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市政水泥路面加铺沥青面层施工技术分析
——以北方某城市市政路面改造项目为例

2021-07-31

工程技术研究 2021年11期
关键词:加铺压路机面层

康 凯

兰州南山路建设开发有限公司,甘肃 兰州 730030

1 案例工程概述

文章以北方某城市市政路面改造项目为例展开研究。随着城市规模的不断扩大,该路面上来往车辆数量持续增加,旧水泥路面的质量不断下降,具体表现为水泥路面早期病害频出,市政路面使用性能下降,已经无法满足城市经济发展建设的需要。在分析出现早期病害的水泥路面后得知,部分路面已经出现了结构性破坏问题,因此在处理过程中,需要将原有路面结构挖除,并加铺沥青混凝土面层。

2 水泥路面加铺沥青面层施工技术的应用流程

2.1 确定沥青混凝土类型

案例工程的旧水泥路面的破损状况较为严重,因此各部门和单位在研究后,决定采取市政路面一次性加铺沥青面层的施工方案,设计时速为60km。依据工程所在地的实际情况和气候特点,案例工程所选择的沥青混凝土类型为密配级沥青混凝土。针对旧路面的破损状况,选择不同路面结构类型。沥青混凝土选择标准如表1所示。

表1 沥青混凝土选择标准

2.2 旧水泥混凝土路面碎石化处理

挖除和破碎旧水泥混凝土路面是加铺沥青面层施工的前提条件,具体工作流程如下。

(1)碎石前的准备工作。碎石前的准备工作主要包括以下内容:①排水系统。路面排水设施属于市政道路的重要组成,在进行碎石化处理时,应避免路面积水,防止改造后的路面出现早期水损害,简言之,施工单位需做好排水系统的设置工作。②修补和移除表面罩面。在开始碎石化处理前,需要移除各部位存在的沥青层,这些沥青主要以表面修补和沥青罩面为主,如果清除不彻底,则不利于碎石化工作的开展。③处理特殊路段、旧路面的软弱基层和底基层是破碎化处理的前提条件。针对部分与要求不符的路段,更换材料是可行手段。④锯缝。施工人员需要通过锯缝的方式,切断路面和碎石化工作面之间的联系,避免二者之间产生荷载传递[1]。⑤做好高程控制点的设置。

(2)碎石化处理。施工单位在碎石化处理过程中,需要依据施工经验,遵循国家相关标准,对碎石化处理后的颗粒粒径进行控制。如果在施工期间发现粒径超过标准,可通过增加落锤高度和频率的方式,减少颗粒粒径,使其与标准相符。在碎石化处理过程中,处理软弱地基尤为关键,如果有特殊需求,可以增加开挖深度,获得更加稳定的地基。在碎石处理后,无须修整和整平,避免混凝土路面碎石化。针对深度大于5cm的凹槽,可使用密级配碎石回填,从而为压实施工创造有利的条件。在进行沥青面层铺筑时,应该将杂物清除,并进行洒水处理,实现对尘土的有效控制。

以该工程为例,在施工阶段,施工人员需要使用机械设备破碎市政道路原有的水泥混凝土路面板块,破碎后板块的面积在大小上存在显著的差异,一般情况下,板块面积大小与位移量存在直接关系,具体表现为大面积板块会产生较大的板块位移,如果不加以控制,容易诱发面层拉断开裂的问题。因此,在破碎板块后,还需使用重型压路机对板块进行压稳处理,并通过灌浆的方式,填充孔隙,增强其稳定性,从而为沥青混凝土路面加铺创造有利条件。此外,面积超过0.4m2的水泥混凝土路面都需要破碎,以确保新基层结构的稳定性。但这种方法只能起到治标不治本的作用,加铺沥青层的路面依然会在使用多年后出现裂缝,据统计,这个时间普遍为5年[2]。

2.3 加铺沥青面层施工

(1)控制反射裂缝。在市政水泥路面加铺沥青面层施工技术中,控制反射裂缝属于重要的技术要点,沥青混凝土加铺层在使用一段时间后出现路面病害的重要原因是板体的轻微裂缝。在设计施工阶段,需要将预防和延长反射弧裂缝的出现时间作为关键点。以该工程为例,技术人员在研究路面实际情况后发现,荷载作用是导致反射裂缝产生的重要原因,因此施工单位降低了接缝处板边弯沉量和差值,增加了加铺层弯拉强度和剪切强度,实践结果表明,这项措施的应用使反射裂缝的出现时间显著延长。但在实际应用阶段,需要注意以下内容:第一,确保格栅横向搭接的宽度不小于15cm,纵向搭接的宽度不小于20cm;第二,将沥青混合料的摊铺方向作为依据,并对纵向搭接方向进行调整;第三,在施工期间,应遵循标准的施工流程,即按照洒布黏层油—摊铺玻纤格栅—使用压路机碾压的顺序施工。

(2)沥青混凝土面层施工。为解决旧水泥混凝土路面存在的缺陷,在进行加铺沥青面层施工时,需要采取有效的措施保证沥青层施工质量。具体措施如下:第一,施工人员应该以沥青混凝土级配、沥青用量和拌和温度为着手点,控制沥青混凝土的质量,从源头上消除质量隐患。第二,在运输沥青混凝土时,应该将其放在上部有遮挡的车厢,避免材料在阳光、温度和空气的影响下老化。第三,在摊铺期间,需确保摊铺的平整度,同时严格遵守施工的相关技术要求,对摊铺温度和摊铺速度进行控制。第四,在压实过程中,为确保压实质量,施工单位应该使用重型压路机,例如大吨位轮胎压路机、钢轮压路机等,同时还要根据工艺要求,采取组合压实的方式。以该工程为例,在初压阶段,施工单位采取的压实方式为利用轻型钢桶式压路机碾压面层(如图1所示),然后对压实后路面的平整度和路拱进行检测,在达标后进行复压。在复压阶段,施工单位选择的压路机以振动压路机为主,其原因在于该工程在加铺面层时使用了粒径较大的混合料,需要采用振动压路机复压。在复压结束后即可进行终压,在终压阶段,施工单位采取了组合压实的方式,利用双轮钢筒式压路机碾压基层,并通过小型压路机和手扶压路机对狭窄区域进行碾压。第五,在压实施工阶段,压路机不能中途停止,也不能变换方向或紧急制动,并且对于压路机前后两次停留的地点,其间距不得小于10m,在施工完成后,压路机不能在施工现场停留,同时还要采取有效的手段,避免路面受到油料的污染[3]。

图1 沥青路面压实

(3)设计应力消减夹层。降低沥青面层出现反射裂缝的概率是设计应力消减夹层的主要目的。目前,常用的应力消减夹层形式包括两种,分别是土工织物夹层和应力吸收层。前者是将无纺土工布粘贴到旧水泥路面的纵缝和横缝中,后者是将厚度为13cm左右的细粒式沥青混合料层设置在已经出现裂缝的水泥路面上。实践结果表明,这两种形式的应力消减夹层在控制反射裂缝方面均可取得良好的效果。

3 结束语

综上所述,在市政水泥路面加铺沥青面层已经成为改造市政道路工程的有效措施。国内各大城市现阶段纷纷应用加铺沥青面层施工技术改造市政工程,以解决传统水泥路面存在的缺陷。但在实际应用时,工程质量依然会受到旧路面的影响,因此技术人员应加强这方面的深入研究,探索解决问题的方法。

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