【摘要】在“白改黑”施工中,作為路基的原水泥混凝土路面的處理及相關(guān)施工對(duì)于保證新鋪瀝青混凝土面層的質(zhì)量及實(shí)用性至關(guān)重要。本文詳細(xì)介紹了城市道路“白改黑”施工中舊水泥混凝土板處理、反射裂縫的防治、加鋪層厚度控制、面層材料的選擇、土工布鋪設(shè)與瀝青攤鋪、提高瀝青路面的抗?jié)B性能等施工工藝及質(zhì)量控制措施。
【關(guān)鍵詞】城市道路;白改黑;施工工藝;質(zhì)量控制
城市建設(shè)在不斷完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu),構(gòu)筑快捷交通的同時(shí), 加快了道路的更新改造。隨著道路交通量劇增,汽車軸載日益重型化,許多早期建設(shè)的水泥混凝土路面產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)承載能力不足、行車舒適性差、車速難以提高等現(xiàn)象。根據(jù)城市規(guī)劃要求水泥混凝土路面下不再新埋設(shè)地下管線,老路基經(jīng)過(guò)荷載作用已趨穩(wěn)定,針對(duì)各條道路不同特點(diǎn)對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行“白改黑”是切實(shí)可行的。城市道路“白改黑”施工中,其質(zhì)量控制涉及到舊水泥混凝土板的處理、反射裂縫的防治、加鋪層厚度控制、面層材料的選擇、提高路面的抗?jié)B性能等關(guān)健環(huán)節(jié)。
一、舊水泥混凝土板處理
舊水泥混凝土板受溫度變化影響大,而且舊路面板存在接縫和裂縫,并常常伴有錯(cuò)臺(tái)、斷板、啃邊、沉陷、脫空等損壞現(xiàn)象。以舊水泥混凝土路面作基層,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與剛度。瀝青混凝土路面屬于柔性路面,面層的強(qiáng)度直接取決于基層的強(qiáng)度,基層強(qiáng)度不足將直接導(dǎo)致面層的破壞。城市道路“白改黑”施工,最關(guān)鍵的工序是對(duì)舊水泥混凝土板的處理。
改造施工前,首先進(jìn)行全面徹底的調(diào)查,對(duì)出現(xiàn)的路面病害、部分結(jié)構(gòu)承載力不足等進(jìn)行深層次的分析。一般采用探地雷達(dá)、彎沉儀對(duì)混凝土板的脫空和其結(jié)構(gòu)層的均勻情況、路面承載能力進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)。在傳荷能力較差的接縫處,板下脫空影響重大,必須對(duì)水泥混凝土路面的處治給予高度重視。其次針對(duì)不同種類的病害進(jìn)行有效的處理。對(duì)邊角破碎損壞較深和較寬的路面,先用切割機(jī)切除損壞部分,然后澆注同標(biāo)號(hào)混凝土;對(duì)破損較淺、較窄的,可鑿除5cm以上,然后用細(xì)石拌制的混凝土混合料填平;對(duì)發(fā)生錯(cuò)臺(tái)或板塊網(wǎng)狀開(kāi)裂,應(yīng)首先考慮是路基質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,必須將整個(gè)板全部鑿除,重新夯實(shí)路基及基層,澆注同標(biāo)號(hào)混凝土;對(duì)于板塊脫空、橋頭沉陷、板的不均勻沉陷及彎沉較大的部位,應(yīng)鉆穿板塊,然后用水泥漿高壓灌注處理。
二、反射裂縫的防治
反射裂縫是指下層混凝土板的接逢或裂縫,由于溫度和濕度的不斷變化與車輛荷載的反復(fù)作用,在加鋪層的相應(yīng)位置上產(chǎn)生裂縫。就瀝青混凝土路面開(kāi)裂的原因,可分為兩大類,即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。通常是由于舊水泥混凝土路面接縫、裂縫處的豎向和水平位移所致。豎向位移是接縫、裂縫兩側(cè)板面由于車輛荷載作用產(chǎn)生的垂直方向的相對(duì)位移。水平位移是由于溫度或濕度變化引起的水泥混凝土板的脹縮產(chǎn)生的水平方向的位移。水泥混凝土板產(chǎn)生的水平位移,使瀝青加鋪層在接縫、裂縫處產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),即出現(xiàn)開(kāi)裂。在溫度、濕度應(yīng)力和車輛荷載的綜合作用下,裂縫不斷向上發(fā)展,反射到加鋪層表面。因此,需要對(duì)瀝青混凝土面層反射裂縫進(jìn)行有效防治。
根據(jù)反射裂縫的機(jī)理,主要應(yīng)從結(jié)構(gòu)和材料兩方面進(jìn)行考慮。面層厚度應(yīng)保證超過(guò)10cm,可有效防止受拉疲勞產(chǎn)生的裂縫,還可以降低車輛荷載引起的剪應(yīng)力。材料中適當(dāng)增加瀝青用量,減小混合料空隙率,可延緩裂縫的擴(kuò)展。設(shè)計(jì)采用應(yīng)力吸收層,可用APP改性瀝青油氈、鋪設(shè)玻璃纖維格柵加強(qiáng)混凝土的抵抗差動(dòng)位移(剪切強(qiáng)度)的能力。此外加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,保證在制備瀝青混合料過(guò)程中不使瀝青老化和加強(qiáng)碾壓,使瀝青混合料達(dá)到較高的密實(shí)度,從而有效預(yù)防反射裂縫的發(fā)生。
三、瀝青混凝土加鋪層厚度控制
