水泥路面施工中瀝青面層加鋪工藝研究

王元有

摘要：文章以城市道路改造工程為例，介紹了水泥混凝土路面的處理方法，并從主要施工參數(shù)的確定、油粘層噴灑施工和玻纖網(wǎng)土工格柵鋪設(shè)等環(huán)節(jié)，研究了瀝青面層加鋪工藝，分析了瀝青面層攤鋪施工的質(zhì)量控制因素。

關(guān)鍵詞：水泥路面;瀝青;施工;加鋪工藝

0 引言

隨著我國(guó)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人口和車流量日益增長(zhǎng)，雖然各類市政工程在不斷建設(shè)，但仍無(wú)法滿足迅速增長(zhǎng)的交通運(yùn)力需求，市政道路及相關(guān)設(shè)施面臨著巨大的荷載壓力和嚴(yán)峻的運(yùn)輸形勢(shì)。道路擁堵及超載情況容易引發(fā)各類路面病害，道路養(yǎng)護(hù)的滯后也會(huì)使這種情況加劇，因此需要對(duì)部分城市道路進(jìn)行改造施工。在各類城市道路的改造施工中，原有路面多為水泥混凝土路面，在此類型路面的改造施工中，瀝青面層的加鋪工藝使用居多，其施工工藝和質(zhì)量對(duì)于工程整體質(zhì)量而言具有一定影響。因此，進(jìn)行瀝青面層加鋪施工技術(shù)的研究具有重要意義。

1 工程概況

1.1 擬改造路段的基本情況

羅文大道位于南寧市主城區(qū)西側(cè)，北起可利橋北側(cè)，南至南站東側(cè)，線路全長(zhǎng)約25km，為南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)通往南寧南站的主要交通干道。該路段日常車流量密集，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)營(yíng)后部分路段的水泥路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的病害（如圖1所示），為此，計(jì)劃對(duì)該路段進(jìn)行瀝青面層加鋪的改造施工。試驗(yàn)路段西起沙井中學(xué)，東止南寧南站，道路紅線寬度為20m，施工范圍樁號(hào)為K0+000～K0+998.632，道路全長(zhǎng)998.632m，實(shí)施長(zhǎng)度為998.632m，計(jì)劃工期為180d。

1.2 原水泥混凝土路面的處理方法

原水泥混凝土路面伴有不同程度的病害，對(duì)于瀝青加鋪施工的效果會(huì)產(chǎn)生一定影響，因此，在進(jìn)行瀝青路面加鋪前應(yīng)對(duì)原有水泥混凝土路面的病害進(jìn)行徹底補(bǔ)救處理。

1.2.1 接縫處理

對(duì)于原路面遺留的縱、橫接縫，使用切縫機(jī)開(kāi)槽，高壓清洗槍去除接縫內(nèi)部的雜質(zhì)，然后將裂縫填灌并做防水處理，10mm以下寬度的裂縫使用瀝青乳液進(jìn)行填灌，對(duì)于10mm以上的裂縫可先填灌瀝青乳液后再使用熱瀝青砂填平并[JP+1]壓實(shí)?？v向裂縫一般先切開(kāi)約15mm左右的縫，然后使用半固體填料進(jìn)行填充，對(duì)于板角裂縫應(yīng)首先依據(jù)破裂面具體尺寸確定好切割的范圍，然后用液壓鎬將破碎部位清除，注意不能破壞原有鋼筋。完成破裂面切割后使用C15混凝土補(bǔ)強(qiáng)基層，在原路面板的接縫位置攤鋪瀝青，進(jìn)行混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)加鋪罩面，清除原有破碎混凝土板塊，使用C15混凝土進(jìn)行補(bǔ)平。大面積損壞的板塊應(yīng)整體清除后用C15混凝土補(bǔ)平，最終使原路面強(qiáng)度、平整度以及路拱橫坡等參數(shù)滿足施工標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.2.2 脫空處理

路段脫空病害的成因有很多種，如基層強(qiáng)度較低、水穩(wěn)度差、密度低、剛度低、接縫養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、路面排水措施不足、超載車輛作用等。上述因素都會(huì)使板下基層發(fā)生一定的塑性形變，積累到一定程度時(shí)與板體脫離，溫度、濕度變化會(huì)進(jìn)一步加速板體的翹曲程度，使水滲入到基層。水與基層中的顆粒形成泥漿，在路面結(jié)構(gòu)受到反復(fù)擠壓而伸縮的過(guò)程中，泥漿會(huì)沿接縫處向外噴出。這種長(zhǎng)期的往復(fù)過(guò)程將使基層材料日趨減少，發(fā)生板底脫空情況，對(duì)于路面的安全和使用壽命造成影響。

