高速公路多橋多隧瀝青路面接縫處理施工質(zhì)量控制

鄭宗利

(甘肅路橋第三公路工程有限責(zé)任公司,甘肅蘭州 730030)

高速公路多橋多隧瀝青路面接縫處理施工質(zhì)量控制

鄭宗利

(甘肅路橋第三公路工程有限責(zé)任公司,甘肅蘭州 730030)

高速公路在穿越地形復(fù)雜的山區(qū)時(shí),設(shè)計(jì)橋梁和隧道既縮短了公路建設(shè)里程,又避免了路基高填深挖施工。但由于橋隧在山區(qū)高速公路建設(shè)中所占比例較大,施工中橋頭搭板、隧道混凝土道面與瀝青混凝土下面層的接縫處理,即“白加黑”接縫處理,是路面施工的難點(diǎn)。瀝青混凝土路面施工接縫和“白加黑”接縫的平整度直接影響著通車后的行車舒適性,如果接縫處的平整度不好,路面會(huì)產(chǎn)生下洼或凸起;接縫處壓實(shí)度不夠、結(jié)合強(qiáng)度不足、密實(shí)性差則會(huì)在接縫處產(chǎn)生裂紋,出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)跳車,甚至坑槽開(kāi)裂等病害,嚴(yán)重影響路面的使用壽命。

高速公路 瀝青路面 質(zhì)量控制

1 工藝原理

瀝青路面接縫處理施工中,利用配有非接觸式聲納探頭自動(dòng)找平儀的瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪是前提;采用對(duì)自動(dòng)找平儀進(jìn)行“先關(guān)后手動(dòng)再自動(dòng)”的找平方法進(jìn)行找平和人工輔助處理是關(guān)鍵工序;首先鋼輪壓路機(jī)縱、斜向45度角碾壓,然后輪胎壓路機(jī)垂直橫縫碾壓,最后鋼輪壓路機(jī)平行橫縫橫壓的碾壓組合方式。混合料碾壓溫度比正常路面碾壓溫度低5-10℃的原則是接縫處理的必要條件;施工時(shí)掌握攤鋪混合料的松鋪厚度“寧低勿高”,人工處理短頻快,有效的提高了接縫處的平整度和密實(shí)性。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

瀝青混凝土路面接縫處理通常有三種方式:瀝青混凝土路面之間,平行于路線方向的縱向接縫;瀝青混凝土路面之間,垂直于路線方向的橫向接縫;瀝青混凝土路面與橋頭搭板及隧道水泥混凝土路面的接縫,即“白加黑”接縫。

縱向接縫是在全寬路面攤鋪及加寬漸變段的施工中,必須采用兩臺(tái)或多臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的?？v向接縫有熱接縫和冷接縫兩種,熱接縫是使用兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)成梯隊(duì)同步攤鋪瀝青混合料時(shí)產(chǎn)生的縱向接縫,縱向熱接縫易于處理,連接強(qiáng)度較好,毗鄰攤鋪帶的搭接寬度20cm-30cm。冷接縫是指新鋪層與經(jīng)過(guò)壓實(shí)冷卻后的已鋪層進(jìn)行拼接,當(dāng)半幅施工不能采用熱接縫時(shí)采用。

橫向接縫是瀝青混凝土路面施工中不可避免的現(xiàn)象,通常指工作縫及多種原因?qū)е聰備佒袛喽O(shè)置的接縫。其中“白+黑”接縫是瀝青混凝土路面與橋頭搭板及隧道水泥混凝土路面的接縫,也就是瀝青混凝土路面與水泥混凝土路面的接縫。

圖1 橫向施工縫確定接縫位置

圖2 瀝青混合料裝車示意圖

3 操作要點(diǎn)

