刁寵基
(煙臺市萊州公路建設養(yǎng)護中心,山東 煙臺 265699)
公路橋梁在現(xiàn)代交通體系中扮演著不可或缺的角色,其能夠為社會經濟的發(fā)展提供重要的交通基礎。然而,隨著交通負荷的增加和自然環(huán)境的不斷變化,如何有效防范水分滲透、保障橋梁結構的穩(wěn)定性以及提高路面的抗水性成為公路橋梁工程領域亟待解決的問題。因此,文章將深入探討公路橋梁施工中防水路基路面施工技術,以期提高公路橋梁工程質量。
瀝青混凝土路面是常見的防水路基路面類型之一,其廣泛應用于各種道路。通過在路面結構中使用含有瀝青的混凝土材料,可以有效防止水分滲透,提高路面的抗水性。
橡膠瀝青路面采用橡膠顆粒與瀝青混合,其具有較強的彈性和耐久性,該路面能夠抵御水分的滲透,減緩路面的老化和磨損,延長路面的使用壽命。
水泥混凝土路面是另一種常見的防水路基路面類型。通過使用水泥作為主要結構材料,形成堅固的路面結構,其具有較好的防水性能,并能夠承受重載交通的沖擊。
公路橋梁通常受大量交通負荷和環(huán)境因素影響,其結構容易受到水分的侵蝕。防水路基路面作為公路橋梁上部結構的重要組成部分,通過具有防水功能的設計和材料,能夠有效阻止水分滲透到公路橋梁結構內部,減少水分引起的腐蝕、混凝土劣化以及金屬結構生銹等情況的發(fā)生,從而延長公路橋梁的使用壽命[1]。
防水路基路面的使用有助于維護公路橋梁結構的穩(wěn)定性。水分的滲透可能導致公路橋梁結構中的裂縫、空隙和松動,從而影響公路橋梁的承載能力和結構完整性。通過采用防水路基路面,可以減少此類問題的發(fā)生,提高公路橋梁的整體穩(wěn)定性。
在寒冷氣候條件下,水分滲透到公路橋梁結構并在凍結和融化過程中可能引起凍融損傷。防水路基路面通過減少水分的滲透,能夠減少結構中水分的凍融循環(huán),從而降低公路橋梁在寒冷季節(jié)中的損傷程度。
合理設計并及時維護防水路基路面有助于提高公路橋梁的行車安全性。在惡劣天氣條件下,防水路基路面可以減少積水和結冰的可能性,提供更好的抗滑性能,從而降低交通事故的發(fā)生概率。
常見的防水材料包括聚合物改性瀝青、橡膠瀝青、聚合物涂料等。聚合物改性瀝青因其優(yōu)異的彈性和抗老化性能在路面表層被廣泛使用,形成可靠的防水屏障;橡膠瀝青以其耐候性和抗裂性著稱,適用于各種氣候條件;聚合物涂料常用于路面表層或橋梁結構表面,提供額外的防水保護。在應用過程中,此類材料通常通過適當的施工工藝涂覆或混合到路基結構中。同時,根據公路橋梁的具體要求和環(huán)境特點合理搭配不同材料,能夠形成一層堅固、耐久且具有出色防水性能的路基路面系統(tǒng),從而有效延長公路橋梁的使用壽命,降低維護成本。
常用的路基材料包括碎石、砂土、礫石、粉煤灰等。選擇合適的路基材料需要考慮土壤的承載力、抗凍性、抗?jié)B性等因素,以確保路基在不同地質條件下具備足夠的穩(wěn)定性和承載能力。在應用過程中,路基材料需要按照規(guī)范進行適當的層壓和整形,以確保路基結構的均勻性和穩(wěn)定性。同時,工作人員需要及時處理易于發(fā)生沉陷或膨脹的土壤,例如加入改良劑提高土壤的工程性能。此外,路基材料的選擇與應用直接關系到整個公路橋梁工程的質量和穩(wěn)定性,通過科學合理的選材和施工,可以降低路基的沉陷、變形等問題,提高公路橋梁的承載能力和延長使用壽命。
常用的路面材料包括瀝青混凝土、水泥混凝土、聚合物改性瀝青等。瀝青混凝土以其柔韌性和抗滑性在各類道路被廣泛應用;水泥混凝土路面具有較好的承載能力和抗壓性,其適用于高交通流量區(qū)域;聚合物改性瀝青作為一種理想的防水路面材料,其具有良好的彈性和耐久性。在應用過程中,不同的路面材料需要根據交通負荷、氣候條件和地質特征等因素進行合理選擇。同時,適當的路面設計應確保路面平整、耐磨、抗滑,并具備一定的防水性能。此外,科學施工和維護有助于延長路面的壽命,提高公路橋梁的整體性能和使用安全,如合理的厚度設計和及時的修復。
4.1.1 施工前的準備工作