根據(jù)羅文大道的實(shí)際情況對(duì)脫空板進(jìn)行處理，清除原有彎沉較大、破壞較為嚴(yán)重的混凝土板，夯實(shí)墊層和土基，采用混凝土（C30）澆筑到基層頂面，與原有路面接平。對(duì)破壞較輕微的混凝土板，通過(guò)注漿進(jìn)行修補(bǔ)，使用填充料對(duì)板塊間縱向裂縫進(jìn)行填充，防止雜物和雨水等進(jìn)入。

1.2.3 補(bǔ)強(qiáng)處理

對(duì)于破壞較嚴(yán)重的混凝土板應(yīng)破碎后將基層及墊層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，注意補(bǔ)強(qiáng)材料的質(zhì)量控制。通常情況下，面層為23cm厚、C30標(biāo)號(hào)水泥混凝土，粗集料粒徑控制在31.5mm（碎石部分）和19.0mm（卵石部分）范圍內(nèi)，細(xì)集料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬，且細(xì)度模數(shù)應(yīng)>2.5，使用32.5級(jí)的硅酸鹽水泥，用量在320～400kg/m3之間，抗折強(qiáng)度超過(guò)4.5MPa，水灰比最大值為0.48?；鶎邮褂?0cm厚的C15標(biāo)號(hào)水泥混凝土。羅文大道（試驗(yàn)段）施工量明細(xì)如表1所示。

2 水泥路面施工瀝青面層加鋪工藝

2.1 試驗(yàn)段主要施工參數(shù)的確定

依據(jù)該段道路的施工組織方案和具體實(shí)施內(nèi)容，結(jié)合當(dāng)?shù)亟煌髁康膶?shí)際情況，確定該試驗(yàn)路段機(jī)動(dòng)車道的罩面采用4cm厚度的AC-16F型中粒式瀝青混凝土，下面層采用6cm厚度的AC-20F型中粒式瀝青混凝土，中間層采用PC-3型乳化粘油。非機(jī)動(dòng)車道結(jié)構(gòu)與機(jī)動(dòng)車道結(jié)構(gòu)相同，但無(wú)須布設(shè)玻纖網(wǎng)土工格柵，而是使用玻纖聚酯防裂布。瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。共進(jìn)行了5次瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，最佳瀝青用量為4.84%，瀝青混合料最大干密度為2.647g/cm3。

2.2 油粘層噴灑施工

為實(shí)現(xiàn)瀝青加鋪面層與原有水泥混凝土面板的有效粘接，在進(jìn)行瀝青混凝土攤鋪前應(yīng)噴灑一定的瀝青油粘層。事先應(yīng)將原有路面進(jìn)行清洗、平整，瀝青油粘層噴灑過(guò)程中應(yīng)保證溫度在10℃以上且路面較干燥。油粘層瀝青型號(hào)為重交通90#石油熱瀝青，可按照0.8L用量噴灑，油溫應(yīng)控制在150℃～180℃之間，然后進(jìn)行玻纖網(wǎng)土工格柵的鋪設(shè)。

2.3 玻纖網(wǎng)土工格柵鋪設(shè)

玻纖網(wǎng)土工格柵在原有瀝青混凝土路面、增強(qiáng)瀝青面層、裂縫防治等部分中都有應(yīng)用，對(duì)于有效控制路基沉降、均勻分布路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力、增強(qiáng)公路整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度具有一定作用。鋪設(shè)前對(duì)原有水泥混凝土路面進(jìn)行人工清理，確保路面干凈、無(wú)雜質(zhì)。選取PC-3型陽(yáng)離子乳化瀝青噴灑油粘層，油粘層施工規(guī)范應(yīng)符合工程標(biāo)準(zhǔn)要求。施工當(dāng)日溫度為24℃，路面較干燥，適合玻纖網(wǎng)土工格柵的鋪設(shè)。鋪設(shè)過(guò)程應(yīng)緩慢、平順并拉緊，橫向搭接的長(zhǎng)度控制在70～100mm范圍，縱向?yàn)?50～200mm。沿鋪設(shè)方向?qū)⒑蠖藟河谇岸讼旅妫阅z輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。使用釘子將玻纖網(wǎng)土工格柵固定，可將一端用鐵皮、釘子先固定于已灑油粘層結(jié)構(gòu)上。玻纖網(wǎng)土工格柵鋪設(shè)后的指標(biāo)應(yīng)達(dá)到如下要求：抗拉強(qiáng)度≥80kN/m，負(fù)荷延長(zhǎng)率≤4%，空隙尺寸為23mm×22mm，在油粘層的表面應(yīng)撒布適量的石屑（5m3/1000m2），以防止油粘層粘到輪胎引起車輛打滑現(xiàn)象[1]。

