黃凌輝
(廣東省南粵交通投資建設(shè)有限公司,廣州 510623)
層間結(jié)合優(yōu)劣是影響瀝青路面使用壽命的重要因素之一,若層間結(jié)合不好就會破壞路面結(jié)構(gòu)的整體性,削弱路面結(jié)構(gòu)的整體性能,嚴重影響瀝青路面使用壽命[1-3]。根據(jù)我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計規(guī)范,路面結(jié)構(gòu)層之間是完全連續(xù)的整體,即層間接觸條件為完全連續(xù)。但是,由于瀝青路面各結(jié)構(gòu)層材料及施工質(zhì)量等差異,常導(dǎo)致各結(jié)構(gòu)層層間連接狀態(tài)不是理想的完全連續(xù)狀態(tài),尤其體現(xiàn)在基層與面層之間,這也因此成為路面結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)。為確保水穩(wěn)基層和瀝青層之間的黏結(jié)效果,目前普遍采用透層+同步碎石下封層的設(shè)計。因此,透層和下封層施工尤為關(guān)鍵。本文以汕湛高速公路吳川支線建設(shè)項目為例,結(jié)合以往高速公路項目建設(shè)經(jīng)驗,重點分析了透層和下封層施工的常見質(zhì)量問題,并提出了相應(yīng)的質(zhì)量控制要點。
汕湛高速公路吳川支線項目路面設(shè)計荷載等級為重交通荷載等級,主線及樞紐互通匝道、一般互通匝道、停車區(qū)匝道采用4.5 cmAC-16C 改性瀝青+5.5 cmAC-20C 改性瀝青+8 cm 粗粒式瀝青混凝土GAC-25C+36 cm 水泥穩(wěn)定級配碎石(水泥用量為4%~5%)+20 cm 水泥穩(wěn)定級配碎石(水泥用量為3%~4%)+15 cm 級配碎石的路面結(jié)構(gòu);主線橋梁及互通立交匝道橋梁均采用4.5 cmAC-16C 改性瀝青+5.5 cmAC-20C改性瀝青的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。
透層在水穩(wěn)半剛性基層和瀝青面層之間起著過渡、黏結(jié)以及固結(jié)基層表面的作用,透層材料能透入水穩(wěn)基層表面一定深度,增強非瀝青類材料層和瀝青混合料的整體黏結(jié)性,提升半剛性基層瀝青路面的耐久性。
吳川支線項目在水穩(wěn)上基層頂面設(shè)置透層,采用PC-2 慢裂的灑布型高滲透乳化瀝青,指標滿足設(shè)計文件及規(guī)范要求,設(shè)計灑布量為1.0~1.2 L/m2,經(jīng)試驗段驗證后,本項目實際要求灑布量不少于1.0 L/m2。
1)由于施工單位過于追求利潤或現(xiàn)場管理把關(guān)不嚴等因素,透層施工普遍存在灑布量不足、透層油質(zhì)量較差等問題,主要表現(xiàn)為透層施工完后總體發(fā)黃、不黑亮。
2)上基層表面未清掃干凈,浮塵等較多,透層油不能有效滲入基層,只灑在表面形成1 層“油皮”,不能起到固結(jié)、穩(wěn)定、聯(lián)結(jié)、防水等作用,不是真正意義上的透層油,并且這1 層“油皮”很容易在施工過程中被運料車、攤鋪機粘起、推掉,在現(xiàn)場用手即可輕松扒開、揭掉。
3)上基層施工質(zhì)量較差,存在表面松散等情況,用手即可輕松剝掉表面集料。
1)對于透層油質(zhì)量控制,嚴格進行入場前品牌核查,在乳化瀝青進場后,嚴格抽檢,確保所使用的乳化瀝青滿足要求。