在防水路基施工前,需要對地基進行處理,以確保其平整度、承載力和穩(wěn)定性。首先,施工人員應清除地基表面的雜物、垃圾和軟土層,再進行夯實或加固處理。若地基存在較大的凹凸不平或者沉降不均等問題,需要對其進行填充或加固處理,以提高地基的均勻性和穩(wěn)定性。其次,防水路基的排水系統(tǒng)是防止地下水滲入路基的關鍵。在施工前,施工人員需要合理設計并設置排水系統(tǒng),包括排水溝、排水管道等,排水系統(tǒng)應與路基結構相適應,以確保水流暢通,避免積水和滲漏。再次,施工人員應檢查排水系統(tǒng)的連接是否牢固、是否存在堵塞等問題,一旦發(fā)現(xiàn)問題應及時進行修復和處理。最后,在防水路基施工過程中,應選擇合適的防水材料,并按照設計要求進行合理的配比。并且應根據工程地質條件、水文地質條件和氣候條件等因素選擇具有良好防水性能的材料,如高分子聚合物、瀝青混凝土等。同時,根據材料的物理性質和工程要求進行合理的配比設計,以確保防水層的密實性和耐久性。
4.1.2 施工過程中的技術要求
一是基層處理,充分清理路基,去除影響?zhàn)そY的雜物,采用高壓水沖洗或人工清掃的方法,直至露出堅實的基層為止。然后,采用噴漿或灌漿的技術手段,使用水泥、粉煤灰等材料進一步增強路基的承載力和抗剪切能力。
二是防水層施工,在經基層處理過的路基表面打開槽,鋪設防水卷材,如SBS 改性瀝青卷材、高聚物改性瀝青卷材等。鋪設時須壓實密實,并逐條焊接,避免出現(xiàn)空隙,也可以選擇噴涂防水漆的方法,在路基面形成連續(xù)的防水膜層。
三是黏結層施工,采用噴灑熱熔瀝青乳液或橡膠瀝青乳液的技術,在防水層表面形成黏結層。黏結層施工前,要對防水層進行清潔,去除灰塵、雜質等污物,保證防水層表面干燥、潔凈。噴灑時要控制瀝青乳液的溫度在130℃~150℃,壓力在0.3~0.5MPa。操作人員要掌握噴灑技巧,使瀝青乳液均勻覆蓋防水層表面,避免出現(xiàn)無瀝青區(qū)或多涂區(qū),控制黏結層厚度在0.3~0.5mm。待黏結層冷卻固化后,進行質量檢驗,使用1m 直尺檢測層厚度一致性,采用烘箱法檢測殘余瀝青量,保證黏結層瀝青殘余量≥0.15kg/m2。如發(fā)現(xiàn)未黏結區(qū),要及時進行補噴。
四是路面鋪裝,將經過加熱的瀝青混凝土材料運輸至施工現(xiàn)場,控制溫度在130℃~150℃。材料運輸要采取保溫措施,避免鋪裝過程中溫度過快降低?,F(xiàn)場鋪裝時,嚴格控制鋪裝厚度,多點測量確保厚度符合設計要求。采用路面鋪裝機械,先進行初壓,然后進行終壓。壓實機械必須選擇合適型號,壓實次數不得少于100 次。壓實質量通過核心采樣法進行檢測,要求壓實度≥98%。鋪裝的瀝青混凝土在隨后24h 內要進行護理,在表面噴灑保護層,防止水分揮發(fā)。路面鋪裝后,采用直尺對表面平整度進行檢測。要求橋面最大高差≤5mm,單向直尺法測量最大高差≤3mm。如發(fā)現(xiàn)問題要及時處理、修整。
五是接縫處理,按設計要求設置橋面開裂縫、伸縮縫等,并進行加固、防水處理,保證路面結構的完整性。對于橋面開裂縫,要切齊裂縫邊緣,清除裂縫中的雜物,再注入熱熔膠進行補強。伸縮縫要按設計位置設置彈性充填物,常用材料有瀝青板襯里、橡膠縫填料等。襯里固定牢固,與橋面嚴密連接,再在頂部鋪設防水層,所有接縫銜接要嚴密,避免水分滲漏。接縫處要設置排水裝置,保證路面水能順利排出。所有接縫處理完成后,要進行防水性能檢測,確保接縫處防水效果良好。
4.1.3 施工后的質量控制
防水路基施工完成后,應進行嚴格的質量檢驗和驗收工作,具體包括以下方面:第一,應對施工過程中的關鍵節(jié)點進行質量檢驗,如地基處理、防水層鋪設和壓實等工序,通過檢查和測試,可以及時發(fā)現(xiàn)和處理質量問題,確保防水路基的質量和使用安全。第二,應進行防水路基的功能性檢測,如透水性、排水性能和耐久性等方面的測試,通過功能性能檢測,可以全面評估防水路基的性能和質量,為后續(xù)維護和管理提供依據。第三,應組織相關部門和專家進行現(xiàn)場驗收,對防水路基的質量進行全面評估和確認。第四,需要進行定期的維護保養(yǎng)工作,例如定期檢查防水路基的外觀情況,包括其是否有破損、滲漏等問題,若發(fā)現(xiàn)問題應及時進行修復和處理,并定期清理排水系統(tǒng),確保其暢通無阻。同時,應定期檢查路基的穩(wěn)定性和承載能力,并及時進行維修和加固,以延長防水路基的使用壽命,提高工程的可靠性和安全性。第五,應建立長期的監(jiān)測與評估機制。通過定期的監(jiān)測和評估,可以及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的質量問題,預防和減少病害的發(fā)生,監(jiān)測內容包括路基沉降、水平位移、裂縫擴展等方面的數據,通過數據分析和評估,可以了解防水路基的使用情況和健康狀況,為后續(xù)的維修和改造提供科學依據。
