阮聰
摘要:隨著我國道路工程的建設速度不斷加快,人們對于道路運行的安全性和舒適性提出了更加嚴格的要求。不少公路工程在長時間的使用過程中,出現(xiàn)了各種各樣的問題,原本的水泥混凝土路面已經(jīng)無法很好地滿足現(xiàn)實需求,需要通過“白改黑”施工技術對路面進行大中修養(yǎng)護工作,提升公路的穩(wěn)定性和舒適性。文章結合“白改黑”施工技術的內(nèi)涵,結合具體工程實例,對公路大中修養(yǎng)護工程碎石化“白改黑”施工技術進行了研究。
關鍵詞:公路工程;大中修養(yǎng)護;碎石化;“白改黑”
文獻標識碼:U416.04-A-15-044-2
0 引言
在我國新的發(fā)展環(huán)境下,以經(jīng)濟的快速發(fā)展為支撐,交通運輸事業(yè)越發(fā)繁榮,交通量的增大加劇了公路路面承受的壓力,也引發(fā)了相應的路面破壞問題,需要對其進行維修改造?!鞍赘暮凇笔┕ぜ夹g主要是針對公路路面的改造,能夠提高公路整體質(zhì)量,強化其穩(wěn)定性和可靠性,延長公路的使用壽命,同時也能夠有效減少行車過程中產(chǎn)生的振動和噪聲,保證行車舒適性。
1 “白改黑”施工技術
“白改黑”施工技術是路面工程維修改造中一種常用的技術,主要是將原本的白色路面(水泥混凝土)改造成黑色路面(瀝青混凝土),提升路面結構的環(huán)保性、防塵性、降噪性和舒適性。對比水泥混凝土路面,瀝青混凝土路面有著更強的附著力,車輛在遇到突發(fā)狀況時,能夠大大縮短緊急制動的距離,行車安全性更好,而且車輛行駛過程中產(chǎn)生的噪聲會大幅下降,降低了對周邊居民生活的影響,瀝青路面本身所具備的優(yōu)越的吸塵性能,在提高空氣質(zhì)量、美化城市環(huán)境等方面發(fā)揮著積極作用[1]。
想要將“白改黑”施工技術合理地應用到公路大中修養(yǎng)護工程中,需要關注兩個方面的內(nèi)容:
(1)應該對改造路段路面混凝土板塊的彎沉量進行準確測量。
在施工環(huán)節(jié),如果測量得到的混凝土板塊彎沉量超過45(0.01 mm),應該將待改造路面中出現(xiàn)裂縫的板塊挖出,對混凝土板塊進行注漿處理,要求在注漿后,板塊彎沉量能夠減低到20(0.01 mm)以下,同時做好待改造路面的補強加鋪作業(yè)。
(2)應該確定好瀝青碎石應力吸收層的參數(shù)。在對瀝青層進行鋪設的過程中,施工人員應該優(yōu)先選擇質(zhì)量可靠的瀝青以及硬度較高的石灰?guī)r集料,將集料中存在的風化顆粒篩除,對路基表面進行清理,保持清潔度良好[2]。
2 工程概況
某國省干道大中修養(yǎng)護工程全長3.4 km,設計時速為60 km/h,水泥混凝土路面寬11 m,兩側硬路肩每側寬0.5 m,于2003年建成通車,經(jīng)過長時間的運行后,路面很多地方都出現(xiàn)了破損、開裂等病害,因此市公路發(fā)展中心決定于2020年對其進行大修,借助“白改黑”施工技術和碎石化改造方式,將現(xiàn)有的水泥混凝土路面改造成瀝青混凝土路面,具體的改造方案為:碎石化后板塊+水穩(wěn)定碎石調(diào)平層+8 cmSUP-20改性瀝青+4 cmPAC-12 SBS改性瀝青。
3 碎石化“白改黑”施工技術應用
3.1 舊路碎石化處理
3.1.1 碎石化技術
碎石化技術是借助專用的破碎設備來對水泥混凝土路面進行破碎,使其能夠形成粒徑在38 mm以內(nèi)的混凝土塊,經(jīng)過壓穩(wěn)處理后,在上方對新的路面結構進行加鋪,可以為新路面結構提供相應的底基層或者均勻基層。這種施工工藝能夠?qū)υ镜乃嗷炷谅访孢M行充分利用,將其改造成柔性嵌鎖基層,不過需要做好原有水泥混凝土路面的徹底破碎,相應的施工技術有三類:(1)打裂壓穩(wěn)技術,主要是借助板式?jīng)_擊錘,在水泥路面上每隔一段距離進行橫向打裂,使得75%以上的路面能夠出現(xiàn)不規(guī)則開裂;(2)打碎壓穩(wěn)技術,借助非圓形沖擊壓實機械,對水泥混凝土路面進行破碎,要求斷裂能夠貫穿水泥板;(3)碎石化技術,對水泥板進行進一步破碎,確保破碎后的水泥塊能夠被固定在脫空基層上,在對隱患進行消除的同時,也可以有效地消除反射裂縫[3]。
3.1.2 碎石化施工
結合該工程的實際情況,在進行碎石化施工的過程中,施工單位應該安排專人做好原有路面狀況的調(diào)查工作,這也是公路大中修養(yǎng)護及改造的基礎和前提。通過全面細致的調(diào)查研究,能夠得到準確可靠的數(shù)據(jù),就路面中存在的問題、損壞的原因以及剩余壽命進行分析預測,為舊路改造方案的設計提供參考依據(jù)。在路面狀況調(diào)查中,
