楊國(guó)林
(山西省靜樂公路管理段)
隨著公路交通運(yùn)輸事業(yè)的迅速發(fā)展,公路交通量以及交通荷載迅速增加,公路路面結(jié)構(gòu)的損壞問題日益嚴(yán)重。對(duì)于水泥混凝土路面而言,由于路面結(jié)構(gòu)損壞種類多、病害通常較為嚴(yán)重、養(yǎng)護(hù)成本高,因此一直存在著養(yǎng)護(hù)維修困難的問題?!鞍准雍凇弊鳛樗嗷炷谅访娴酿B(yǎng)護(hù)維修新方法,通過將就水泥混凝土路面進(jìn)行碎石化并加鋪瀝青面層,不僅可以有效的處理病害,改善水泥混凝土路面的路用性能,同時(shí)也可以有效的利用舊路提高路面承載力,延長(zhǎng)路面使用壽命。但是“白加黑”施工處理環(huán)節(jié)較多,質(zhì)量控制管理不當(dāng)極易出現(xiàn)反射裂縫等病害問題,因此,在“白加黑”施工中,必須嚴(yán)格按照施工工藝以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制管理,以提高施工質(zhì)量,充分發(fā)揮“白加黑”的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
“白加黑”施工方案一般是將水泥混凝土路面碎石化以后,加鋪新的面層結(jié)構(gòu),將水泥混凝土路面進(jìn)行碎石化,既可以減小混凝土面板的整體剛性,消除反射裂縫,同時(shí)也有助于充分利用水泥混凝土面板的彈性模量,方案的具體技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)可以緩解在水泥混凝土舊路面直接加鋪出現(xiàn)的嚴(yán)重反射裂縫問題,通過碎石化將舊路面破碎成粒徑在40 cm以內(nèi)的塊粒,避免了應(yīng)力集中的問題,能夠最大程度的消除反射裂縫。
(2)水泥混凝土路面碎石化以后,水泥混凝土面板實(shí)際成為具有嵌擠緊密、密度相對(duì)較高的類似于級(jí)配碎石的具有較高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)層材料,剛度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、板體性較低,可以為面層結(jié)構(gòu)提供有效的支撐。
(3)能夠?qū)⑺嗷炷谅访嫫扑楹笞鳛榛鶎踊蛘呤堑谆鶎?,避免了挖出改建造成的材料浪費(fèi)問題,可以較大成都的結(jié)語(yǔ)路面改造成本。
(4)碎石化加鋪的整體施工工序較少,機(jī)械設(shè)備投入少,因而可以縮短施工工期,也有助于節(jié)省工程投資。
在進(jìn)行水泥混凝土路面的碎石化施工之前,必須完成舊路面的處理,以確保整體路面結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度滿足施工技術(shù)規(guī)范要求。對(duì)于舊路面的處理方法主要有以下兩種:對(duì)于存在嚴(yán)重破碎、下沉等結(jié)構(gòu)性破壞的水泥混凝土路段,為了確保舊路面能夠?yàn)榧愉亴犹峁┓€(wěn)固均勻的支撐,在進(jìn)行碎石化之前必須將破壞嚴(yán)重的面板進(jìn)行更換;對(duì)于中等或者是輕度破壞的水泥混凝土面板,一般不需要做更換處理,但是在碎石化以后需要對(duì)這些路段進(jìn)行完成檢測(cè)若彎沉值達(dá)不到要求,則應(yīng)該更換面板重新進(jìn)行碎石化的處理施工。
在更換面板的具體施工處理方式上,挖出面板之后,還應(yīng)當(dāng)對(duì)基層承載能力進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),如果基層的頂面完成指標(biāo)不滿足技術(shù)規(guī)范要求,應(yīng)當(dāng)將基層挖除進(jìn)行重新處理。如果更換水泥混凝土路面面板的長(zhǎng)度在20 m以上,一般選擇采用水泥劑量相對(duì)較高的水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行換填,如果需要更換面板長(zhǎng)度在20 m以內(nèi),一般采用貧混凝土進(jìn)行澆筑,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上后,進(jìn)行沖擊破碎。
現(xiàn)階段在水泥混凝土路面的碎石化施工中,面板碎石化處理設(shè)備主要有MHB碎石化設(shè)備、多錘頭破碎機(jī)、Z型鋼輪壓路機(jī),其中最為常用的破碎技術(shù)未采用重型壓路機(jī)進(jìn)行沖擊破碎。在采用沖擊破碎技術(shù)過程中,應(yīng)該重點(diǎn)注意控制以下幾方面。
(1)避免碎石化施工對(duì)沿線設(shè)施以及構(gòu)造物造成不良影響。在正式施工作業(yè)之前,首先應(yīng)該對(duì)施工作業(yè)區(qū)域沿線進(jìn)行檢查,避免由于沖擊造成構(gòu)造物或者沿線設(shè)施結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性的改變,并合理的確定沖擊避讓距離和長(zhǎng)度等施工參數(shù)。