4.2.1 施工前的準備工作
首先,在防水路面施工前,施工單位應確認設計方案。設計方案應充分考慮地質情況、交通流量、氣候特點等因素,從而選擇合適的防水材料和施工方法。同時,防水路面的設計應當符合相關標準和規(guī)范,確保在各種環(huán)境條件下能夠提供卓越的防水性能。此外,設計方案的確認需要與設計單位充分溝通,解決可能存在的問題,并確保所有相關方清晰地理解工程目標和要求。其次,應制訂詳細的施工計劃。施工計劃應包括工程進度、施工順序、材料采購計劃、人員配備等方面的詳細信息。同時,施工計劃需充分考慮現(xiàn)場的實際情況,合理調配資源,確保施工的高效性和經濟性。再次,在進行防水路面施工前,需進行現(xiàn)場準備工作,其包括清理施工區(qū)域,確保路面平整、整潔,并清除可能對施工造成干擾的障礙物。同時,需要準備施工所需的設備、機械和人員,并在施工前進行設備檢查,確保設備正常運行,防止在施工過程中出現(xiàn)故障,從而影響工程進度。最后,應設置施工現(xiàn)場的安全警示標志,建立施工現(xiàn)場的安全管理體系,確保施工人員及設備的安全。
4.2.2 施工過程中的技術要求
在施工過程中,必須確保路基土層的承載能力符合設計要求,通過適當的土工處理、夯實以及平整度控制,保障基層的均勻性和穩(wěn)定性。首先,基層應滿足防水路面的荷載要求,確保基層表面平整度,以減小防水層和路面層的不均勻沉陷,從而保證防水層和路面層的均勻鋪設,提高整體路面的質量和耐久性。其次,確保防水材料的均勻攪拌和合理鋪設,以防止出現(xiàn)空鼓、裂縫等問題,并合理控制溫度和濕度,保證防水材料在施工過程中的性能穩(wěn)定,尤其是對于聚合物改性瀝青、橡膠瀝青等材料,需要確保其與基層的黏結性,防止材料之間發(fā)生剝離或開裂。再次,應注意避免塵埃、水分和雜質對防水層質量的影響,確保防水路面的可靠性。最后,應避免在極端天氣條件下進行施工,以免對施工效果造成不良影響,尤其在溫度較低的情況下,應注意防止冷接縫的出現(xiàn),采取適當的措施確保材料的黏結性,在高溫季節(jié),應避免防水材料過快揮發(fā)導致施工質量下降。
4.2.3 施工后的質量控制
在防水路面施工完成后,其密封性能直接影響路面的防水效果,因此需要進行嚴格的檢測和評估。首先,可通過水密性試驗、滲透性試驗等手段檢測防水路面的密封性能。水密性試驗通常涉及在路面上建立水壓,觀察是否有水分滲透的情況;滲透性試驗則通過對路面進行壓力水化學試驗,評估水分是否能夠滲透到路面內部。此類檢測手段能夠及時發(fā)現(xiàn)防水路面的密封性能問題,以便及時進行修復,確保路面的長期防水效果。其次,在防水路面施工完成后,需要進行平整度和坡度的檢測。平整度檢測通過激光測距儀等工具,測量路面的平整度,確保路面表面平坦;坡度檢測則通過水準儀等設備,測量路面的坡度是否符合設計要求。最后,在防水路面施工完成后,需要對使用的防水材料進行監(jiān)測,其包括但不限于聚合物改性瀝青、橡膠瀝青等,通過對材料的力學性能、耐老化性能、抗裂性能等進行定期檢測,能夠確保材料的性能的穩(wěn)定性。同時,材料性能的監(jiān)測有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在問題,并采取合適的措施進行維護和修復,從而保障整個路面工程的可持續(xù)性。
綜上所述,公路橋梁防水路基路面的施工技術是一個綜合性的系統(tǒng)工程,其涉及材料、結構、設計以及施工等多個方面。通過科學合理的設計和施工,可以提高路面的防水性能,延長公路橋梁的使用壽命,減少維護成本,保障行車安全。未來,相關人員應不斷總結公路橋梁施工經驗,并引入先進技術,以不斷提升施工水平。