高旭東
(淄博市交通建設發(fā)展中心,山東 淄博 255000)
馬公祠隧道段原水泥混凝土路面左幅破損率達44.44%,右幅破損率為15%,洞口外過渡段破碎板伴有不同程度的沉陷。由于原早期施工的混凝土面板厚度偏小且未設置鋼筋,面板強度低,在重載車輛作用下面板會出現(xiàn)大面積裂縫或破碎,導致路面水滲入基層,故靠近兩側洞口段基層頂部設有縱向排水盲溝,此處在長期服役后成為積水段落。近年來隨著隧道環(huán)保要求的提升,灑水頻率增大,隧道排水不暢,基層在長期浸水與車輛荷載作用下,頂面逐步出現(xiàn)剝蝕、松散、破碎病害,路面雖經(jīng)多次換板維修,但其混凝土板破碎問題仍無法解決。故需挖除原水泥混凝土面板,新做路面結構。瀝青混凝土路面行車舒適性好、噪聲低、抗滑性能好、運營期間養(yǎng)護維修便捷,故新建路面采用瀝青混凝土路面。
馬公祠隧道段路面寬度較窄(隧道外路面寬12m,隧道內(nèi)路面寬10m),行駛的重載車輛比例較高。交警部門在隧道洞口外設有限速標志及監(jiān)控設施。大部分車輛在進入隧道前均采取制動措施,降低行車速度,因此瀝青路面容易出現(xiàn)車轍,需采用動穩(wěn)定性能較好的面層結構。經(jīng)綜合考慮,本次挖除原水泥混凝土面板后新做瀝青路面,下面層采用高模量瀝青混凝土。具體施工方案為:隧道內(nèi)挖除原23cm聚丙烯纖維網(wǎng)混凝土面板,新做4cm阻燃改性瀝青混合料SMA—13(玄武巖)+改性乳化瀝青黏層+8cm高模量瀝青混凝土AC-25+改性乳化瀝青黏層+10cm粗粒式瀝青碎石ATB-30+2cm瀝青砂。
(1)解決隧道病害的關鍵在于阻水、排水。經(jīng)充分論證,決定采用以下方案:將靠近兩側洞口段基層頂部的10~18cm寬碎石盲溝清除碎石后,采用C30防水混凝土(抗?jié)B等級P6)填實。路面邊部保留原集水槽,并在集水槽內(nèi)側設置縱向盲溝及橫向排水管。泄水管設置在瀝青砂頂面,并在ATB基層內(nèi)設置縱向碎石盲溝,盲溝寬8cm,深度與ATB層厚度相同??v向盲溝頂面及內(nèi)側面設置滲水土工布,其余部分設置防滲土工布??v向盲溝鋼管頂部及內(nèi)側面按1m間距打孔,孔徑1cm,底部高于盲溝底2cm;橫向排水鋼管與PVC管交錯布置,間距10m,其中鋼管采用三通與盲溝縱向鋼管連接,PVC管不與縱向鋼管連接,但進水口深入碎石盲溝內(nèi),且進水口高程低于盲溝底面0.5cm。
(2)經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)及洞口過渡段存在較大面積的鋼筋混凝土底板及C20混凝土頂部松散、破碎等病害。確定基層病害處治方案如下:在隧道內(nèi)設置仰拱段,鑿除松散、破碎的隧底填充混凝土,至混凝土堅實,澆筑C30防水混凝土(抗?jié)B等級P6)至原基層頂面,混凝土最小鑿除深度不小于12cm。
(3)隧道內(nèi)設置鋼筋混凝土底板段:當混凝土松散、破碎病害深度小于6cm時,鑿除頂面6cm混凝土,澆筑C30環(huán)氧細石混凝土至原混凝土頂面;當混凝土松散、破碎病害深度大于6cm且小于15cm時,鑿除松散混凝土,切割原上層鋼筋網(wǎng),重新設置鋼筋及上層鋼筋網(wǎng),將新設鋼筋網(wǎng)與臨近面板的鋼筋焊接,澆筑C30防水混凝土(抗?jié)B等級P6)至原基層頂面。當?shù)装寤炷了缮?、破碎病害深度大?5cm時,將底板混凝土全部挖除后新做鋼筋混凝土底板。
(4)對于因破除混凝土面板導致的基層局部損傷,按矩形或正方形單個或連片鑿除其表層6cm混凝土,澆筑C30環(huán)氧細石混凝土至原混凝土頂面。
(5)基層或底板病害處治的坑槽四邊應平行或垂直于路線中心線,并確保底面平整。澆筑混凝土前應將坑槽頂面殘渣及松動骨料清理干凈并灑水潤濕。在基層病害處治完后,施工瀝青砂前對基層頂面進行微銑刨,將殘渣及松動骨料清理干凈。
瀝青砂生產(chǎn)配合比為:最佳瀝青用量為6.0%,熱料倉比例:3~6mm∶0~3mm∶礦粉=45∶50∶5。工藝流程為:瀝青砂拌制→瀝青砂運輸→瀝青砂攤鋪→瀝青砂碾壓→瀝青砂接縫處理→瀝青砂標高控制→瀝青砂驗收。
