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摘要:随着街景整治和道路扩建工程需要,旧有砼路面的改造开始大量出现,“白加黑”作为应用较多的工艺,减缓反射裂缝是其永恒的主题。聚酯玻纤布作为一种新兴的土工合成材料,具有防裂隔水双重功效,被认为是减缓反射裂缝的必要材料。要达到这个目标,正确合理的施工是关键,如果施工不当,反而适得其反。文章从道路工程改造实际施工中,归纳总结出施工时的技术要点和注意事项,以供参考。
关键词:聚酯玻纤布 白加黑 反射裂缝 施工工艺
中图分类号:U215文献标识码: A
一、工程概况
浙江宁海县桃源北路扩建改造工程北起G15高速宁海出口互通,南至外环东路交叉口,道路全长约5.54Km;现状道路宽26.5m,断面组成为4.0m人非混行道+8.5m机动车道+1.5m中央分隔带+8.5m机动车道+4.0m人非混行道。本工程为老路改造拓宽工程(以现状道路为中心向两侧拓宽)进行扩建改造,对原有水泥砼路面的处理方式有三种,一是破碎挖除重建,结构比较安全,施工工期长,环保效益和社会效益差;二是破碎后作为基层加罩沥青砼面层,需专用设备进行破碎,经济性弱,社会效益较差;三是砼路面经注浆等技术处理后直接加罩沥青砼面层,施工工期短,环保效益和社会效益好,但结构方面有反射裂缝质量隐患。
根据《桃源北路现状路面检测报告》,水泥路面状况指数PCI值为98.55,评价等级为优,沥青路面PCI指数为49.33,评价等级为次。综合比较后利用主车道现状道路路面,进行“白加黑”改建。路面改造方式如下:对于水泥砼老路路面(包括现状机动车道和非机动车道),路面采用“白+黑”方式,即在对老路面病害处理后直接加铺沥青砼面层改造为沥青砼路面。改建路面采用改性沥青SMA上面层+改性沥青砼中面层+普通沥青下面层并加铺聚酯玻纤布的组合式路面结构。
对于新的结构层设计,水泥砼面板相当于刚性基层,基层的处理和聚酯玻纤布的铺设是减缓反射裂缝的关键,也是整个道路改造工程是否成功的关键。
二、砼面板基层的处理
根据《桃源北路现状路面检测报告》,本工程路面破损较少,部分接缝出现碎裂及错台,少量有较大错台量。
a.对板块接缝处错台的处理。错台量大于0.3cm的位置结合沥青混合料罩面,先喷洒粘层沥青,后采用砂粒式沥青混凝土(AC-5)在100h(错台高差)范围内填补,轮胎压路机碾压。小于0.3cm的位置进行凿低补平。
b.对接缝的处理。对所有的接缝进行清理,对碎裂的接缝进行修补,然后再进行灌缝处理。对于胀缝,加铺层设计时不考虑在水泥板之间设置胀缝,因此需将胀缝挖开并以沥青砂浆填充压实。
c.路面板出现局部碎裂的,需要进行修补,对路段内局部有断裂的板块,进行换板。
d.通过弯沉检测,并结合理论计算,判定各板块的脱空状况。对于路面出现脱空的板块需要进行钻孔压浆或者是灌浆处理。
考虑本工程特点,采取以下处理措施:对于机动车道,对弯沉>0.14mm、弯沉差异>0.06mm的水泥板块进行注浆处理,使得处理后的路段代表弯沉低于0.14mm,弯沉差异小于0.06mm。
三、聚酯玻纤布的铺设
1.材料参数
聚酯玻纤布的质量标准详见表1,供货单位须提交出厂检验报告及进口商检报告(因国内聚酯玻纤布鱼龙混杂,本道路采用进口聚酯玻纤布),经质量认可后方可进场,施工单位应妥善保管,以防受潮、污染或破损。
表1 聚酯玻纤布技术要求
性质 数值 单位 测试方法
