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谈水泥路面加铺沥青面层施工技术

前言:想要写出一篇引人入胜的文章?我们特意为您整理了谈水泥路面加铺沥青面层施工技术范文,希望能给你带来灵感和参考,敬请阅读。

谈水泥路面加铺沥青面层施工技术

摘要:以某高速公路工程为例,分析了水泥路面加铺沥青面层技术工艺,并从渗水系数与摩擦系数等不同维度评价了施工后的路面性能。结果表明,水泥路面加铺沥青面层后渗水系数<20mL/min,摩擦系数均值是66.5,切实增强了路面的防水性能与抗滑性能。

关键词:水泥路面;沥青面层;摩擦系数

前言

我国高速公路结构是以水泥混凝土路面为主,其突出特点是刚度大、稳定性强、养护成本低等。然而部分早期修建的水泥混凝土路面发生了严重病害,必须对此类路面及时进行改造。现阶段,老旧水泥路面采用的改造方式基本包含了凿除重建、加铺沥青面层以及加铺新水泥混凝土面层。其中凿除重建方式涉及到的工程量比较大,通常适合小部分修补;而加铺新水泥混凝土面层需要把原水泥路面进行破碎处理,然后碾压混合水泥砂浆,最后重新加铺一层水泥混凝土;加铺沥青面层被称之为“白改黑”,以原水泥路面为基础先铺设黏结层,最后完成沥青混凝土的加铺,其优势是工期相对较短,成本低,而且对交通运行影响比较小,所以是一项普遍应用的施工技术。本文结合工程案例重点研究了水泥路面加铺沥青面层技术,从而为类似工程施工提供参考依据。

1项目背景

此高速公路工程的全线长度是11.3km,选择的路面结构是连续配筋混凝土板(厚度为20cm)+水泥稳定碎石基层(厚度为28cm)+土工布+级配碎石垫层。近些年来,随着交通量的持续增多,超载、重载等问题日趋严重,造成路面提前发生了露骨、断板以及坑槽等相关病害。通过一系列的分析研究,最后决定对此高速公路工程路面(水泥混凝土结构)病害问题选择加铺沥青面层改造技术。

2原材料

2.1沥青

此高速公路工程中面层加铺选择的是沥青混合料。为了保证沥青混合料的技术性能,降低与控制路面病害问题,增强路面的稳定性、抗滑性,延长加铺后路面运行寿命,通过深入分析,最后决定选择SBS改性沥青。

2.2集料

此工程中加铺材料选用的为沥青混合料,而集料必须具备良好的耐磨性、抗冲击性、黏附性,且坚硬、干净,所以选择的粗集料为玄武岩,细集料为石灰岩,填料为矿粉。根据马歇尔级配方法完成科学的级配设计[1]。同时,为了能够增强高温抗车辙性、低温抗性,级配设计需要适当控制最大粒径粗集料用量、<0.6粒径细集料的用量。

2.3纤维

沥青混合料中掺入适量的纤维,能够通过吸收部分沥青,避免在夏季高温时节发生泛油问题,强化路面的高温稳定性能,也能够包裹细集料,使其形成一种网状结构,增强路面的强度[2]。此高速公路工程中选择的是玻璃纤维,相关技术性能检测详见表2。

3施工工艺

3.1原水泥路表面处理

原水泥路面的减速带、标线需要选择铣刨机进行清除,反光路钮则采用人工方式进行清除。紧接着选择钢丝刷机械实现路面拉毛处理,以提升原路面的粗糙度,从而使其与加铺层更好地粘结。在清表拉毛施工后,需要通过高压水枪清洗路的表面,保证路表面无杂质、干净。最后选用清缝机对路面横纵缝中的填料进行清理,保证其干净、整洁,无任何浮尘,并选择胶枪进行重新灌缝处理。

