曹 禹
(太原市城市建設(shè)管理中心 山西太原 030009)
常規(guī)的水泥混凝土道路承載力高、造價(jià)低并且取材方便,在城市建設(shè)中被廣泛應(yīng)用[1]。但在城市交通量快速增長(zhǎng)的影響下,水泥混凝土暴露出來(lái)的噪音大、舒適性差以及經(jīng)濟(jì)性差等等問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越被人重視[2]?!鞍赘暮凇笔┕じ脑?,也就是將舊水泥混凝土的各類病害進(jìn)行一定的前期處理,然后在其上加鋪好瀝青混凝土層,最終得到一種全新的路面結(jié)構(gòu)[3]。通過(guò)該工程處理后,可以有效的解決水泥混凝土噪音大、舒適性差、維修困難以及其他各類問(wèn)題。
本文結(jié)合了安徽省某市的市政道路“白改黑”改造工程,詳細(xì)闡述了其施工過(guò)程中的各個(gè)要點(diǎn),嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,重點(diǎn)進(jìn)行討論了“白改黑”市政道路改造的設(shè)計(jì)和施工思路。有效地改善了市政道路行車過(guò)程中各類病害的威脅,為車輛行駛安全提供了保證。
本工程改造項(xiàng)目施工地點(diǎn)位于安徽省某市老城區(qū)的舊混凝土道路。本條道路的設(shè)計(jì)行車速度為60km/h,道路寬度達(dá)到26m,雙向四車道,道路全長(zhǎng)為2.94km。其使用時(shí)間已達(dá)12年整,近期調(diào)查發(fā)現(xiàn):本條舊混凝土道路已經(jīng)出現(xiàn)了混凝土板塊大面積破碎與斷裂的情況,整體板塊已碎裂成多塊,且呈現(xiàn)出不一的形狀;舊混凝土道路出現(xiàn)了沉降不均勻的現(xiàn)象,由此引起了道路行車穩(wěn)定性差的問(wèn)題,嚴(yán)重處甚至容易引起交通事故;道路表面存在多處石子剝落現(xiàn)象,并且細(xì)骨料也有著嚴(yán)重的丟失問(wèn)題。為了改善道路行車穩(wěn)定性,保證車輛行駛安全,促進(jìn)城區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,經(jīng)研究決定,對(duì)該條城區(qū)舊混凝土道路實(shí)施改造計(jì)劃,采用的改建方案為“白改黑”改造。
針對(duì)老城區(qū)的舊水泥混凝土路面,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了常見(jiàn)的5種病害,需要有針對(duì)性地進(jìn)行處理后方可進(jìn)行瀝青混凝土層的加鋪,其具體病害種類和處理方式如下:
(1)交叉裂縫、破碎板:當(dāng)板塊中存在縱橫向貫穿裂縫、兩個(gè)以上角損壞及損壞面積大于25%板塊面積時(shí),應(yīng)使用C35混凝土進(jìn)行換板處理。如基層和底基層無(wú)法達(dá)到彎沉要求,應(yīng)挖除基層和底基層,并對(duì)新建基層與底基層進(jìn)行修復(fù),采用臺(tái)階方式搭接換板新舊路面結(jié)構(gòu)層,基層和底基層搭接跨度應(yīng)大于0.15m。
(2)板角斷裂:當(dāng)板角斷裂處距板角距離低于0.5m時(shí),應(yīng)采取切除板角并重新鋪筑混凝土面板。鑿除破損部分后,將混凝上板修整成規(guī)則的垂直血,并采用鉆孔植入拉村鋼筋,再澆筑C35混凝土。
(3)板塊錯(cuò)臺(tái):板與板間錯(cuò)臺(tái)高度大于5mm時(shí),應(yīng)采用灌漿將低的一塊板頂升或換板處理。
(4)裂縫:板塊裂縫寬度超過(guò)10mm時(shí),采用全深度補(bǔ)塊處理,補(bǔ)塊過(guò)程中不得損壞基層;板塊裂縫寬度小于10mm時(shí),采用擴(kuò)縫灌漿進(jìn)行處理。
