续配筋混凝土板与沥青混凝土面层之间的粘结,层间界面抗剪切强度应满足剪应力的要求。
(2)应采取必要的措施解决连续配筋混凝裂缝处的反射裂缝问题。宜采用应力吸收夹层,如粘结层沥青(SBS改性沥青、橡胶沥青、复合改性沥青等)、浸渍沥青的土工布夹层等。
(2)施工要求
清理连续配筋混凝土板表面,保持路面平整、干燥、整洁,不得有尘土、杂物或油污。路面有脏物时应清除干净。当粘有土块时应用水刷净,待表面干燥后喷洒。原道路表面清洁与否将会直接影响到粘结层结构的可靠性,因此连续配筋混凝土板表面的沙尘、油污等必须在粘结层施工前彻底清除干净。建议的清理过程为:路面清扫车初步清除→吹风机清扫沙尘杂物→高压水枪清洗→自然风干路面。
洒布粘结层沥青材料的气温不应低于10℃,风速适度。浓雾、下雨或路面潮湿时不应施工。
连续配筋混凝土板表面热喷SBS+GRT复合改性沥青粘结层,用量为2.0kg/m2。复合改性沥青应在要求的温度下喷洒SBS+GRT复合改性沥青粘结层由于洒布温度较高,同时要求必须洒布均匀,一般要求采用进口的洒布设备(如美国、法国等国进口设备),本身具有加热系统,能保证洒布温度尤其是高温洒布,各个喷嘴能够单独自动控制,喷油管具有回路,能严格控制沥青洒布量。而国产沥青洒布车各个喷嘴不能自动控制,没有回路,洒布量主要由洒布车速度控制,没有加热系统,难以满足复合改性沥青高温洒布的施工要求。同时需要配套的碎石撒布设备。在喷洒过程中,由于复合改性沥青粘度很大,开始撒布时很不均匀。因此,为了方便施工,虽然一般要求沥青温度不低于170℃,但是,因为SBS+GRT复合改性沥青粘度很大,建议洒布温度不低于200℃,以确保施工过程中复合改性沥青的可喷洒性。喷洒要均匀,控量准确,并保证粘结层在连续配筋混凝土板上形成一个完整的表面层。
粘结层沥青应均匀洒布或涂刷,喷洒过量处,应予以刮除。并按《公路路基路面现场测试规程》中相关要求和方法检测洒布量,每次检测不少于3处。
沥青洒布设备应配备有适用于高粘度复合改性沥青喷洒用的喷嘴,在沥青洒布机喷洒不到的地方可采用手工洒布。喷洒超量或漏洒或少洒的地方应予以纠正。
喷洒区附近的结构物和植被表面应加以覆盖等保护措施,以免溅上沥青而受到污染。
碎石撒布面积为40%~50%左右,用量约为12kg/m2,粒径为16~19mm的单一粒径碎石,单一粒级碎石的具体要求是:用16mm和19mm方孔筛筛料,取两个筛孔之间的料,不能含有大于26.5mm的颗粒,允许含13.2~16mm的颗粒不超过5%,无小于13.2mm的颗粒。在摊铺机履带行走处适当多撒布石屑,以防止料车及摊铺机破坏SBS+GRT复合改性沥青粘结层,并及时用轮胎压路机轻压2遍,使石料能稳定在复合改性沥青中。这样形成一层与粘结材料粘结牢固且均匀分布的碎石层,既保护了粘结层在面层摊铺施工时不受破坏又与沥青混凝土层互相嵌挤,确保了粘结层与沥青混凝土间的粘结。在现场还进行了粘结情况检查,发现粘结层同原路面粘结牢固,成为一体,没有脱皮等现象,在施工车辆及摊铺机行走过程中,也没有发生粘轮及脱皮等现象。
采用同步碎石封层机进行复合改性沥青粘结层的施工,在喷洒复合改性沥青后,几乎时同时撒布单粒径碎石,在沥青温度降低之前,碎石已经与复合改性沥青粘结,施工效果更理想。
喷洒SBS+GRT复合改性沥青粘结层后,在未撒布碎石之前,应严禁车辆通过。防水层沥青洒布后应紧接撒布碎石层,并轮胎压路机进行碾压成型,成型以后在必须开放交通的情况下,应采用限速行驶、禁止大吨位车辆通行、禁止急刹车等方式保证粘结层质量。
(3)施工注意事项
(1)原有路面一定要干净清洁,无杂物。
(2)一定要使用撒布质量好的沥青撒布车,并且在试验路前要进行试洒。
(3)石料一定要干燥干净没有灰尘,有灰尘的石料将大大减少粘层油的粘性。
(4)SBS+GRT复合改性沥青粘结层的施工应注意粘结层的喷涂、单粒径碎石的撒布、碾压及与沥青混凝土层施工之间的合理配合。
四、结语
CRC+AC连续配筋混凝土复合式路面层间粘结层的施工质量至关重要,其质量的好坏直接关系到整个粘结层,乃至连续配筋混凝土复合式路面结构的整体质量。因此CRC+AC连续配筋混凝土复合式路面层间粘结层层的施工必须严格按照施工要求,采用全面质量管理体系,由能保证质量的高素质施工单位施工,保证施工质量。
参考文献:
[1]橡胶沥青及混合料设计施工技术指南[S],人民交通出版社,2008.