(2)沖擊速度與沖擊順序的確定。對(duì)于水泥混凝土路面的沖擊速度,在前5遍一般應(yīng)當(dāng)適當(dāng)放慢速度以提高破碎效果,一般控制在7~9 km/h左右,5遍以后適當(dāng)加快速度,一般控制在9~12 km/h。對(duì)于沖擊順序,一般是按照由外向內(nèi)進(jìn)行沖擊破碎。
(3)特殊路段的施工處理。在進(jìn)行水泥混凝土碎石化的施工過程中,如果局部路段出現(xiàn)彈簧路基,必須對(duì)彈簧路基進(jìn)行相應(yīng)的病害處理,確保路基承載力滿足施工要求。
(4)碎石化施工質(zhì)量要求。在完成水泥混凝土路面的碎石化施工以后,應(yīng)該及時(shí)的對(duì)碎石化施工質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。作為水泥穩(wěn)定碎石基層的碎石化,一般要求把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超過8 cm,中間不超過22 cm,底部不超過38 cm的粒徑。對(duì)于石質(zhì)挖方段和軟土路段,把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超過22 cm即可。
(1)透層、封層與粘層的施工。在碎石化加鋪層施工之前,首先應(yīng)該按照路面加鋪設(shè)計(jì)方案進(jìn)行透層封層以及年曾的施工。對(duì)于透層的施工,在工程施工中,一般較多的選擇使用SBS改性乳化瀝青作為透層,按照0.5~0.7 kg/m2的用量撒布。對(duì)于下封層,在工程施工中同樣較多的選擇使用改性乳化瀝青表面處治,瀝青用量在1.0 kg/m2,碎石采用3~5 mm粒徑碎石,用量控制在7~9 m3/1 000 m2。粘層現(xiàn)階段在施工中大多選擇使用陽(yáng)離子改性乳化瀝青,用量控制在0.2~0.3 kg/m2。
(2)加鋪土工格柵。在水泥混凝土路面碎石化的加鋪施工過程中,為了防范瀝青路面出現(xiàn)嚴(yán)重的反射裂縫,一般采取在層間加鋪土工格柵的方式緩解應(yīng)力反射問題。對(duì)于土工格柵的鋪設(shè)施工,應(yīng)該在封層施工結(jié)束以后及時(shí)的鋪設(shè),在鋪設(shè)過程中注意確保土工格柵強(qiáng)度合格,同時(shí)控制土工格柵的橫向以及縱向搭接寬度,確保真正能夠起到防范反射裂縫的作用。
(3)應(yīng)力吸收層的施工。現(xiàn)階段在工程施工中,除了采取加鋪土工格柵控制反射裂縫以外,還較多的采用應(yīng)力吸收層防范反射裂縫問題,這也是解決應(yīng)力反射裂縫問題最有效的途徑,同時(shí)也可以起到中間封水層的作用,避免水分下滲造成路基的損壞。由于應(yīng)力吸收層在混合料類型上屬于細(xì)粒式瀝青混凝土,因此為了避免瀝青高溫條件下的較大變形,一般選擇使用高低溫性能相對(duì)較好的橡膠瀝青應(yīng)力吸收層。應(yīng)力吸收層的級(jí)配設(shè)計(jì)可以參照表1。
表1 應(yīng)力吸收層瀝青混合料礦料級(jí)配參考表
對(duì)于應(yīng)力吸收層的施工,由于混合料屬于密級(jí)配,而且瀝青用量較高,一般在5% ~8%左右,因此,對(duì)于瀝青一般選擇使用改性瀝青,大多以橡膠改性瀝青為主。
(3)瀝青面層的施工。在完成瀝青路面的應(yīng)力吸收層施工以后,即可進(jìn)行瀝青混凝土面層的施工。對(duì)于瀝青混凝土面層施工,首先應(yīng)該嚴(yán)格按照瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求完成混合料的目標(biāo)配比設(shè)計(jì),確定最佳瀝青用量以及礦料級(jí)配,之后依次為依據(jù)完成生產(chǎn)配比設(shè)計(jì)。其次,在瀝青混合料的拌和生產(chǎn)階段,重點(diǎn)確保瀝青溫度控制適當(dāng)、礦料加熱溫度以及混合料出料溫度滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求,出料無(wú)花白料以及結(jié)團(tuán)結(jié)塊的問題。在現(xiàn)場(chǎng)攤鋪施工階段,應(yīng)該均勻、連續(xù)的完成瀝青路面的攤鋪施工作業(yè),并重點(diǎn)確保攤鋪層厚度、寬度滿足施工技術(shù)要求。在碾壓施工過程中,按照初壓、復(fù)壓以及終壓三個(gè)階段完成面層的碾壓施工,同時(shí)及時(shí)對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)確保合格。
“白加黑”作為水泥混凝土路面的常用養(yǎng)護(hù)維修方式,在改善水泥混凝土路面路用性能、延長(zhǎng)路面使用壽命方面優(yōu)勢(shì)明顯。在施工中,應(yīng)該結(jié)合施工工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)方案的要求,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行管理,尤其是在碎石化以及應(yīng)力吸收層施工階段,強(qiáng)化管理,以提高“白加黑”施工質(zhì)量,確保養(yǎng)護(hù)維修施工質(zhì)量滿足路面使用要求。
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