抗拉强度 纵向 >7 kN/m JTG E50-2006
横向 >7 kN/m
纵横比 0.85-1.15
断裂延伸率 纵向 〈5 % JTG E50-2006
横向 〈5 % JTG E50-2006
CBR顶破强度 >550 N JTG E50-2006
熔点 >230 ℃ ASTMD276
沥青吸收量 >0.7 kg/m2 ASTMD6140
单位重量 >125 g/m2 JTG E50-2006
厚度 〈1.2 mm JTG E50-2006
2.黏结材料
铺设聚酯玻纤布应选用合适的黏结材料,原设计中采用的黏结材料为改性乳化沥青,实际施工中乳化沥青对聚酯玻纤布粘接效果很差,变更采用重交石油热沥青,效果较好。
3.设备
施工前应配备齐全的施工设备和器具,并做好检查、调试和日常保养工作,以保证设备和器具处于良好的技术状况。
施工设备主要有:热沥青喷洒车(有加热装置,喷头经专业加工,喷洒时必须保证雾状,且喷洒量可以控制)、聚酯玻纤布铺设设备(采用聚酯玻纤布铺设设备施工,保证铺设后聚酯玻纤布平直、无褶皱)。
施工器具主要有:鼓风机、铁碾子、涂刷等(用以清除浮土、碎碴,将聚酯玻纤布压实黏覆在黏结料上)。
4.路面处理
为了保证聚酯玻纤布和原有水泥混凝土面板的黏结效果,需要将原有路面标线进行铣刨处理。
5.施工工艺及方法:
聚酯玻纤布施工工序为:底层表面清扫-测量划线-喷洒黏结料-铺设聚酯玻纤布-保养维护-铺筑新路面。
(1)、底层表面清扫
a.在喷洒黏结料前,应将底层表面清扫干净。
b.保持工作面无水分,雨后必须待路面干燥后方可施工。
(2)、测量、划线
a.在经监理工程师验收合格的底面上,对照拼接缝或裂缝标识确定拼接缝或裂缝位置。
b.按拟铺设的聚酯玻纤布宽度在拼接缝或裂缝两侧定好基准线,并用石灰或粉笔划线作为铺设聚酯玻纤布的依据。对于横向裂缝和路面接缝,保证裂缝两侧的布宽≥0.5m,接缝或裂缝居中。
(3)、喷洒黏结料
a.在铺设设备就位后,将支架上的聚酯玻纤布摆正,使聚酯玻纤布卷轴垂直于拼接缝或裂缝。
b.在底面划线范围内用沥青喷洒车洒布重交石油热沥青,喷洒黏结料的横向范围要比聚酯玻纤布宽5~10cm。
c.洒布热黏结料时,施工温度应在5℃以上,热黏结料最佳温度应保持在170℃左右。
d.洒布热黏结料时要喷洒均匀,计量准确,用量为0.9~1.1kg/m2。
(4)、聚酯玻纤布的铺设与搭接
a.待热黏结料完全渗透底面后且在黏结料仍呈液体状时,立即采用聚酯玻纤布铺设设备进行聚酯玻纤布铺设施工,不得使沥青喷洒车与聚酯玻纤布铺设设备距离过远。
b.使用牵引车或安装在卡车上的框架来铺设聚酯玻纤布时应保持车速平稳均匀,不得忽快忽慢,并及时人工进行调整,以达到铺设平滑的目的。
c.铺设设备配置涂刷和铁碾子,以保证铺设聚酯玻纤布时能及时将其压实在黏结料上;若铺设时发生褶皱或打折现象,应当及时用工具刀切开褶皱部位,然后在铺设方向上再搭接起来,用黏结料胶结并压实,以保证聚酯玻纤布与黏结料的良好黏结。
d.聚酯玻纤布纵向接缝搭接宽度为15cm,横向接缝搭接宽度为15cm,横向接缝搭接方向应当为摊铺沥青混凝土的方向,将后一端压在前一端之下,并用热黏结料黏结好,接缝应当牢固。搭接宽度不宜过宽,以避免搭接处夹层变厚,而使底面与上面结构层结合力减弱,导致上面结构层起鼓、脱离、位移等不良影响,所以对搭接过宽部分应裁剪掉。
e.水泥路面起、终点刚柔拼接缝处,聚酯玻纤布铺设延长1m。
f.铺设后的聚酯玻纤布两侧喷洒外露的热黏结料应及时采用石屑洒盖,以免破坏。