瀝青混凝土加鋪層厚度由行車荷載和防止反射裂縫兩個(gè)因素控制。舊水泥混凝土路面作為基層,強(qiáng)度較高,其上鋪筑瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層,強(qiáng)度滿足行車荷載需要,關(guān)健是防止反射裂縫的產(chǎn)生。多年的研究表明,過(guò)厚的瀝青混凝土面層由于溫度影響會(huì)產(chǎn)生裂縫。因此,設(shè)計(jì)厚度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與一般的瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)一樣,在滿足承載能力的前提下,路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)有良好的水穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度,瀝青混凝土面層應(yīng)滿足使用功能的要求,加鋪層厚度首先要滿足原路面縱向線型,同時(shí)為避免過(guò)多的破碎和替換混凝土板,考慮舊路局部地方下沉、部分板翹曲、舊路路面橫坡變化等情況,注意將調(diào)坡與路面現(xiàn)有承載力調(diào)查法相結(jié)合?!鞍赘暮凇币话悴捎脙蓪用軐?shí)型瀝青混凝土結(jié)構(gòu),瀝青混凝土面層的最小厚度為8~10cm,實(shí)現(xiàn)與其他瀝青路面一樣,具有良好的平整度、構(gòu)造深度和密實(shí)度。
四、瀝青混凝土面層材料的選擇
原材料是影響瀝青混凝土質(zhì)量的根本所在,嚴(yán)格把好進(jìn)場(chǎng)材料關(guān)對(duì)瀝青混凝土生產(chǎn)質(zhì)量將產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。生產(chǎn)瀝青混凝土所需材料為瀝青、石料、填料。關(guān)鍵的材料瀝青要選重交通道路石油瀝青、改性瀝青,其性能、指標(biāo)必須符合高等級(jí)路面施工要求。集料在瀝青混合料中起到一個(gè)整體骨架作用來(lái)抵抗路面的變形,集料本身的強(qiáng)度特性、集料與瀝青的粘附性、集料的棱角性和集料的級(jí)配對(duì)瀝青混凝土路面的強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)性起決定性作用。石料應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡夭那闆r,根據(jù)路面的使用性能和要求確定。一般選用破碎面較多、針片狀顆粒較少的石料,并且必須達(dá)到潔凈、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)風(fēng)化,具有良好的抗壓強(qiáng)度。礦粉要潔凈、干燥、無(wú)雜質(zhì),親水系數(shù)小于1.0,外觀無(wú)團(tuán)粒、結(jié)塊。
五、土工布鋪設(shè)與瀝青混凝土路面攤鋪
原水泥混凝土路面處理完畢后,即可進(jìn)行熱瀝青噴灑、土工布鋪設(shè)以及瀝青混凝土路面的攤鋪施工。利用專門大噸位瀝青路面噴灑機(jī)將粘層油加熱至150~170℃后進(jìn)行仔細(xì)噴灑,噴灑時(shí)一定要噴均勻,噴灑量控制在1.2kg/m2左右為宜。在粘層油高溫狀態(tài)下利用專用設(shè)備迅速及時(shí)鋪設(shè)土工布,鋪設(shè)時(shí)要求平整無(wú)褶皺,局部不到位時(shí)采用人工輔助處理,接口處要相互搭接15cm,鋪完后及時(shí)采用膠輪壓路機(jī)碾壓,保證土工布與熱瀝青粘接密實(shí)。
土工布鋪設(shè)完成后,立即進(jìn)行瀝青混凝土面層的施工,攤鋪速度不能過(guò)快,防止攤鋪機(jī)履帶碾壞土工布。分幅施工時(shí),攤出的瀝青混凝土不能將土工布全蓋住,邊部至少留出10cm左右便于以后搭接土工布;除即將卸料攤鋪的運(yùn)料車外,其余車輛都要在土工布以外區(qū)域等候。料車在土工布上倒車時(shí)要緩慢,嚴(yán)禁急剎車,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭等,防止輪胎搓?duì)€土工布。
六、提高瀝青混凝土路面的抗?jié)B性能
要保證路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性和耐久性,預(yù)防水破壞是至關(guān)重要的。因此,應(yīng)將路面抗?jié)B性能作為一個(gè)重要指標(biāo)進(jìn)行控制。粘附性有利于提高抗?jié)B性。采用改性瀝青、摻加抗剝落劑、在礦粉中摻加一定量的水泥,對(duì)抵抗剝離以提高瀝青混合料水穩(wěn)性都有明顯效果。此外,選擇適當(dāng)?shù)募?jí)配范圍,增加瀝青用量及4.75~9.5mm規(guī)格集料的用量,從而提高混合料的抗?jié)B性能。
七、結(jié)語(yǔ)
城市道路“白改黑”,是改造舊水泥混凝土路面行之有效的方法之一,隨著城建改造規(guī)模的日益擴(kuò)大,其方便的施工方法及低廉的造價(jià)必將會(huì)使其越來(lái)越受關(guān)注與廣泛接受。在改造施工中,必須通過(guò)合理的施工組織與嚴(yán)密的技術(shù)措施,方可有力地保證施工質(zhì)量與施工進(jìn)度,造就更好的經(jīng)濟(jì)效益。
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