瀝青砂在瀝青拌和站集中拌和,瀝青加熱溫度控制在155~165℃,溫度超過195℃的混合料應廢棄?;旌狭贤ㄟ^運輸車運至施工現(xiàn)場,車斗內(nèi)可均勻涂抹一薄層油水(柴油與水比例為1∶3),瀝青砂在運送過程中應用篷布全面覆蓋,用于保溫、防雨、防污染?;旌狭线\輸至現(xiàn)場后溫度不得低于145℃,不得鋪筑溫度不符合規(guī)范規(guī)定要求的瀝青砂。瀝青砂按1.3松鋪系數(shù)進行攤鋪,攤鋪過程中設專人檢測攤鋪溫度、虛鋪厚度,攤鋪溫度不應低于130℃。瀝青砂施工完后,用瀝青瑪蹄脂注筑分塊縫。瀝青砂碾壓時,初壓采用戴納派克6200靜壓1遍,復壓采用戴納派克6200輕振2遍、重振2遍,終壓采用膠輪靜壓1~2遍。
阻燃瀝青具有高效阻燃且抑煙的效果,適用于隧道內(nèi)。本工程SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石生產(chǎn)配合比最佳瀝青用量為6.0%,熱料倉比例為:12~20mm∶6~12mm∶3~6mm∶0~3mm∶礦粉=33∶43∶3∶11∶10,阻燃改性劑摻加量為瀝青用量的10%。添加阻燃劑后瀝青極限氧指數(shù)不小于24,設計動穩(wěn)定度不小于5 500次/mm。
運輸方案同瀝青砂,運輸?shù)浆F(xiàn)場溫度不低于165℃,初壓溫度不低于160℃,松鋪系數(shù)按1.2進行控制,碾壓組合為:初壓采用柳工6530靜壓1遍,復壓采用戴納派克6200振壓8遍,終壓采用戴納派克6200靜壓2~3遍。
為提高抗車轍能力,下面層使用高模量瀝青混合料,高模量瀝青混合料能顯著提高瀝青混合料的勁度模量和抗疲勞性能,解決路面疲勞開裂問題,延長路面的使用年限。
本工程高模量瀝青混合料HMAC-25C生產(chǎn)配合比最佳瀝青用量為4.2%,熱料倉比例為:20~32mm∶10~20mm∶6~12mm∶3~6mm∶0~3mm∶礦粉=26∶27∶20∶7∶16∶4,高模量改性劑摻加量為0.4%,設計動穩(wěn)定度不小于5 000次/mm。熱料倉開始進料后才可投放改性劑,投放速度應快,不得漏投,亦不能過早或過晚投,外加劑應干拌。
運輸方案同瀝青砂,攤鋪溫度不低于155℃,松鋪系數(shù)按1.2進行控制,碾壓組合為:初壓采用膠輪壓路機靜壓1遍,復壓采用戴納派克6200振壓8遍,終壓采用戴納派克6200靜壓2~3遍。
受隧道凈空以及隧道內(nèi)燈安裝高度的影響,需慎重選擇挖掘機、運輸車和攤鋪機。混凝土破碎挖除采用挖掘機,應選擇中型挖掘機,因其既能滿足動力需求,又能滿足限高情況下的裝車要求。攤鋪采用1臺攤鋪機全斷面攤鋪,一次成型,運輸混凝土料的運輸車采用平斗20m3的車型。挖掘機施工和運輸車卸料過程中由專人指揮,防止與隧道襯砌面和內(nèi)部燈發(fā)生碰撞。
環(huán)氧樹脂稀釋用鄰苯二甲酸二丁酯(增韌劑,塑化作用)及乙二胺(固化劑),配合比為:水泥∶細骨料∶粗骨料∶環(huán)氧樹脂∶鄰苯二甲酸二丁酯∶乙二胺=375∶792∶1188∶45∶6.3∶5.8。由抗壓強度試驗得知,24h抗壓強度為48.2MPa。
(1)建立質(zhì)量管理組織體系,成立專職質(zhì)量管理領導小組,設專職質(zhì)量檢查工程師,對施工全過程進行質(zhì)量檢查、控制。
(2)加強技術指導:嚴格按首件認可制的要求做,堅持施工前交底,施工中指導和施工后總結。
(3)加強試驗檢測工作,嚴格做好原材料和混合料的檢驗,特別應注意小于等于4.75mm部分的通過量,確保配合比滿足設計要求。
(4)實行重要工藝公示制度及現(xiàn)場培訓制度,使每個參建人員對質(zhì)量、安全及文明施工措施做到心中有數(shù)。
(5)嚴格施工現(xiàn)場管理,做到材料存放有條理、機械停放有次序,施工生產(chǎn)現(xiàn)場井然有序,工完料凈場地清。
(1)維持交通秩序,并要注意灑水,以防揚塵。
(2)施工中的廢料集中堆放,能利用的利用,不能利用的在指定地點堆放。
(3)施工中做好生態(tài)保護。
(4)抓好工地日常生活中的環(huán)境保護,建好各種生活設施,生活垃圾要集中堆放、及時清理。
(5)按照施工揚塵治理有關要求,采取吸塵、降塵、抑塵、覆蓋等環(huán)保措施,工地現(xiàn)場做到“六個百分百”,即施工現(xiàn)場圍擋率100%、進出道路硬化率100%、工地物料棚蓋率100%、場地灑水清掃保潔率100%、密閉運輸率100%、出入車輛清洗率100%。
通過對隧道內(nèi)混凝土路面的改造,提高了路面行車舒適性、路面抗滑性,降低了行車噪聲。本工程運營期間養(yǎng)護維修簡便,路面排水順暢,減少了水損壞,達到了預期效果。