王 超
(山東魯東路橋有限責任公司,山東 東營 257091)
道路橋梁作為國內(nèi)重要產(chǎn)業(yè)的組成部分,占有舉足輕重的地位。近年來,在現(xiàn)代社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展推動下,路橋建設投入越來越高,整體開始向著規(guī)?;蛷碗s化的方向發(fā)展。由于路橋工程本身荷載力強、施工難度大,路基與周圍土壤含水量偏高,為保證通車后的行駛安全,防水路基面建設是整個工程的核心關注點。路基面的防水性對于工程整體質(zhì)量具有決定性影響,一旦技術運用不當就可能會發(fā)生滲水現(xiàn)象,從而引起路面翹皮、裂縫、損毀,既降低了工程耐久性,也降低了使用安全性和穩(wěn)定性,甚至會直接導致安全事故。對此,開展路基面防水工藝研究,加強路基結構保護,極具現(xiàn)實意義。
(1)邊坡滑移:路基面受到雨水沖刷和浸泡,導致邊坡土體發(fā)生滑移,從而失去原有的穩(wěn)定性;
(2)路基沉陷:路基面在雨水的作用下,導致部分路段路基面在垂直方向上發(fā)生沉陷問題,引起裂縫或坑塘[1];
(3)路基沖毀:路基面在極大水流的沖擊下?lián)p毀,從而導致路基面發(fā)生缺口,常見于降雨量較大的雨季時期。
實際施工中,如果未嚴格遵循相關要求應用防水路基面施工技術,就可能會引起路基面不平整、防水涂層不規(guī)范、混凝土拉毛處理不當?shù)葐栴},從而導致整個道路橋梁工程建設受到影響。此外,路基面本身極易受到外界多種因素的影響,導致防水性能逐步下降,從而徹底損壞,如果損壞的部分沒有及時處理,則工程整體質(zhì)量和使用期限也會因此縮短。此外,設計環(huán)節(jié)一旦方案制定不當,技術工藝選擇不佳和施工材料選用環(huán)節(jié)未結合實際情況考慮材料性質(zhì)等都可能會引起路基面損壞。
路橋工程一般在投入運營之后往往會因為承載受力的變化,致使受到震動、沖擊、拉伸、剪切等力學性能的影響,再加上外界環(huán)境的影響,極易在路面出現(xiàn)裂縫,從而引起滲水、漏水等問題,影響行車安全性,需通過良好的防水路基面施工進行解決。
道路橋梁防水路基面是地基層和路表層相互連接的過渡層,主要由混凝土、防水涂層等部分組成[2]。其中混凝土可以發(fā)揮出穩(wěn)定的支撐作用,顯著提升路基面的堅韌性;防水層則能避免地表徑流下滲,減少水分給工程路基帶來的破壞作用,從而延長路橋使用壽命。
路橋防水路基面以混凝土材料為主,在增加抗壓性能方面具有顯著作用,可以保障地基施工層面的有效穩(wěn)定。這不僅是外部施工施壓的結果,更是因為水泥對配合材料的粘聚作用以及水泥水化硬化形成足夠的強度,在很大程度上達到提升抗壓性能的目的。
在防水路基面施工過程中,壓實環(huán)節(jié)會直接影響后續(xù)的施工質(zhì)量。對此,需從以下方面進行控制:
(1)選擇適合的壓實設備。當前防水路基面常用的壓實設備主要是光面鋼輪壓路機,這類設備應力主要作用在土層表面,并隨著深度的增大逐漸減小[3]。在實際運行時,因為和土層接觸面較大,單位受壓小,所以上層土壓實密度遠大于下層土的壓實密度。此外,振動壓路機也比較常見,這類設備具有調(diào)振和調(diào)幅的作用,可以直接根據(jù)實際情況進行靈活調(diào)整,目前主要被應用在粘度較小的砂粒土層結構的壓實工作中。
(2)有效控制碾壓速度。碾壓速度會直接給路基面結構干密度帶來影響,所以為了使壓實工作達到既定要求,還需對碾壓速度進行嚴格控制。以振動壓路機為例,在其速度較低的情況下,單位內(nèi)的碾壓次數(shù)會提升,致使作業(yè)過程中需要消耗大量資源,引起成本增加。一般這類壓路機的壓實速度控制在3~6km/h之間即可。但一般不能一味進行成本控制而加快碾壓速度,這極易引起平整度降低,影響施工效果。所以還需基于實際情況,對路基面材料的性能進行全面分析,將碾壓速度控制在最合理的范圍之內(nèi)。
