旧水泥砼路面改造加铺沥青砼施工技术

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
/ 3

旧水泥砼路面改造加铺沥青砼施工技术

肖怀微

深圳市高汇丰建设工程有限公司广东深圳518000

摘要:在城市病害水泥砼道路改造中,加铺沥青砼的技术被越来越广泛的应用。为提高改造质量,文章以某城区水泥砼道路路面改造工程为例,对其路面的病害情况进行了简述,就道路加铺沥青砼进行改造的有效施工技术进行了相关总结与论述。

关键词:道路路面;裂缝;改造施工;水泥;沥青

近年来,随着城市经济的发展,许多早期建设的水泥路面破损日益严重,病害显著,行车舒适性降低,无法满足城市发展的需要,因此实施路面改造迫在眉睫。在水泥砼道路路面改造工程中,加铺沥青可以在很大程度上提升路面的使用期限,具有施工便捷,对环境与施工影响较小等优势,在国内外的道路工程改造领域中,已经得到了广泛应用。

1工程概况

某道路为城区主干道,现状为水泥砼路面,因出现路面砼板块破损、错台、裂缝等病害,需对旧道路进行改造。该道路为南北走向,改造道路中心线全长2.1km,标准断面宽度为26m,设计行车速度为30km/h。

(1)现状处理:利用原水泥砼路面作为加铺的基层。对其他已损坏的砼板块进行修补或更换,然后进行铣刨及纵横缝等处理。

(2)改造设计:洒布PC-2乳化沥青透层油+8cm厚AC-20C中粒式沥青砼+PC-3改性乳化沥青粘层油+6cm厚SMA-13沥青砼(SBS改性沥青),加铺总厚度约为14cm。

2原水泥砼路面情况及病害处治

根据建设单位提供的现状道路检测报告及对现场踏勘对原砼板块的病害情况进行统计与分析,检测路段内路面的回弹弯沉平均值总体上属于规范中规定的可直接利用范围,但是局部板块还是存在着病害的状况,需要采用相应处理方案进行处治。

2.1裂缝处治:

原水泥砼路面的裂缝情况比较复杂,改造施工时根据实际损坏严重程度分别处治:

(1)当板内裂缝未贯穿砼板上下(即非结构性裂缝),且板内无错台时,只进行裂缝维修或砼板加固处理。

(2)对于裂缝宽度小于1cm的非结构性裂缝,且裂缝延伸面积小于整个砼板面积的1/4时,先用清缝机进行清缝,然后用环氧砂浆进行灌缝;当裂缝宽度为大于1cm结构性裂缝或裂缝延伸面积大于整个砼板面积的1/4时,则应进行换板处治。

2.2角、边、坑洞损坏处治

(1)当砼板块内有两个及以上的角损坏或者一个角的损坏面积大于1/4板块,同时出现错台、沉陷时,进行换板处治。

(2)当砼板块内仅有一个角破损,且破损板角的面积小于1/4块板面积时,只需进行板块的局部更换。

(3)当原水泥砼路面压碎比较严重出现坑洞时,需做换板处治。

2.3构造缝处治

经查看,原水泥砼道路构造缝的填缝脱落、老化或与结构缝分离的现象较多并已失效,故本工程对原构造缝进行恢复处治。接缝中的旧填料和杂物应予清除,并将缝内灰尘吹净,采用SBS改性沥青灌缝,填实抹平。

2.4错台处治

错台的处治采用磨平法或填补法,按错台的轻重程度选定:

(1)当错台位移在5mm以下时,可以不进行处理。

(2)当错台位移在5~10mm之间,采用铣刨机铣平或人工凿平。铣平时从错台最高点开始向四周扩展,直至相邻两块板齐平为止。

(3)如果错台位移大于10mm,则需填补位置低的一块,采取砼进行填补。

2.5板块脱空处治

砼面板脱空,则需进行注浆补强。本工程采用在水泥砼板脱空部位钻取直径约50mm孔(钻穿砼板),用C20水泥砂浆注浆。灌注作业从沉陷量大的地方开始,逐步由大到小。灌注孔的数量在一块板上宜为3~5个。

(1)灌注时,应同时观察测量仪,测量到注浆面板出现抬高现象时,应及时通知现场施工管理人员。因为板抬起过高,可能导致板断裂或产生新的不均匀沉降。

(2)当砼板纵横缝隙出现冒浆时,继续注浆5~10s即应停止。当板底有积水时,积水会在浆液压力下从缝隙冒出,此时需要继续注浆,直到浆液冒出5~10s后停止。灌注完成后,应立即用木塞封孔,及时进行养护。