(5)板塊脫空:利用路面彎沉儀對(duì)現(xiàn)狀路面板角進(jìn)行檢測(cè)。如板角彎沉處于0.2~0.4mm范圍,板塊視為脫空,應(yīng)進(jìn)行壓漿處理;如板角彎沉超過(guò)0.4mm,應(yīng)選用C35混凝土進(jìn)行換板處理。
舊城區(qū)也有著部分舊混凝土路面的個(gè)別位置存在著多種病害共存的情況,針對(duì)此類情況,需要將各類病害按照從重到輕的順序排列后,優(yōu)先解決處理難度大、層位設(shè)計(jì)深的病害。
參考其他多項(xiàng)“白改黑”改造項(xiàng)目的施工情況,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐娜〔暮瓦\(yùn)輸環(huán)境,綜合考慮后設(shè)計(jì)除出了加鋪的瀝青混凝土層結(jié)構(gòu)。
首先是底層的舊城區(qū)水泥混凝土,對(duì)上述各類病害經(jīng)過(guò)處置后,再次對(duì)其進(jìn)行銑刨和拉毛的處理,將其作為瀝青混凝土的下層結(jié)構(gòu)。
在本次“白改黑”改造工程中,將瀝青層分為上面層、中面層以及下面層,每層采用不同的設(shè)計(jì)方案,其中:上面層瀝青混凝土采用細(xì)粒式改性瀝青混合料,骨料最大粒徑為13.2mm,其層厚設(shè)置為5cm,瀝青選用改性瀝青,最終得到AC13C上面層結(jié)構(gòu);下面層瀝青混凝土采用中粒式改性瀝青混合料,骨料最大粒徑為20mm,其層厚設(shè)置為7cm,瀝青選用普通瀝青,最終得到AC20C下面層結(jié)構(gòu);在中面層結(jié)構(gòu)布設(shè)時(shí),要注意粘貼瀝青防水卷材,選用SBS改性瀝青防水卷材,粘貼于縱縫和橫縫分布的地帶。
本工程中的防水卷材選用的是安徽省某廠家生產(chǎn)的SBS改性瀝青卷材。該材質(zhì)具有高彈性模量,同時(shí)還具備有良好的抗疲勞性、良好的變形性能以及較高的防水性能。此外本材料與老城區(qū)的舊混凝土材料可以很好地相互粘結(jié)。該防水卷材在各層結(jié)構(gòu)中充當(dāng)應(yīng)力吸收層,可以很好地粘連在老城區(qū)舊混凝土的各類接縫處,可以有效地提供防水性能,此外能做到對(duì)反射裂縫的防止。
在鋪設(shè)防水卷材的過(guò)程中,必須事先修復(fù)原有的老城區(qū)舊水泥混凝土路面,使其處于密實(shí)、水平狀態(tài)。在表層的縱向接縫和橫向接縫處,均勻涂抹一層冷基礎(chǔ)油,等待其常溫蒸發(fā),之后跟進(jìn)卷材的布施工作。要做好SBS改性瀝青防水卷材和基層粘接工作,接縫應(yīng)緊密穩(wěn)定。水泥混凝土路面基層驗(yàn)收合格后,可噴灑改性乳化瀝青材料。在進(jìn)行此操作之前,必須仔細(xì)檢查乳化瀝青的質(zhì)量,并控制噴灑數(shù)量,杜絕過(guò)多或者過(guò)少現(xiàn)象。
在瀝青攪拌過(guò)程中,需要嚴(yán)格控制其改性溫度、反應(yīng)時(shí)間等參數(shù),因?yàn)樯鲜鰠?shù)可以很大程度上影響瀝青混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)。瀝青混合料處于加工過(guò)程中的總時(shí)間,原則上應(yīng)該大于4h,并且使用加熱使用時(shí)的溫度要保持在180℃和190℃之間。如果總加工試件比規(guī)定時(shí)間多的話,則需要重新進(jìn)行測(cè)試工作,看是否符合瀝青質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。
在將混合料從儲(chǔ)存箱轉(zhuǎn)移到運(yùn)輸卡車的過(guò)程中,如果處理不好,則可能發(fā)生顆粒分離。正確的方法是最小化排放口和托架之間的距離。一般來(lái)說(shuō),半米是最合適的。通過(guò)不斷地改變卡車的位置,來(lái)保證混合料的均勻分布。裝料方法是分三批裝載:第一批裝入隔室主體的前1/2,第二批裝入隔室的后1/2,第三批裝入其中間。