(5)、保养维护
a.聚酯玻纤布铺设施工完成后,在热黏结料未冷却至常温下应禁止行人或车辆进入,以防止由于车轮黏油将聚酯玻纤布带起或破坏。
b.禁止任何车辆在聚酯玻纤布上行驶时突然刹车或急转弯,以免对聚酯玻纤布造成极大破坏。
6.注意事项:
(1)、在进行聚酯玻纤布施工时,现场操作人员应戴好防护手套,并佩戴防护眼罩,以免被高温热沥青烫伤或被聚酯玻纤布刺伤手指。
(2)、施工中不得使用在储存过程中受潮、污染或破损的聚酯玻纤布。
(3)、在铺设沥青时,沥青载运车辆应缓缓倒退驶入,不得在已铺设聚酯玻纤布的路面上等待,以免轮胎和玻纤布粘结。
7.质量检查与验收:
聚酯玻纤布铺设施工质量检查及验收标准详见表2。
表2聚酯玻纤布铺设施工质量检查与验收标准
检查项目 质量要求 检查规定 备注
要求值或允许偏差 质量要求 检查频率 检查方法
玻纤布宽度(m) ≥规定值 符合规定要求 抽查10% 皮尺测量
纵向搭接宽度(mm) 10 符合规定要求 抽查10% 皮尺测量
横向搭接宽度(mm) 10 符合规定要求 抽查10% 皮尺测量
外观要求 不允许空鼓、褶皱和污染 目测
总的来说,聚酯玻纤布的铺设需要一定的经验,初次接触没有熟练工人的施工单位,一定要做好技术交底,尤其是施工负责人要向施工班组做好交底,并可要求廠家技术人员指导。铺设好的聚酯玻纤布层既可防水又可起到加筋作用,对减缓反射裂缝有一定作用,可在道路改造、维修养护等工程中进行实际应用。笔者发文之时,桃源北路主车道“白加黑”改造已完成近3年了,车流量较大,重荷载车相对较少,未出现反射裂缝。重荷载车辆较多的情况下,笔者仍不建议“白加黑”改造,毕竟反射裂缝的安全隐患一直存在,一旦大面积出现,维修不便。
【1】 阮福德.浅析酯玻纤布大中修养护工程中的应用【J】.科技信息,2010(17):75-78
【2】 葛玲.聚酯玻纤布在新、旧路面接缝处防治反射裂缝病害的应用【J】.交通科技, 2008(6):43-47
关键词:聚酯玻纤布 白加黑 反射裂缝 施工工艺
中图分类号:U215文献标识码: A
一、工程概况
浙江宁海县桃源北路扩建改造工程北起G15高速宁海出口互通,南至外环东路交叉口,道路全长约5.54Km;现状道路宽26.5m,断面组成为4.0m人非混行道+8.5m机动车道+1.5m中央分隔带+8.5m机动车道+4.0m人非混行道。本工程为老路改造拓宽工程(以现状道路为中心向两侧拓宽)进行扩建改造,对原有水泥砼路面的处理方式有三种,一是破碎挖除重建,结构比较安全,施工工期长,环保效益和社会效益差;二是破碎后作为基层加罩沥青砼面层,需专用设备进行破碎,经济性弱,社会效益较差;三是砼路面经注浆等技术处理后直接加罩沥青砼面层,施工工期短,环保效益和社会效益好,但结构方面有反射裂缝质量隐患。
根据《桃源北路现状路面检测报告》,水泥路面状况指数PCI值为98.55,评价等级为优,沥青路面PCI指数为49.33,评价等级为次。综合比较后利用主车道现状道路路面,进行“白加黑”改建。路面改造方式如下:对于水泥砼老路路面(包括现状机动车道和非机动车道),路面采用“白+黑”方式,即在对老路面病害处理后直接加铺沥青砼面层改造为沥青砼路面。改建路面采用改性沥青SMA上面层+改性沥青砼中面层+普通沥青下面层并加铺聚酯玻纤布的组合式路面结构。
对于新的结构层设计,水泥砼面板相当于刚性基层,基层的处理和聚酯玻纤布的铺设是减缓反射裂缝的关键,也是整个道路改造工程是否成功的关键。