3.2玻纤格栅作业

当路面清理干净之后,紧接着就要开始进行玻纤格栅铺筑作业。选用玻纤格栅能够防止加铺沥青面层后发生反射裂缝问题,并增强沥青面层与原水泥路面的黏结性能。关于玻纤格栅的作业而言,通常选用机械方式或是人工方式,将玻纤格栅拉伸1%~1.5%,然后由碾压机进行静压,铺筑作业后的玻纤格栅应保证无松弛、卷曲问题,同时禁止施工车辆在格栅的表面急停或是掉头[3]。此外,相邻的玻璃格栅需要将搭接宽度控制在8~10cm,顺着摊铺方向把前段的格栅搭接在后段格栅上。3.3沥青碎石下封层在沥青碎石下封层施工前,应该将沥青的温度加热到160℃,碎石选择的为玄武岩石料,其粒径范围控制在5~10mm,通过拌和楼的加热与除尘,温度需要达到180℃。选择同步碎石沥青散步车实现下封层的一次成型施工,其中沥青的撒布量需要严格控制在1.5kg/m2左右,碎石撒布量应控制在6kg/m2左右[4]。当碎石撒布施工结束后,紧接着应选择胶轮压路机(重量是10t)进行2~3遍的碾压施工,同时保证碾压的速度和碎石撒布车速度一致。初压时压路机的速度应缓慢、匀速,速度一般控制在2km/h,后续碾压施工可以进行合理提速,但是禁止急加速或者是急刹车,在碾压结束后必须保证碎石嵌入到沥青的深度达到碎石粒径的1/2~1/3。

3.4混合料摊铺

在混合料摊铺施工之前需要严格检查其温度,一般应为160℃~180℃,不然混合料就成了废料。当混合料检查达标后通过运料车运输到工程现场,并与摊铺机保持20~30cm的距离,以免运料车与摊铺机发生碰撞。摊铺施工阶段选择2台摊铺机同步作业,相邻两幅重叠宽度需要控制在10~15cm,前后间距则控制为10~15m,行驶速度是3m/min。

3.5混合料碾压

初压阶段,选择钢轮压路机(重量是13t)各进行一遍静压、振压,然后通过胶轮压路机进行1遍碾压。钢轮压路机运行速度需要控制为1.5km/h,胶轮压路机的运行速度需要控制在3.5~4.5km/h。复压阶段,选择钢轮压路机进行2遍振动碾压,然后通过胶轮压路机进行4遍碾压,其中钢轮压路机的运行速度范围是2.5~3.5km/h,胶轮压路机运行速度范围是3.5~4.5km/h。终压阶段,选择钢轮压路机(重量是11t)进行2遍静压,运行速度范围是4~5km/h。

4路面性能试验检测

4.1防水性能

从本质上分析,防水性能指的是路面的抗水渗透能力。通过原路面加铺沥青面层产生双层抗渗水面,能够切实增强路面的防水性能。根据《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60—2008)具体规定要求,选择渗水仪完成工后路面渗水系数试验检测,详细结果见表3。分析表3可知,原路面加铺沥青面层后的渗水系数均<20mL/min,同时不同测点之间的渗水系数波动幅度相对较小。由此表明,水泥路面加铺沥青面层能够切实增强路面防水性能。

4.2抗滑性能

抗滑性能指的是车辆轮胎和路表面间的摩擦性能,这也是保证路面行车安全的核心点。根据《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60—2008)具体规定要求,选择人工铺砂方法、摆式仪方法实现工后路面构造深度、摩擦系数的试验检测,详细结果见表4。根据表4中的数据可知,原水泥路面加铺沥青面层后的构造深度均值是0.99mm,摩擦系数(BPN)是66.5,达到了标准规定要求。由此表明,原水泥路面加铺沥青面层能够有效提升路面性能,保证路面行车安全。

5结语

本文以实际工程为例,分析了原水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术,并从渗水系数与摩擦系数等维度评价了工后路面性能。结果表明,采用加铺沥青面层技术能够有效提高路面防水性能、抗滑性能,保证路面行车安全。

参考文献:

[1]左华,胡晓帆.水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层施工质量控制[J].交通世界,2017,24(28):70-71.

[2]李斌.二级公路混凝土路面加铺沥青混凝土面层参数设计分析[J].西部交通科技,2019,14(10):13-15,31.

[3]杨亮.水泥路面加铺单层沥青混合料施工技术研究[J].华东公路,2018,41(2):75-76.

[4]张为民.旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层改造技术研究[J].太原城市职业技术学院学报,2018,20(7):150-151.

作者:赵艳伟 单位:山西路桥第六工程有限公司

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