(3)有效控制松鋪厚度。一般松鋪面不能過薄,以免基層承載力下降,具體以壓實設備規(guī)格為準。如果壓實設備本身自重大,可以適當增加松鋪厚度。比如壓路機為12~15t,松鋪厚度則可以控制在每層15~18cm范圍之內(nèi)。
拋丸施工是對混凝土表層的雜質(zhì)、浮漿等進行全面清理,同時根據(jù)實際情況打毛,以使表層的粗糙程度變得更為均勻[4]。在實際施工時,需要施工者結合工作量和斷面尺寸選擇適合的拋丸設備。一般大型段落選用駕駛式,并配備小型化的移動拋丸裝置;如果工作量整體較小,則以自行式移動拋丸機為主。
具體操作時需特別注意幾點:
(1)為確保拋丸質(zhì)量,應先將所有雜物、金屬廢棄物、散漿等全部清除,并使作業(yè)臨線寬度重疊超過10cm,防止發(fā)生漏拋的問題。
(2)嚴格控制設備運行速度,有效把握丸珠的粒徑,倘若構造深度大,且路面較為粗糙,還需及時調(diào)整運行速度,并對拋丸粒徑進行更改[5]。
(3)需使用自動反吹清理吸塵器將拋丸擊打所產(chǎn)生的廢渣回收到后備存儲缸中,之后統(tǒng)一進行處理。
(4)如果要開展大面積拋丸施工,還需先進行嘗試,確定具體的工藝參數(shù),如設備行進速度、丸料的流量等,并在實際開展時應用S型的工序。
(5)邊角位置如果大型設備不能正常施工,則可以使用小型的拋丸機進行修補,之后再繼續(xù)開始下一道工序,防止期間發(fā)生二次污染等問題。
(6)整個拋丸過程中,所有操作都必須是連續(xù)的,倘若必須停機,則要在重拋之前將設備后退相應的距離。并且及時對重拋后的情況進行嚴格檢查,如果發(fā)生遺漏,則需及時進行補拋。
(7)一般通過目測發(fā)現(xiàn)混凝土表層沒有浮漿時,基本可以認為處理工作達到標準,如果不達標則要及時進行處理。倘若粗糙程度較大,還應及時進行修復和底涂,但這可能會給混凝土自身的粘結強度帶來不良影響。
(8)拋丸工作結束后,倘若混凝土表層存在較為明顯的空洞,還需使用環(huán)氧樹脂砂漿予以修補;倘若存在裂縫,并且長度超過了1mm,則需要使用專門的封縫材料實施有效修補。
給路基面實施打磨處理本質(zhì)上是為了對面層的粗糙程度進行有效控制,使表層的浮土、碎石等都能被有效去除,防止后續(xù)發(fā)生防水材料脫落等問題。在實際施工時應使用專門的磨削設備,基于設計標準確定打磨的粗糙程度。刨銑的目的是去除路面網(wǎng)紋,整個過程與擊打相似,即給路基面施加相應的壓力,以此全面提升路基面的密實度和承載力。同時,還要配備吸塵裝置,以對路面灰塵進行有效吸附,防止雜質(zhì)進入縫隙中給層間的粘附力帶來影響,進一步提升路基面的防水效果。一般刨銑裝置的作業(yè)寬度可以達到0.5~2m,深度大約被控制在250mm,可以在短時間內(nèi)將路基面的浮漿迅速清除。
在對防水路基面進行處理時,往往需要遵循嚴格的水工標準,以保證工藝的合理性。一般應特別注意以下幾點:
(1)當混凝土在初凝時,應先落實拉毛工作。具體要先使用機械將表面浮漿去除,保證基本的粗糙度,以提升面層間的粘附性。目前市面上的防水材料類型眾多,不同材料的粗糙程度也會存在一定差異,因此還需根據(jù)實際情況確定適合的施工方案。
(2)在施工過程中,拉毛處理完的混凝土不能馬上通車,如果必須通過,還需提前做好防護措施,防止路基面結構被破壞。
(3)防水層作為整個作業(yè)過程的主要環(huán)節(jié),必須在施工過程中對路面的平整度進行評測,一旦存在高低不平的問題,還需及時進行平整,對坑洼處進行填補和壓實,同時清潔表層的污漬和泥沙。
(4)初次涂抹防水層時,必須添加相應的活性劑,后續(xù)噴涂施工還需在上次噴涂完全初凝之后進行。