就在這三年內(nèi),胡人兵分五路,入侵寧國,朝廷用人不當(dāng),州郡接連失陷,皇上不得已,駕臨酥城,請他領(lǐng)兵增援桂州。
2)鑒于透層施工常存在灑布量不足等問題,對于透層施工,應(yīng)加強現(xiàn)場管理,工地巡查時若有透層施工,應(yīng)立即在現(xiàn)場進行灑布量核查。為加強管控,應(yīng)根據(jù)乳化瀝青進場情況以及施工進展定期進行總量核查,確保透層油用量。
3)對于透層油撒布時機的確定,根據(jù)近些年各項目經(jīng)驗,目前有2 種類型:(1)基層養(yǎng)護完成后再撒布,也即養(yǎng)護后撒油;(2)在基層碾壓成型后,表面稍干,但未硬化的情況下噴灑,也即養(yǎng)護前撒油,實際工程中也就是要求在水泥終凝之前撒布。
為對比2 種工藝的區(qū)別,2020 年8~9 月,吳川支線項目在K20+800~K21+400 左幅上基層分別進行了各300 m,一共600 m 試驗段,水泥用量為5%,一段為養(yǎng)護前即撒透層油,然后,每天再灑水養(yǎng)護,灑水次數(shù)不少于3 次;另一段采用“一布一膜養(yǎng)護”,7 d 后再撒透層油。
試驗段結(jié)果表明,養(yǎng)護前撒油有以下優(yōu)點。具體如下:
首先,滲透效果相對較好。間隔30 m,各試驗段分別取芯8 個,然后檢測透層油滲透深度,由于芯樣表面各處的滲透深度均不同,因此,對每個芯樣對稱量取4 個滲透深度,然后取平均值,以此作為該點處的滲透深度,具體情況詳見表1。由表1 可知,養(yǎng)護前撒油滲透深度相對較大。按照以往項目經(jīng)驗,養(yǎng)護后撒油,由于半剛性基層水泥水化已基本完成,透層油難以下滲,滲透效果難以保證,整體滲透效果較差;對于養(yǎng)護前撒油,由于水泥水化剛開始,透層油可與水穩(wěn)層表面黏結(jié)成整體,且透層油整體滲透效果較好,如圖1 所示。
表1 養(yǎng)護前和養(yǎng)護后撒油的滲透深度
圖1 養(yǎng)護前撒透層油,整體滲透效果較好
其次,無須基層表面清理清掃工序,有利于工程進度和質(zhì)量管控。對于養(yǎng)護后再撒油,在養(yǎng)護結(jié)束后,應(yīng)先將基層表面清掃干凈再撒布乳化瀝青;而養(yǎng)護前撒油則無須這一工序,有利于加快工程整體進度,且可避免出現(xiàn)基層表面未清掃干凈、粉塵較厚所導(dǎo)致的質(zhì)量問題,有利于質(zhì)量管控[4]。
最后,養(yǎng)護更便捷。為對比2 種撒油方式對水穩(wěn)強度的影響,分別在7 d、28 d 取芯并進行無側(cè)限抗壓強度試驗,具體結(jié)果見表2,可知養(yǎng)護前撒油和養(yǎng)護后撒油7 d、28 d 無側(cè)限抗壓強度分別為5.1 MPa、5.3 MPa,7.8 MPa、7.7 MPa,整體強度均較高,芯樣完整性均較好,因此,可認為,養(yǎng)護前撒透層油和養(yǎng)護后撒透層油,其芯樣強度基本一致。
表2 養(yǎng)護前和養(yǎng)護后撒油上基層芯樣無側(cè)限抗壓強度MPa
為對比2 種撒油方式對水穩(wěn)層裂縫發(fā)展的影響,分別在7 d、14 d 及28 d 對試驗段進行觀察,統(tǒng)計長度大于1/3 單幅路面寬度的橫向裂縫,在7 d 時試驗段無裂縫,14 d 時裂縫均為3 條,28 d 時裂縫分別為7 條和8 條,從裂縫發(fā)展情況可知,2 段試驗段上基層裂縫發(fā)展情況基本一致,無明顯區(qū)別。