2.6路面铣刨

加铺前对旧水泥砼路面及修补后的水泥砼路面用铣刨机进行拉毛处理,并用高压水清洗干净,自然凉干。

3主要施工技术及措施

3.1原水泥砼路面的换板施工

本工程换板采用商砼,基层用C15砼整平压实,再采用C35砼进行换板处治。砼浇筑后采用薄膜覆盖养护。

3.2乳化沥青透层油的施工

本工程采用洒布PC-2乳化沥青透层油(用量为0.7~1.5L/m2)施工。

(1)喷洒前,将基层清扫干净,在基层表面稍干后喷洒。洒布后应渗入基层一定深度,不得流淌及在表面形成油膜。

(2)采用沥青洒布车在整个宽度内均匀洒布。洒布时车速和喷洒量应保持稳定,喷洒应呈雾状。沥青洒布车喷不到位的部位由具有熟练技术的工人进行人工补洒。

(3)洒布透层油后,应封闭交通,严禁车辆、行人通行,并应尽早铺筑面层。

3.3改性乳化沥青粘层油的施工

本工程采用改性乳化沥青(用量为0.3~0.6L/m2)粘层油与既有结构、路缘石、检查井等构筑物的连接面进行洒布,以保证界面结合良好。

(1)粘层油在摊铺面层当天施工,并在沥青砼下面层验收合格后,才能进行粘层油的洒布。

(2)喷洒的粘层油必须成均匀雾状,在路面全宽度内均匀分布成一薄层,不得有洒花漏空或成条状,也不得有堆积现象。

3.4沥青砼的施工

3.4.1施工工艺

本工程采用商品沥青砼,由供料厂商提供专用运输车送料,由项目部派工人配合沥青砼摊铺机摊铺施工,并采用钢筒式压路机碾压。

3.4.2施工方法

3.4.2.1准备工作

(1)供料准备:在沥青砼摊铺施工之前,由项目部施工人员根据图纸计算出沥青砼级配、具体数量,提前通知供料厂商备料,并要求其及时供料。

(2)施工机械、检测仪器准备:用于施工的设备、仪器等,必须类型齐全、配套完整,其性能应满足施工进度和质量的要求。

(3)技术准备:①在沥青砼施工之前,由项目经理组织项目部管理人员,对工作进行预先安排;由项目部技术负责人编制施工专项方案。②由项目部技术负责人对施工人员、班组长进行相关的工艺、流程、技术、质量、安全交底。施工班组在施工前由班组长对操作工人进行技术交底,讲明操作工艺、注意事项、关键节点、控制措施。

(4)现场准备:为优化利用空间,项目部设专人进行施工现场平面管理,做到道路畅通,施工有条不紊,高效率地运转。

(5)其他准备:提前掌握施工期间天气变化的预报情况,避开雨天施工,并充分做好施工过程中的防雨工作。

3.4.2.2沥青混合料拌和

应选择有资质的商品沥青砼供料厂商,其提供的材料质量必须符合相关标准、设计要求。沥青混合料到达现场后由专人负责验收,并经监理单位见证取样检验。

(1)沥青混合料的搅拌时间应经试拌确定,以沥青均匀裹覆集料为度,应均匀而有光泽,无花白或焦黄色。不得有离析、结块或粗细分离现象。

(2)沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度。

(3)沥青混合料生产过程中,试验室人员应根据现场反馈的质量动态信息及时调整配合比,并做好记录。

3.4.2.3沥青混合料运输

沥青混合料采用干净的,具有保温、防雨、防遗撒等功能的20t自卸汽车运输。运料车辆数量应根据现场的摊铺速度确定,每台摊铺机前方一般应有不少于5辆运料车等候卸料,确保摊铺连续不间断进行。

沥青混合料的施工温度应根据沥青标号及黏度、气候条件、摊铺层的厚度等确定。沥青混合料运输车辆到达现场后,由专人逐车检测沥青混合料的温度。(普通沥青混合料摊铺温度应为135~150℃,SBS改性沥青混合料摊铺温度应为165~170℃。

3.4.2.4沥青混合料摊铺

本工程的沥青混合料采用2台自行式摊铺机联合作业实施摊铺。在正式铺筑沥青混合料前,应根据沥青砼配合比进行试验段铺筑,以证明混合料的稳定性、确定松铺系数、机械的最佳碾压方式及消灭机械设备中的明显缺陷。试验段的长度应根据试验目的确定,宜为100~150m。

(1)连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要的措施,所以,施工管理人员要明确分工,采用科学的组织管理措施,保证施工有序进行。

(2)摊铺机应调整到最佳工作状态,确保混合料在全宽范围内均匀分布。在每天起步前就将料量调整好,避免摊铺层出现离析现象。并随时分析、调整粗细料是否均匀,检测松铺厚度是否符合规定。

(3)摊铺机的摊铺速度调整到与供料速度、摊铺厚度平衡,做到缓慢、均匀、连续不断地摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度宜为2~6m/min(不可随意摊铺几分钟后,再停下来等下一车料;用餐应分批轮换交替进行,切忌停铺用餐,争取做到每天收工仅停机一次)。

(4)2台摊铺机联合作业实施摊铺,前后两台摊铺机相距10~20m,保证做到热接缝。相连两幅之间应有重叠,重叠宽度宜为5~10cm。

(5)摊铺沥青混合料,应一次成型,不宜反复修补,对特别严重的缺陷应整层铲除。

(6)沥青混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。当摊铺机性能正常时,进行辅助修整的操作工人不宜进行过多修整(因人工修整不易正确判断摊铺高程,且易出现集料离析的现象)。