為保證瀝青混凝土最終的各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求,需要在其轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程里,嚴(yán)格控制其溫度區(qū)間。為了達(dá)到這一目的,往往會(huì)在運(yùn)送車輛中布施遮擋布,要保證其遮擋住所有的瀝青混合料,尤其是其下端需要延展到運(yùn)送車輛車廂側(cè)端和末端以下,并且其延伸距離要不小于30cm。
在攤鋪過(guò)程中,工作人員首先需要在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)材料之前對(duì)材料的數(shù)量進(jìn)行合理調(diào)整,以避免各類質(zhì)量問(wèn)題。在攤鋪過(guò)程中,工作人員必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析關(guān)鍵參數(shù)的工作,如粗骨料和細(xì)骨料的均勻性以及松散厚度,以整體把握控制改造工程的質(zhì)量。
如果下雨,應(yīng)及時(shí)暫停施工。應(yīng)及時(shí)清除未在現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)的混合物。暴露在雨中后,必須將混合物作為廢物處理,以免影響鋪路性能。在施工期間,要對(duì)施工溫度做好嚴(yán)格控制工作。瀝青混凝土混合料的出廠溫度應(yīng)滿足規(guī)范的溫度要求范圍,其最低溫度需要大于175℃,最高溫度不得超過(guò)190℃。
碾壓瀝青混合料的施工過(guò)程中,具體包含有初壓、復(fù)壓和最后的終壓階段。在每個(gè)階段各自有其不同的特征,最為直觀的就是選用不同噸位的碾壓機(jī)械進(jìn)行碾壓工作,而且要保證對(duì)應(yīng)的碾壓機(jī)械數(shù)量足夠完成任務(wù)。當(dāng)溫度較低時(shí),風(fēng)較大,滾動(dòng)層較薄,碾壓機(jī)械的數(shù)量也可看情況而定,可以適當(dāng)提升。在溫度控制方面,為了保證其均勻性,兩車之間和之后的距離梯形式軋制不會(huì)超過(guò)20m。
一開(kāi)始初壓的時(shí)候,在溫度控制方面,需要確保其溫度不低于155℃。為了少熱量的散失,操作過(guò)程中,盡量減小振動(dòng)壓路機(jī)和攤鋪機(jī)之間的距離。最開(kāi)始要碾壓一次瀝青混合料(具體為靜壓方案),之后采取高頻和低振這兩種特征模式進(jìn)行后續(xù)的處理。
復(fù)壓緊跟著初壓,溫度不得低于135℃,保持連續(xù)運(yùn)行碾壓,碾壓機(jī)具選用12t振動(dòng)壓路機(jī),數(shù)量為兩臺(tái)。其中,以50Hz的頻率進(jìn)行震動(dòng),上面層以0.4mm振幅進(jìn)行碾壓,中面層以0.7mm振幅進(jìn)行碾壓。
終壓選用的機(jī)具是26t的鋼輪壓路機(jī),數(shù)量同樣為兩臺(tái),對(duì)瀝青混合料進(jìn)行碾壓兩次的操作,最終達(dá)到輪跡無(wú)法識(shí)別的狀態(tài)。最終終壓過(guò)程結(jié)束后,對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)定,要保證其大于等于90℃。
不同的城市道理“白改黑”工程均有著自己的特色,因此其施工工藝較為復(fù)雜和個(gè)性化。本文結(jié)合了安徽省某市的市政道路“白改黑”改造工程,詳細(xì)闡述了其施工過(guò)程中的各個(gè)要點(diǎn),嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,討論了“白改黑”市政道路改造的設(shè)計(jì)和施工思路。