[2]李宇峙,张起森,刘朝晖等.长永高速公路旧水泥混凝土路面上沥青混合料加铺层结构设计[J].中外公路,2001,(8):6~9.
[3] Practice for Accelerated Aging of Asphalt Binder Using a Pressurized Aging Vessel. AASHTO Designation PP1-93[S].2002:18~22.
[4]刘朝晖,华正良,郑健龙.刚柔复合式沥青路面层间结合技术[J].公路交通技术.
【关键词】 连续配筋混凝土复合式路面;粘结层;施工技术
连续配筋混凝土复合式路面结构(CRC+AC)集合了水泥混凝土路面和沥青路面的优点,其优点主要有以下几个方面:a)沥青混凝土层缓和了行车对混凝土板的冲击、改善了行车舒适性、减少了轮胎磨耗和燃料消耗等用户费用、大大降低了水泥路面的噪声和扬尘,改善了公路环境状况;b)由于下层是高强度的水泥混凝土路面,弥补了上层沥青路面强度不足的缺点,可以承受重大交通的作用而基本上无车辙,另外水泥混凝土具有很好的力学性能、温度及水稳特性,可以提高路面结构的整体承载能力,确保路面结构在很长的使用寿命期内不发生结构性破坏;c)连续配筋水泥混凝土复合式路面结构可以减少沥青用量,另外,对下层的材料要求也可适当放宽,如掺加适量的粉煤灰、采用较低标号水泥和地方非规格集料等,也可不考虑抗滑、耐磨的要求,从而使工程造价降低。
本文结合常德-吉首高速公路CRC+AC连续配筋混凝土复合式路面试验路方案和实体工程的施工技术,总结CRC+AC的施工技术、材料性能与工程应用情况,对粘结层层间结合与施工关键技术进行分析研究。
一、连续配筋混凝土路面(CRC)施工
连续配筋混凝土路面(CRC)的施工应根据全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行严格的质量、工期和投资控制、工序管理和岗位责任制度,对施工各阶段的质量进行检查、控制、评定,达到所规定的质量标准。
连续配筋混凝土板(CRC)的施工工序按图1实施。
二、CRC表面的祼化处理技术
为了加强AC层与连续配筋混凝土板(CRC)的粘结,除了选择层间界面粘结强度高的粘结层沥青材料外,还需对CRC板表面进行裸化处理,使CRC混凝土板表面的粗粒径碎石能外露出来。可采用混凝土浇筑完成时表面洒缓凝剂,待混凝土强度达到一定强度时采用高压水冲刷CRC板表面,除去表面砂浆,露出碎石;也可采用机械方法,刷去表面浮浆,然后用水枪冲洗CRC板表面,使表面的粗粒径碎石能外露。
表面裸化技术,即在新浇混凝土的表面喷洒缓凝剂,待混凝土强度达到一定强度时再用高压水冲掉混凝土表面的砂浆,集料外露后,在新的表面上喷洒养生薄膜。裸化深度一般控制在2~3mm。
三、CRC+AC层间粘结层施工关键技术
CRC+AC连续配筋混凝土复合式路面层间粘结层层间接触分为连续接触和光滑接触两种方式,层间连续接触时,在荷载作用下各层应力分布较为均匀;而层间光滑接触时,应力较为集中。层间粘结好坏关系到沥青层的寿命是否能达到预期值。而粘层油用量的多少,关系到沥青加铺层粘结的牢靠程度。当粘层油用量不合理时,粘结层间就会形成薄弱面,在荷载和自然条件的作用下,瀝青面层产生破坏。
(1)基本要求
(1)必须保证连续配筋混凝土板与沥青混凝土面层之间的粘结,层间界面抗剪切强度应满足剪应力的要求。
(2)应采取必要的措施解决连续配筋混凝裂缝处的反射裂缝问题。宜采用应力吸收夹层,如粘结层沥青(SBS改性沥青、橡胶沥青、复合改性沥青等)、浸渍沥青的土工布夹层等。
(2)施工要求
清理连续配筋混凝土板表面,保持路面平整、干燥、整洁,不得有尘土、杂物或油污。路面有脏物时应清除干净。当粘有土块时应用水刷净,待表面干燥后喷洒。原道路表面清洁与否将会直接影响到粘结层结构的可靠性,因此连续配筋混凝土板表面的沙尘、油污等必须在粘结层施工前彻底清除干净。建议的清理过程为:路面清扫车初步清除→吹风机清扫沙尘杂物→高压水枪清洗→自然风干路面。
洒布粘结层沥青材料的气温不应低于10℃,风速适度。浓雾、下雨或路面潮湿时不应施工。