3 瀝青面層加鋪質(zhì)量控制

3.1 施工質(zhì)量控制

水泥路面的瀝青面層施工重點(diǎn)是攤鋪施工、壓實(shí)度檢測(cè)兩部分，上述施工工序的質(zhì)量對(duì)于瀝青面層的最終質(zhì)量具有直接影響。為此，施工過(guò)程中應(yīng)充分注意攤鋪施工和壓實(shí)度的檢測(cè)。瀝青面層加鋪施工流程如圖2所示。

攤鋪過(guò)程使用滑撬式自動(dòng)找平裝置，攤鋪前對(duì)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，確保熱瀝青混合料運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的溫度為150℃左右，攤鋪施工后的溫度應(yīng)在130℃以上?？刂坪脭備佇羞M(jìn)的速度，應(yīng)與供料速度相匹配，確保攤鋪均勻、緩慢、連續(xù)。攤鋪機(jī)附近應(yīng)備有5臺(tái)左右的運(yùn)料車。可選用最大寬度為12.5m的攤鋪機(jī)，盡可能實(shí)現(xiàn)一次性攤鋪。保證運(yùn)料車具有足夠的推進(jìn)動(dòng)力。配備有可加熱震動(dòng)式熨燙板和初步壓實(shí)、熨平設(shè)備，可以隨時(shí)調(diào)整攤鋪速度和寬度。

3.2 路面壓實(shí)度檢測(cè)

路面的壓實(shí)度檢測(cè)指標(biāo)是衡量瀝青路面加鋪施工質(zhì)量的主要依據(jù)，可用壓實(shí)度百分比對(duì)路面壓實(shí)度質(zhì)量進(jìn)行量化分析。通常情況下壓實(shí)度越大越好，壓實(shí)度越大表明路面的結(jié)構(gòu)性能越好，能夠?yàn)檐囕v通行提供更好的舒適度和更高的安全性。瀝青路面的壓實(shí)度與瀝青混合料的溫度具有直接聯(lián)系，瀝青混合料的溫度應(yīng)在150℃～200℃之間。根據(jù)瀝青路面工程施工質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析可知，當(dāng)熱瀝青混合料的溫度在180℃左右時(shí)，攤鋪的效果最好，工后路面的壓實(shí)度最佳。瀝青路面壓實(shí)度-溫度試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖3所示。

圖3中試驗(yàn)數(shù)據(jù)良好地反映了瀝青路面壓實(shí)度與混合料溫度之間的關(guān)系，路面的壓實(shí)度隨熱瀝青混合料溫度的升高而增加，在150℃以下時(shí)的壓實(shí)度增加效果較明顯，溫度超過(guò)150℃以后，路面壓實(shí)度增加幅度趨于平緩，超過(guò)180℃時(shí)壓實(shí)度已接近飽和狀態(tài)，壓實(shí)度幾乎沒(méi)有增加。因此，為保證瀝青面層的加鋪質(zhì)量，應(yīng)使熱瀝青混合料的溫度控制在150℃～180℃之間。

4 結(jié)語(yǔ)

瀝青面層加鋪施工的工藝和質(zhì)量是城市道路改造工程的主要研究?jī)?nèi)容，也是建筑工程領(lǐng)域中各類改造項(xiàng)目所關(guān)注的重點(diǎn)。本文立足于南寧市羅文大道改造的工程背景，詳細(xì)分析了水泥路面施工瀝青面層加鋪工藝，深入研究了瀝青面層加鋪的質(zhì)量控制因素，為同類工程施工提供了相應(yīng)的技術(shù)參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙述曾，吳超凡，臺(tái)電倉(cāng).水泥混凝土路面加鋪瀝青面層技術(shù)研究[J].公路交通技術(shù)，2006（5）：50-51，68.