(7)摊铺过程中的其他应注意事项:

①运料车司机应与摊铺机操作手密切配合,避免车辆撞击摊铺机,使之偏位或把料卸出机外。

②当待料时,摊铺机操作手不应将机内混合料摊完,应保证料斗中有足够的存料,防止送料板外露。因故障,斗内混合料若已结块,重铺时应予铲除。

③摊铺中,路面工人应密切注意摊铺动向,对横断面不符合要求、构筑物接头部位缺料、摊铺带边缘局部缺料、表面明显不平整、局部混合料明显离析、摊铺后有明显拖痕等问题,在技术人员指导下由人工局部找补或更换混合料。

3.4.2.5沥青混合料碾压

沥青混合料的压实是保证面层质量的重要环节,应选择合适的压路机组合方式及碾压步骤。本工程采用钢筒式压路机按初压、复压、终压顺序分次碾压。

(1)初压:尽量在较高温度下进行,采用10t轻型钢筒式压路机紧随摊铺机以缓慢而均匀的速度碾压2遍。碾压应由轻到重,由外侧向中心进行,相邻碾压带重叠1/3~1/2轮宽。

(2)复压:采用12t以上的钢筒式压路机紧跟初压,温度不低于120℃,碾压段长度宜为60~80m。碾压速度应控制在2.5~4km/h,碾压遍数4~6遍。

(3)终压:采用12t的钢筒式压路机紧跟复压,碾压温度不低于105℃,碾压遍数不少于2遍,直至消除复压时留下的轮迹为止。

(4)碾压过程中当出现粘轮现象时,严禁向压路机刷柴油,必要时可喷涂清水,但须喷成雾状,不得漫流。

(5)为避免碾压时混合料推挤产生拥抱,应将驱动轮朝向摊铺机。碾压路线及方向不应突然改变,压路机起动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。

(6)对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度设专人管理和检査。

3.4.2.6接缝处理

(1)采用热接缝,表面层接缝采用直茬,搭接长度宜为0.4~0.8m;相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。

(2)所有接缝数量均控制在最小数量;接缝要求做到充分压实、紧密粘结、连接平顺。

3.4.2.7初期保护

(1)在当天碾压的沥青砼路面上,不得停放压路机或其他车辆,并应防止杂物落在路面上。

(2)沥青砼铺筑后,派专人看护,控制交通。压实完成12h后,方能允许施工车辆通行。开放交通初期,车辆应限速行驶,并禁止在上面急刹车或急转弯。

3.4.3质量控制与管理要求

沥青砼应在生产、运输、摊铺和碾压四个主要过程中分别加以质量控制。生产过程主要是以控制原材料的质量、配合比和拌和充分性为主;运输以控制材料的温度和离析为主;摊铺以控制摊铺的速度、宽度和温度为主;碾压以控制结构层的厚度、压实度和孔隙率为主。

(1)沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定。沥青混合料摊铺一段长度后,用钢钎量取松铺厚度,并及时调整摊铺厚度。

(2)表面采用摊铺层前后保持相同高差的雪撬式摊铺厚度控制方式。对施工厚度进行检查时,除应在摊铺及压实时量取并测量钻孔试件厚度外,还应校验由每一天沥青混合料总量与实际铺筑面积计算出的平均厚度。

(3)为保证摊铺后路面的高程、横坡及平整度,施工中严格控制好路面高程及方向的基准线。摊铺机自动找平时,下面宜采用一侧钢丝绳引导的高程控制方式;采用3m直尺及时检查平整度。

(4)施工压实度的检查以钻孔法为准。当钻孔检验的各项指标持续稳定并达到质量控制要求时,经主管部门同意后,钻孔比例可适当减少,增加核子密度仪检测频度,并严格控制碾压遍数。

(5)沥青砼施工后,表面应平整、坚实、接缝紧密、无枯焦;不应有明显轮迹、推挤裂缝、脱落、烂边、油斑、掉渣等现象,与路缘石、检查井及其它构筑物应接顺,不得有积水现象。

(6)工程完工后,应将全线以100~500m作为一个评定路段,对沥青砼面层进行全线自检。随机选取测点,测定路面平整度、宽度、纵断面高程、横坡度等,并绘制竣工图。

4结语

实践表明,本病害水泥砼道路加铺改造工程经科学的施工设计,合理的组织施工以及施工全过程的严格管理,施工顺利,并且现使用运行效果良好,实现了安全文明施工,达到了预期目标。文章通过对实际工程开展的研究,将其关键技术做了以上总结,可供参考。

参考文献

[1]朱艳.关于城市道路旧水泥混凝土路面沥青加铺技术探讨[J].科研,2015(10):00291-00292.

[2]邰昊,尹万杰.城市道路水泥混凝土路面加铺沥青混凝土改造方案探讨[J].企业技术开发月刊,2013,32(2):142-143.