二、砼面板基层的处理
根据《桃源北路现状路面检测报告》,本工程路面破损较少,部分接缝出现碎裂及错台,少量有较大错台量。
a.对板块接缝处错台的处理。错台量大于0.3cm的位置结合沥青混合料罩面,先喷洒粘层沥青,后采用砂粒式沥青混凝土(AC-5)在100h(错台高差)范围内填补,轮胎压路机碾压。小于0.3cm的位置进行凿低补平。
b.对接缝的处理。对所有的接缝进行清理,对碎裂的接缝进行修补,然后再进行灌缝处理。对于胀缝,加铺层设计时不考虑在水泥板之间设置胀缝,因此需将胀缝挖开并以沥青砂浆填充压实。
c.路面板出现局部碎裂的,需要进行修补,对路段内局部有断裂的板块,进行换板。
d.通过弯沉检测,并结合理论计算,判定各板块的脱空状况。对于路面出现脱空的板块需要进行钻孔压浆或者是灌浆处理。
考虑本工程特点,采取以下处理措施:对于机动车道,对弯沉>0.14mm、弯沉差异>0.06mm的水泥板块进行注浆处理,使得处理后的路段代表弯沉低于0.14mm,弯沉差异小于0.06mm。
三、聚酯玻纤布的铺设
1.材料参数
聚酯玻纤布的质量标准详见表1,供货单位须提交出厂检验报告及进口商检报告(因国内聚酯玻纤布鱼龙混杂,本道路采用进口聚酯玻纤布),经质量认可后方可进场,施工单位应妥善保管,以防受潮、污染或破损。
表1 聚酯玻纤布技术要求
性质 数值 单位 测试方法
抗拉强度 纵向 >7 kN/m JTG E50-2006
横向 >7 kN/m
纵横比 0.85-1.15
断裂延伸率 纵向 〈5 % JTG E50-2006
横向 〈5 % JTG E50-2006
CBR顶破强度 >550 N JTG E50-2006
熔点 >230 ℃ ASTMD276
沥青吸收量 >0.7 kg/m2 ASTMD6140
单位重量 >125 g/m2 JTG E50-2006
厚度 〈1.2 mm JTG E50-2006
2.黏结材料
铺设聚酯玻纤布应选用合适的黏结材料,原设计中采用的黏结材料为改性乳化沥青,实际施工中乳化沥青对聚酯玻纤布粘接效果很差,变更采用重交石油热沥青,效果较好。
3.设备
施工前应配备齐全的施工设备和器具,并做好检查、调试和日常保养工作,以保证设备和器具处于良好的技术状况。
施工设备主要有:热沥青喷洒车(有加热装置,喷头经专业加工,喷洒时必须保证雾状,且喷洒量可以控制)、聚酯玻纤布铺设设备(采用聚酯玻纤布铺设设备施工,保证铺设后聚酯玻纤布平直、无褶皱)。
施工器具主要有:鼓风机、铁碾子、涂刷等(用以清除浮土、碎碴,将聚酯玻纤布压实黏覆在黏结料上)。
4.路面处理
为了保证聚酯玻纤布和原有水泥混凝土面板的黏结效果,需要将原有路面标线进行铣刨处理。
5.施工工艺及方法:
聚酯玻纤布施工工序为:底层表面清扫-测量划线-喷洒黏结料-铺设聚酯玻纤布-保养维护-铺筑新路面。
(1)、底层表面清扫
a.在喷洒黏结料前,应将底层表面清扫干净。
b.保持工作面无水分,雨后必须待路面干燥后方可施工。
(2)、测量、划线
a.在经监理工程师验收合格的底面上,对照拼接缝或裂缝标识确定拼接缝或裂缝位置。
b.按拟铺设的聚酯玻纤布宽度在拼接缝或裂缝两侧定好基准线,并用石灰或粉笔划线作为铺设聚酯玻纤布的依据。对于横向裂缝和路面接缝,保证裂缝两侧的布宽≥0.5m,接缝或裂缝居中。
(3)、喷洒黏结料
a.在铺设设备就位后,将支架上的聚酯玻纤布摆正,使聚酯玻纤布卷轴垂直于拼接缝或裂缝。