3.1 切縫處理

3.1.1 縱向冷接縫的切縫處理

在攤鋪相鄰路面之前,應(yīng)將呈斜面部分切割除去,在切縫前先對(duì)已鋪路面進(jìn)行詳細(xì)的考察,調(diào)查切割寬度,即切多寬能使路面平整,不出現(xiàn)坡頭等。切割前要求施工員認(rèn)真放樣恢復(fù)中線。并做出標(biāo)記,使切割人員能準(zhǔn)確切割。切割時(shí)應(yīng)注意不要出現(xiàn)犬齒型接茬,保證平直順,不影響路面的表觀質(zhì)量。用3m直尺測(cè)出接縫處已鋪筑面層的厚度,按松鋪系數(shù)確定其松鋪厚度。在切割后的垂直面上涂抹粘結(jié)劑,瀝青混凝土路面的結(jié)合需要一種粘結(jié)劑,乳化瀝青作為瀝青混凝土路面防滲水的結(jié)合料。施工中要求施工人員切縫清掃干凈后均勻涂抹乳化瀝青,否則施工接縫必將成為水損害的切入點(diǎn)。

3.1.2 橫向施工縫的切縫處理

普通路面的橫向接縫,確定接縫位置是關(guān)鍵。在已鋪路面用3m直尺量測(cè)幾處斷面,找出表面縱坡發(fā)生變化的路段或不平整路段并做出標(biāo)記,如圖1所示。

接縫位置要避免選在與結(jié)構(gòu)物或下面層即有接縫重合的位置,應(yīng)錯(cuò)開(kāi)1m以上,同時(shí)還應(yīng)注意保持所選接縫位置的碾壓不受阻擋。切縫不宜太整齊,否則很難使新鋪路面與已鋪路面形成整體。盡量不要用水清洗接縫部位,如果必須清洗,清洗過(guò)后用干抹布將水分擦干,用3m直尺測(cè)出接縫處已鋪筑面層的厚度,按松鋪系數(shù)確定其松鋪厚度。并在接縫處涂抹粘層油。

3.2 瀝青混合料的拌和

瀝青混合料的溫度是整個(gè)路面工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵保證。瀝青加熱溫度控制在150-160℃（重交90＃瀝青),集料加熱溫度控制在170-180℃（重交90＃瀝青),混合料的出廠溫度控制在150-160℃（重交90＃瀝青)。

圖3 接縫人工輔助處理

3.3 攤鋪機(jī)準(zhǔn)備就位

利用配有非接觸式聲納探頭自動(dòng)找平儀的瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪,首先準(zhǔn)備兩塊墊板,墊板的尺寸為400×150×（松鋪厚度-壓實(shí)厚度)mm。將攤鋪機(jī)移至接縫處,使熨平板底板與接縫齊平,把兩塊墊板分別置于熨平板兩端的下面（每側(cè)熨平板中間),熨平板放置到墊板上并呈現(xiàn)懸浮狀態(tài),攤鋪機(jī)主夯錘應(yīng)與搭板（或隧道路面)垂直,以避免混合料進(jìn)入熨平板底部,抬高混合料的松鋪厚度。控制縱向找平儀的左右仰角的標(biāo)尺讀數(shù)比正常攤鋪下面層時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)小0.5,并檢查各接頭和運(yùn)轉(zhuǎn)部位,使其保持良好的工作狀態(tài)。攤鋪機(jī)充分預(yù)熱,預(yù)熱溫度達(dá)到90-110℃。

3.4 瀝青混合料的運(yùn)輸

瀝青混合料的運(yùn)輸質(zhì)量,采用30噸以上的運(yùn)輸車,運(yùn)輸車輛必須打掃干凈,必要時(shí)用高壓水沖洗,確保無(wú)雜物和冷瀝青料。為防止瀝青混合料與車廂板的黏結(jié),在車廂底板和側(cè)板噴涂一層油水混合液（柴油和水的比例為1:3),但不得有余液積在車廂底部。瀝青混合料裝料時(shí),為減少瀝青混合料的粗細(xì)顆粒離析現(xiàn)象,裝料過(guò)程中料車應(yīng)前后移動(dòng)位置,混合料成品字型堆放（如圖2所示),車廂較深時(shí)按二至三層堆放。

為保證混合料攤鋪溫度,運(yùn)輸車采用3層覆蓋,即2層油布間夾1層棉被,可起到了良好的保溫效果。棉被不宜直接覆蓋在熱料表面,因在長(zhǎng)期高溫作用下,棉被會(huì)破損,造成棉花混入混合料中,影響混合料品質(zhì)。