连续配筋混凝土板表面热喷SBS+GRT复合改性沥青粘结层,用量为2.0kg/m2。复合改性沥青应在要求的温度下喷洒SBS+GRT复合改性沥青粘结层由于洒布温度较高,同时要求必须洒布均匀,一般要求采用进口的洒布设备(如美国、法国等国进口设备),本身具有加热系统,能保证洒布温度尤其是高温洒布,各个喷嘴能够单独自动控制,喷油管具有回路,能严格控制沥青洒布量。而国产沥青洒布车各个喷嘴不能自动控制,没有回路,洒布量主要由洒布车速度控制,没有加热系统,难以满足复合改性沥青高温洒布的施工要求。同时需要配套的碎石撒布设备。在喷洒过程中,由于复合改性沥青粘度很大,开始撒布时很不均匀。因此,为了方便施工,虽然一般要求沥青温度不低于170℃,但是,因为SBS+GRT复合改性沥青粘度很大,建议洒布温度不低于200℃,以确保施工过程中复合改性沥青的可喷洒性。喷洒要均匀,控量准确,并保证粘结层在连续配筋混凝土板上形成一个完整的表面层。
粘结层沥青应均匀洒布或涂刷,喷洒过量处,应予以刮除。并按《公路路基路面现场测试规程》中相关要求和方法检测洒布量,每次检测不少于3处。
沥青洒布设备应配备有适用于高粘度复合改性沥青喷洒用的喷嘴,在沥青洒布机喷洒不到的地方可采用手工洒布。喷洒超量或漏洒或少洒的地方应予以纠正。
喷洒区附近的结构物和植被表面应加以覆盖等保护措施,以免溅上沥青而受到污染。
碎石撒布面积为40%~50%左右,用量约为12kg/m2,粒径为16~19mm的单一粒径碎石,单一粒级碎石的具体要求是:用16mm和19mm方孔筛筛料,取两个筛孔之间的料,不能含有大于26.5mm的颗粒,允许含13.2~16mm的颗粒不超过5%,无小于13.2mm的颗粒。在摊铺机履带行走处适当多撒布石屑,以防止料车及摊铺机破坏SBS+GRT复合改性沥青粘结层,并及时用轮胎压路机轻压2遍,使石料能稳定在复合改性沥青中。这样形成一层与粘结材料粘结牢固且均匀分布的碎石层,既保护了粘结层在面层摊铺施工时不受破坏又与沥青混凝土层互相嵌挤,确保了粘结层与沥青混凝土间的粘结。在现场还进行了粘结情况检查,发现粘结层同原路面粘结牢固,成为一体,没有脱皮等现象,在施工车辆及摊铺机行走过程中,也没有发生粘轮及脱皮等现象。
采用同步碎石封层机进行复合改性沥青粘结层的施工,在喷洒复合改性沥青后,几乎时同时撒布单粒径碎石,在沥青温度降低之前,碎石已经与复合改性沥青粘结,施工效果更理想。
喷洒SBS+GRT复合改性沥青粘结层后,在未撒布碎石之前,应严禁车辆通过。防水层沥青洒布后应紧接撒布碎石层,并轮胎压路机进行碾压成型,成型以后在必须开放交通的情况下,应采用限速行驶、禁止大吨位车辆通行、禁止急刹车等方式保证粘结层质量。
(3)施工注意事项
(1)原有路面一定要干净清洁,无杂物。
(2)一定要使用撒布质量好的沥青撒布车,并且在试验路前要进行试洒。
(3)石料一定要干燥干净没有灰尘,有灰尘的石料将大大减少粘层油的粘性。
(4)SBS+GRT复合改性沥青粘结层的施工应注意粘结层的喷涂、单粒径碎石的撒布、碾压及与沥青混凝土层施工之间的合理配合。
四、结语
CRC+AC连续配筋混凝土复合式路面层间粘结层的施工质量至关重要,其质量的好坏直接关系到整个粘结层,乃至连续配筋混凝土复合式路面结构的整体质量。因此CRC+AC连续配筋混凝土复合式路面层间粘结层层的施工必须严格按照施工要求,采用全面质量管理体系,由能保证质量的高素质施工单位施工,保证施工质量。
参考文献:
[1]橡胶沥青及混合料设计施工技术指南[S],人民交通出版社,2008.
[2]李宇峙,张起森,刘朝晖等.长永高速公路旧水泥混凝土路面上沥青混合料加铺层结构设计[J].中外公路,2001,(8):6~9.
[3] Practice for Accelerated Aging of Asphalt Binder Using a Pressurized Aging Vessel. AASHTO Designation PP1-93[S].2002:18~22.
[4]刘朝晖,华正良,郑健龙.刚柔复合式沥青路面层间结合技术[J].公路交通技术.