粘接層主要是為了提升路基面的防水性,從而延長工程壽命。在實際施工過程中,應先開展試驗段施工,確定出作業(yè)設備的具體施工參數(shù)、應用性能;粘接層的噴灑方式、效果;作業(yè)質(zhì)量控制標準與指標等[6]。只有落實試驗段施工,才可以進行防水層施工。
以水性瀝青基防水涂料為例,在施工過程中需先選擇適合的天氣,確保材料質(zhì)量;然后徹底清潔基層面,達到施工標準后再噴涂材料。噴涂過程中需反復多遍進行,并保證上遍涂料完全干燥成膜后再繼續(xù)噴涂,并根據(jù)施工要求控制好涂層厚度。如果使用的乳化瀝青基防水涂料,需對灑布技術參數(shù)進行有效控制,比如對灑布設備行進速度和灑布量進行控制。灑布結束后及時落實防污遮擋。
在防水層鋪貼0.5h后,再進行保護層澆筑。整個過程所有材料都需輕拿輕放,避免給防水層帶來破壞。具體應基于施工規(guī)范進行混凝土配置,進行和易性、密實度、坍落度控制,以使混凝土的保護層作用可以得到最大程度發(fā)揮。具體沿著路基面每隔4m設置一個大約4mm的斷縫,在混凝土強度達到既定強度的一半時,再應用聚氨酯防水材料對縫隙進行填補。在對混合料進行攪拌時,時間需要控制在3min以上,確保纖維能完全均勻地融入保護層中。同時應用平板振搗器進行振搗,以保證澆筑質(zhì)量。澆筑工作結束后需及時進行灑水養(yǎng)護,保持表面的濕潤性,降低裂縫的發(fā)生率。一般養(yǎng)護時間應控制在2周以上,以達到強化路基面防水性能的目的。
路基面的養(yǎng)護工作是工程建設中的最后階段,對整體施工質(zhì)量影響較大。在實際開展養(yǎng)護工作時,應特別遵循以下技術要點:
(1)加強對過往交通的管制,避免新建的防水路基面被損壞。一旦因為監(jiān)管不當被損害,還需及時采取措施加以修補。
(2)根據(jù)天氣狀況采用不同的養(yǎng)護措施。比如天氣過熱,則要及時進行灑水保濕,避免路面過于干燥而引起裂縫問題;天氣過冷,則要進行保溫處理,例如給路基面鋪設草席等,避免因為晝夜溫差過大而導致路面被凍裂。
為保證整體施工質(zhì)量,還需嚴格依照規(guī)范、系統(tǒng)的施工標準對路基面作業(yè)展開設計,并實現(xiàn)對先進技術的充分應用。一般在設計過程中,必須針對實地考察,對各種因素展開綜合考慮,比如基于道路橋梁所在地的地質(zhì)條件和氣候環(huán)境等展開施工設計,實現(xiàn)對各項影響因素的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),確保工程建設最終能夠達到最佳的防水效果。此外,還需結合工程所在地的實際情況展開自然環(huán)境治理,及時修復受污染區(qū)域,并明確具體的建造成本,最終以最低的造價獲得最可觀的工程效益。
通常防水路基面材料主要有三層:首層是路面,材料主要為混凝土;第二層為防水層,材料主要為防水卷材;第三層是表層,材料主要是瀝青混凝土。在路橋防水路基面建設中,應確保所用材料都能達到基本的質(zhì)量要求,同時具有良好的防水效果,且其中的防水添加劑不會給生態(tài)環(huán)境帶來影響。材料本身的質(zhì)量和路橋工程使用壽命緊密相關,因此在選材過程中必須開展嚴格的測試,比如混凝土必須具有良好的粘結力,以更好地降低路面開裂的可能性,給防水提供保障。
作為道路橋梁施工建設的關鍵組成部分,防水路基面施工技術對于工程整體的使用年限和維護工作都有著極大促進作用。為此,必須明確掌握影響其施工質(zhì)量的相關因素,并根據(jù)工程建設的實際情況、施工要求和標準,制定出完善科學的施工方案,包含前期的勘察準備和材料選用,施工過程中的碾壓處理、拋丸處理,再落實防水層、保護層、粘接層等方面的優(yōu)化工作,真正從多個環(huán)節(jié)實現(xiàn)對施工技術的有效管控,才能進一步提升施工質(zhì)量和工程效益。