3.5 瀝青混合料的攤鋪

攤鋪時(shí)選用自動(dòng)找平的大型攤鋪機(jī),攤鋪機(jī)前有3-4輛運(yùn)輸車等待時(shí)開(kāi)始攤鋪。攤鋪時(shí)應(yīng)先攤鋪運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的第二車或第三車混合料,將混合料輸入攤鋪機(jī)的料槽,螺旋倉(cāng)中混合料不可過(guò)多,只要覆蓋著螺旋布料器的軸即可,因過(guò)多的混合料會(huì)推動(dòng)熨平板,導(dǎo)致熨平板升高并在新鋪層鼓包,螺旋布料器向兩側(cè)均勻布料,攤鋪時(shí)新混合料應(yīng)重疊在已鋪層上5-10cm。捂熱10min后再攤鋪,以此加熱接縫處已鋪層冷瀝青混合料,達(dá)到溫度傳遞的目的。

瀝青混合料攤鋪時(shí)采用對(duì)自動(dòng)找平儀進(jìn)行“先關(guān)后手動(dòng)再自動(dòng)”的找平方法進(jìn)行找平。攤鋪機(jī)起步時(shí)均勻緩慢,防止出現(xiàn)拖拉痕跡。攤鋪機(jī)起步時(shí)關(guān)閉找平儀,使攤鋪厚度均勻穩(wěn)定,以防接縫部位或高或低。起步后,熨平板鋪過(guò)接縫約2/3熨平板寬度后,打開(kāi)夯錘（如果提前打開(kāi)將與原油面產(chǎn)生反彈,造成熨平板抖動(dòng))。攤鋪機(jī)駛離接縫后,檢測(cè)攤鋪厚度并采用手動(dòng)調(diào)整找平儀器,攤鋪厚度達(dá)到確定的松鋪厚度時(shí),打開(kāi)找平儀開(kāi)關(guān),使之進(jìn)入自動(dòng)找平狀態(tài)。攤鋪機(jī)內(nèi)側(cè)依靠已成型路面采用滑靴找平,熨平板最好是鄰近接縫,但不能壓在已鋪路面上,外側(cè)采用非接觸式聲納探頭找平儀自動(dòng)找平。手動(dòng)調(diào)整不宜頻繁,調(diào)整幅度不能太大,一般在攤鋪10-20m后,將攤鋪厚度調(diào)整到松鋪厚度,做到不影響攤鋪的整體平整度。整個(gè)攤鋪過(guò)程要求攤鋪機(jī)勻速、連續(xù)施工。

3.6 人工輔助處理

施工前施工人員應(yīng)將接縫用工具清理干凈。攤鋪后將接縫處多余的混合料清理干凈,人工用刮平板沿施工縫方向成45度角斜刮,斜面由內(nèi)向外,刮底5-10cm（如圖3所示)。然后將骨料沿橫向掃凈,清理干凈后用刮平板沿接縫走向鏟清,并迅速碾壓。由于瀝青混合料溫度下降較快,因此要求工序、人工配合緊湊,否則,等溫度降低后再處理,會(huì)使接縫處形成麻面。

3.7 碾壓

接縫的碾壓是接縫處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。碾壓不當(dāng)會(huì)造成材料的推移,產(chǎn)生裂縫等。

3.7.1 縱向接縫的碾壓

鋼輪跨已有路面的多少直接影響路面的平整度,通常情況下鋼輪應(yīng)跨中央行駛,來(lái)回振動(dòng)碾壓兩遍即可。當(dāng)新鋪路面不密實(shí)時(shí),應(yīng)跨已有路面的1/3或更少才能擠壓密實(shí)。為達(dá)到縱縫密實(shí),要求碾壓時(shí)起振頻率大一些,以便新、舊路面很好結(jié)合。