對于“一布一膜”養(yǎng)護工藝,工程實踐表明,該工藝養(yǎng)護效果較好,但主要存在問題是夏季高溫天氣時,需要人工進行補水,工作量大,這就要求現(xiàn)場管理人員及施工班組應(yīng)具有較強的責(zé)任心,嚴格落實補水,且遇到大風(fēng)天氣時“一布一膜”容易被吹開,這更要求現(xiàn)場管理人員及時巡查并落實整改。相對而言,養(yǎng)護前采用撒透層油+灑水養(yǎng)護工藝,后續(xù)養(yǎng)護僅需灑水車即可,工作量相對較小,養(yǎng)護也更便捷,養(yǎng)護效果也與“一布一膜”一致。
4)對水穩(wěn)上基層嚴格把關(guān),若出現(xiàn)芯樣不成型、表面松散的路段,嚴格落實返工處理。
吳川支線項目下封層采用SBS 改性熱拌瀝青瓜米石,改性瀝青用量為1.2~1.6 kg/m2,碎石的粒徑為4.75~9.5 mm,碎石灑布量7~9 m3/(1 000 m2),覆蓋率為60%~70%,不滿鋪、不重疊為宜。
1)封層熱瀝青灑布量不足、橋面防水黏結(jié)層底油改性乳化瀝青灑布量不足,或底油質(zhì)量較差,不滿足設(shè)計文件要求。
2)碎石撒布過多,對多余的碎石未及時清掃,影響層間黏結(jié)。
3)上基層頂面潮濕,未干透即施工下封層,導(dǎo)致下封層不能與基層聯(lián)結(jié)在一起,僅為一張厚油皮,用手即可輕松揭掉。
4)上基層或橋面下承層頂面粉塵較多,未清理干凈即施工下封層,致使下封層未能與下承層聯(lián)結(jié)在一起,剝落嚴重。
5)上基層施工質(zhì)量較差,表面松散,用手即可輕松揭起下封層。
1)對底油(也即橋面改性乳化瀝青)嚴格質(zhì)量控制,嚴格進行入場前品牌核查,乳化瀝青進場后,嚴格抽檢,確保所使用的改性乳化瀝青滿足要求。
2)鑒于下封層施工常存在熱瀝青灑布量不足等問題,應(yīng)加強現(xiàn)場管理,工地巡查時若有下封層施工,立即在現(xiàn)場進行灑布量核查。為加強管控,根據(jù)瀝青進場情況以及施工進展,定期進行總量核查,確保瀝青用量。根據(jù)工程實際經(jīng)驗,在檢查下封層熱瀝青灑布量時,可在路面上平鋪一張A3 或者A4紙,因為紙張易隨身攜帶且面積已知,待下封層施工完成后,拿起紙張,將上面的碎石去除,然后直接稱量紙張重量即可計算出熱瀝青的灑布量,方便快捷,有利于現(xiàn)場管理[5]。
3)對于碎石灑布量控制,要求嚴格按照試驗段所確定的參數(shù)進行,為確保瀝青和碎石充分黏結(jié),建議采用大型膠輪壓路機進行碾壓,碾壓完成后對于多余的碎石,應(yīng)安排人工進行清理,使碎石和瀝青可充分黏結(jié)。
4)對于下封層施工,應(yīng)在上基層或橋面下承層頂面干燥且清理干凈后再進行施工,嚴格落實施工前施工界面檢查。
5)對水穩(wěn)上基層嚴格把關(guān),若出現(xiàn)芯樣不成型、表面松散的路段,嚴格落實返工處理。
1)依據(jù)汕湛高速公路吳川支線建設(shè)項目,結(jié)合以往高速公路項目建設(shè)經(jīng)驗,重點分析了透層和下封層施工常見質(zhì)量問題并提出了相應(yīng)的質(zhì)量控制要點。
2)根據(jù)試驗段及工程實際經(jīng)驗,與上基層養(yǎng)護后再撒油相比較,上基層養(yǎng)護前即撒油,具有3 方面的優(yōu)點:(1)透層油滲透效果相對較好;(2)撒油前無須基層表面清理清掃工序,有利于工程進度和質(zhì)量管控;(3)養(yǎng)護更便捷,省工省時。