b.在底面划线范围内用沥青喷洒车洒布重交石油热沥青,喷洒黏结料的横向范围要比聚酯玻纤布宽5~10cm。
c.洒布热黏结料时,施工温度应在5℃以上,热黏结料最佳温度应保持在170℃左右。
d.洒布热黏结料时要喷洒均匀,计量准确,用量为0.9~1.1kg/m2。
(4)、聚酯玻纤布的铺设与搭接
a.待热黏结料完全渗透底面后且在黏结料仍呈液体状时,立即采用聚酯玻纤布铺设设备进行聚酯玻纤布铺设施工,不得使沥青喷洒车与聚酯玻纤布铺设设备距离过远。
b.使用牵引车或安装在卡车上的框架来铺设聚酯玻纤布时应保持车速平稳均匀,不得忽快忽慢,并及时人工进行调整,以达到铺设平滑的目的。
c.铺设设备配置涂刷和铁碾子,以保证铺设聚酯玻纤布时能及时将其压实在黏结料上;若铺设时发生褶皱或打折现象,应当及时用工具刀切开褶皱部位,然后在铺设方向上再搭接起来,用黏结料胶结并压实,以保证聚酯玻纤布与黏结料的良好黏结。
d.聚酯玻纤布纵向接缝搭接宽度为15cm,横向接缝搭接宽度为15cm,横向接缝搭接方向应当为摊铺沥青混凝土的方向,将后一端压在前一端之下,并用热黏结料黏结好,接缝应当牢固。搭接宽度不宜过宽,以避免搭接处夹层变厚,而使底面与上面结构层结合力减弱,导致上面结构层起鼓、脱离、位移等不良影响,所以对搭接过宽部分应裁剪掉。
e.水泥路面起、终点刚柔拼接缝处,聚酯玻纤布铺设延长1m。
f.铺设后的聚酯玻纤布两侧喷洒外露的热黏结料应及时采用石屑洒盖,以免破坏。
(5)、保养维护
a.聚酯玻纤布铺设施工完成后,在热黏结料未冷却至常温下应禁止行人或车辆进入,以防止由于车轮黏油将聚酯玻纤布带起或破坏。
b.禁止任何车辆在聚酯玻纤布上行驶时突然刹车或急转弯,以免对聚酯玻纤布造成极大破坏。
6.注意事项:
(1)、在进行聚酯玻纤布施工时,现场操作人员应戴好防护手套,并佩戴防护眼罩,以免被高温热沥青烫伤或被聚酯玻纤布刺伤手指。
(2)、施工中不得使用在储存过程中受潮、污染或破损的聚酯玻纤布。
(3)、在铺设沥青时,沥青载运车辆应缓缓倒退驶入,不得在已铺设聚酯玻纤布的路面上等待,以免轮胎和玻纤布粘结。
7.质量检查与验收:
聚酯玻纤布铺设施工质量检查及验收标准详见表2。
表2聚酯玻纤布铺设施工质量检查与验收标准
检查项目 质量要求 检查规定 备注
要求值或允许偏差 质量要求 检查频率 检查方法
玻纤布宽度(m) ≥规定值 符合规定要求 抽查10% 皮尺测量
纵向搭接宽度(mm) 10 符合规定要求 抽查10% 皮尺测量
横向搭接宽度(mm) 10 符合规定要求 抽查10% 皮尺测量
外观要求 不允许空鼓、褶皱和污染 目测
总的来说,聚酯玻纤布的铺设需要一定的经验,初次接触没有熟练工人的施工单位,一定要做好技术交底,尤其是施工负责人要向施工班组做好交底,并可要求廠家技术人员指导。铺设好的聚酯玻纤布层既可防水又可起到加筋作用,对减缓反射裂缝有一定作用,可在道路改造、维修养护等工程中进行实际应用。笔者发文之时,桃源北路主车道“白加黑”改造已完成近3年了,车流量较大,重荷载车相对较少,未出现反射裂缝。重荷载车辆较多的情况下,笔者仍不建议“白加黑”改造,毕竟反射裂缝的安全隐患一直存在,一旦大面积出现,维修不便。
【1】 阮福德.浅析酯玻纤布大中修养护工程中的应用【J】.科技信息,2010(17):75-78
【2】 葛玲.聚酯玻纤布在新、旧路面接缝处防治反射裂缝病害的应用【J】.交通科技, 2008(6):43-47