3.7.2 橫向接縫的碾壓

采用先鋼輪壓路機(jī)縱、斜向45度角碾壓,后輪胎壓路機(jī)垂直橫縫碾壓,最后鋼輪壓路機(jī)平行橫縫橫壓的碾壓組合方式;混合料碾壓溫度比正常路面碾壓溫度低5-10℃的原則。具體可分四步進(jìn)行:首先用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行縱向碾壓,第一遍碾壓過(guò)后立即用3m直尺檢測(cè)接縫處平整度,如接縫不平整時(shí)應(yīng)人工及時(shí)篩些粒徑小于8mm細(xì)熱料進(jìn)行二次整平。其次實(shí)行45度角斜壓,斜壓以中間向兩側(cè)分開(kāi)進(jìn)行,重疊輪跡為1/2輪寬左右。第三步采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,可以消除鋼輪碾壓時(shí)所形成的橫向波浪并對(duì)新鋪瀝青混合料進(jìn)行揉搓壓實(shí)。由于輪胎溫度較低剛上新鋪瀝青混合料時(shí)容易粘輪,所以輪胎壓路機(jī)碾壓前在輪胎上涂抹植物油以防止輪胎將瀝青混合料粘起。最后采用鋼輪進(jìn)行橫壓,再進(jìn)行縱向碾壓,在這個(gè)過(guò)程中可以進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí),以提高接縫處的密實(shí)度。

橫向接縫碾壓的關(guān)鍵是混合料的溫度變化,溫度過(guò)高易產(chǎn)生混合料的推移,溫度過(guò)低不能壓實(shí),易造成路面的早期破壞。橫縫碾壓溫度比正常碾壓溫度要低5-10℃。碾壓時(shí)速度要慢,壓路機(jī)駕駛員操作要細(xì)心,在轉(zhuǎn)向、換向時(shí)要平穩(wěn)。在老路面錯(cuò)輪后再以同樣方式碾壓接縫,直至壓完整個(gè)接縫斷面。

3.7.3 “白+黑”接縫的碾壓

瀝青路面下面層與橋頭搭板（或隧道混凝土路面)的接縫屬于“白+黑”接縫,是接縫處理的施工難點(diǎn)。

施工時(shí)先復(fù)測(cè)橋面（或隧道混凝土路面)高程和縱坡是否與設(shè)計(jì)相符。如與設(shè)計(jì)不符在鋪筑上基層時(shí)距橋頭（或隧道路面)100-200m范圍內(nèi)應(yīng)重新拉坡,使該段上基層與橋面（或隧道路面)在接縫處順接。在鋪筑下面層之前,用20m的線繩繃緊測(cè)量該段基層,找出不平整或坑洼部位提前用瀝青混合料填補(bǔ)碾壓。順接橋頭時(shí)瀝青混合料不宜太厚,避免由于面板厚度不均勻,通車后在行車荷載的作用下由于變形不一致而產(chǎn)生橋頭跳車現(xiàn)象。

在接縫施工中重點(diǎn)要掌握“寧低勿高”的原則?！暗汀敝赶鄬?duì)正常攤鋪厚度而言,接縫處的攤鋪厚度略低于正常攤鋪厚度,保證碾壓后接縫部位能夠平整,若碾壓后接縫處低于已鋪路面時(shí)可人工選用粒徑小于8mm細(xì)熱料進(jìn)行熱補(bǔ),再進(jìn)行碾壓。人工處理速度要快,減少混合料溫度損失,以防造成瀝青混合料粘輪、接縫處不平順。

4 結(jié)語(yǔ)

處理好瀝青路面接縫對(duì)路面質(zhì)量和工程效益有著重大的意義現(xiàn)場(chǎng)施工中接縫處掌握“寧低勿高”、碾壓溫度比平常的碾壓溫度低5-10℃、“快卸、快鋪、快找平、快碾壓”原則,保證瀝青混凝土路面接縫的質(zhì)量,防止碾壓過(guò)程中混合料的推移?？朔備伡澳雺涸O(shè)備頻繁轉(zhuǎn)場(chǎng),施工難度增大等困難,合理安排施工組織、工序銜接有序,使道路整體平整度好,行車舒適,接縫密實(shí)不易損壞,減少養(yǎng)護(hù)和維修費(fèi)用。