需要關注以下幾個核心內(nèi)容:(1)路況調(diào)查,調(diào)查的內(nèi)容有路面裂縫、破損、沉陷、唧泥等病害,依照調(diào)查結果做好路面破損類型分類,同時做好病害位置、程度的測量記錄,以板塊進行計數(shù);(2)路面雷達測試,主要是對混凝土面板的厚度、脫空情況等進行測定,依照車道來就脫空板塊的位置和數(shù)量進行分別確認;(3)彎沉測試[4],可以利用靜態(tài)彎沉儀配合100 kN標準軸載車進行,借助彎沉測量的結果,對水泥混凝土路面的板角傳荷能力以及整體結構強度進行評估;(4)其他調(diào)查,包括了交通量調(diào)查、軸重調(diào)查、路基狀況調(diào)查、排水狀況調(diào)查等,通過對各種調(diào)查資料的整理分析,實現(xiàn)對路況的客觀評價。
碎石化施工的工藝流程為:選擇試驗路段,進行破碎試驗→對試驗區(qū)域進行檢查→確定好破碎工藝參數(shù),做好相應的工藝控制→破碎施工,選擇Z型壓路機進行壓實→更換光輪壓路機繼續(xù)壓實→路面施工。
為了保證施工的質(zhì)量和效果,在進行全段破碎施工前,需要在試驗路段的不同范圍內(nèi)進行破碎試驗,嘗試不同錘頭高度和行進速度帶來的不同破碎效果。完成試驗后,對試坑進行開挖,選擇能夠滿足路面破碎粒徑要求的參數(shù),結合實際破碎情況進行必要的優(yōu)化調(diào)整。在這個過程中需要注意,試坑位置不能存在工作縫或者橫向接縫,路面破碎后,必須在全深度范圍內(nèi)對其粒徑進行檢測,同時試坑的回填需要借助密集級配碎石進行,做好壓實工作,如果試驗路段無法很好地滿足設計要求,則應該做好重復破碎[5]。
3.1.3 施工控制
(1)路面碎石化前的處理,清除縫內(nèi)填充物及雜質(zhì),對全線的排水系統(tǒng)進行設置和修復,路肩挖除,便于排水;(2)應該對路面破碎的要求進行明確,將至少75%的混凝土路面破碎成表面尺寸>7.5 mm,中間尺寸>22.5 mm,底部尺寸>37.5 mm的塊狀;(3)應該控制好破碎的順序,縱向沿公路整體趨勢從高處向低處逐步破碎,避免混凝土攤鋪后出現(xiàn)排水不暢的情況;(4)在分車道進行破碎時,先破碎路面?zhèn)冗叺能嚨?,再破碎中部的車道,實際破碎寬度應該超出,與相鄰車道的搭接寬度≥15 cm;(5)在對新的路面進行攤鋪前,必須將松散填料、漲縫料等清除;(6)表面凹槽、坑槽面積在100 cm2以內(nèi)的,用密級配碎石回填壓實,面積在100 cm2以上的,應利用瀝青混合料填補;(7)破碎后的壓實,使用Z型壓路機振動碾壓2~3遍,測標高進行碎石調(diào)平后,檢測平整度合格后再用光輪壓路機振動壓實3~4遍,保證將破碎的路面表面扁平顆粒進一步破碎,同時穩(wěn)固下層塊料,為新鋪的上承層提供一個平整的表面。
3.2 新路路面施工
在該國省干道大中修養(yǎng)護工程中,采用的是“白改黑”技術,將原本的水泥混凝土路面改為瀝青混凝土路面:
(1)做好調(diào)平層施工?;炷涟逶O置完畢并且驗收通過后,對其進行徹底清理,做好粘油層的噴灑工作,依照設計厚度來對調(diào)平層進行施工。如果設計厚度在
8 cm以內(nèi),可以采用一層攤鋪,反之則需要采用二層乃至多層攤鋪。調(diào)平層施工前,需要借助試鋪的方式確定好瀝青混合料的松鋪系數(shù)和壓實遍數(shù)??梢栽谑┕がF(xiàn)場使用5 m×5 m方格網(wǎng)進行高程放樣,打上鋼桿后做好掛線控制。瀝青混凝土攤鋪環(huán)節(jié),現(xiàn)場管理人員需要做好隨時檢查測量工作,確保鋪筑好的調(diào)平層能夠很好地滿足設計高程以及路拱橫坡的要求。
(2)做好土工布施工??梢詮氖┕ひ蟪霭l(fā),對土工布進行設置,確保土工布單面面積質(zhì)量≤200 g/m3,抗拉強度≥80 kN/m,軟化點控制在120 ℃~210 ℃之間。土工布施工環(huán)節(jié),應該將粘油層分為兩層均勻灑布。粘層油使用熱瀝青,將溫度控制為150 ℃。灑布粘層油之后,配合專用設備對土工布進行鋪設,利用固定器對土工布其中一端進行固定,壓在車輪下,保持車輛勻速行駛;預張拉度為1.0%~1.5%,保證土工布的鋪設沒有褶皺,搭接長度≥30 cm[6]。
4 結語
總而言之,“白改黑”施工技術的應用,能夠?qū)崿F(xiàn)舊路面的改造優(yōu)化,對路面中存在的各種病害和問題進行解決,在對其進行使用的過程中,施工人員需要充分關注路面的具體情況,做好路況調(diào)查工作,強化施工過程管控,對可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行防范,以切實保障公路大中修養(yǎng)護的效果,推動公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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收稿日期:2021-03-22
作者簡介:
阮 聰(1981—),工程師,主要從事公路建設及路面養(yǎng)護管理工作。