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水泥路面改造加鋪瀝青面層施工技術(shù)探析
資訊類型：技術(shù)資料 加入時(shí)間：2010年7月20日16:2
 

    水泥路面改造加鋪瀝青面層施工技術(shù)探析
    錢小鋒江蘇省常州市新北區(qū)市政綠化管理所
    中圖分類號(hào)：U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A文章編號(hào)：1006-7833(2008)07-286-02
    摘要:在水泥路面改造加鋪瀝青面層的過(guò)程中，控制和防止反射裂縫是舊水泥路面瀝青加鋪層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。而碎石化技術(shù)采用專用破碎設(shè)備對(duì)舊水泥路面進(jìn)行比較徹底的破碎，充分降低水泥混凝土板接縫、裂縫處在荷載、溫度、濕度變化時(shí)的位移，可以有效地防止反射裂縫的發(fā)生。另外，本文亦從面板更換、裂縫修補(bǔ)、接縫補(bǔ)強(qiáng)、剪力遏制、路面調(diào)平等方面重點(diǎn)探討了舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的施工技術(shù)。
    關(guān)鍵詞碎石化技術(shù)水泥路面瀝青面層
    一、水泥路面改造加鋪瀝青路面層技術(shù)問(wèn)題概說(shuō)
    近幾年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的迅速發(fā)展，我們的交通量也隨之不斷增加，軸載逐漸加重，對(duì)路面結(jié)構(gòu)的損壞日益加劇，大量的水泥混凝土路面面臨著修復(fù)工作。加鋪瀝青面層對(duì)于受重交通荷載反復(fù)頻繁作用，并且已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞的水泥混凝土道路路面而言，是一種可行的改造措施。但是，這也面臨著不少的問(wèn)題與困難。例如，防止反射裂縫時(shí)就水泥混凝土路面修復(fù)中的一大難題。究其原因，我國(guó)傳統(tǒng)的修復(fù)方法是對(duì)舊水泥混凝土路面實(shí)施壓漿、灌縫等措施后加鋪瀝青混凝土面層，該法在短期內(nèi)是一種簡(jiǎn)單有效的修復(fù)措施。但對(duì)于瀝青罩面后的復(fù)合結(jié)構(gòu)，在行車荷載和溫度的作用下，往往在修復(fù)后的一年內(nèi)，罩面層在舊路面板接縫的位置出現(xiàn)裂縫，即反射裂縫。反射裂縫本身對(duì)罩面層的使用性能影響不大，但當(dāng)雨水進(jìn)入裂縫后，就會(huì)加速瀝青罩面層的損壞，縮短罩面層的使用壽命。其帶來(lái)的后果是不斷的進(jìn)行修復(fù)，既造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，也給社會(huì)帶來(lái)不良影響。所以，筆者認(rèn)為，首先應(yīng)當(dāng)就水泥路面高燥加鋪瀝青面層施工過(guò)程中最基本的技術(shù)原理進(jìn)行相應(yīng)的離清，在此基礎(chǔ)上，充分地掌握現(xiàn)有的技術(shù)并在具體的施工過(guò)程中加以運(yùn)用，這樣才有助于問(wèn)題的解決，并最終取得良好的技術(shù)效果。
    二、對(duì)原水泥路面的處理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的技術(shù)問(wèn)題
    當(dāng)原水泥路面破損嚴(yán)重的情況下，首先就應(yīng)當(dāng)做好對(duì)原水泥路面的處理工作。舊路面破損嚴(yán)重的板塊用破碎錘鑿巖機(jī)、開(kāi)鑿機(jī)、液壓鎬、風(fēng)鎬進(jìn)行破碎清除。對(duì)于舊水泥穩(wěn)定基層上已經(jīng)松動(dòng)的部分予以鏟除，澆筑15cm與舊基層同厚的C15水泥混凝土補(bǔ)平；而基層上的坑槽則用水泥砂漿填平、搗實(shí)。然后澆筑厚24cm的C35混凝土路面板，和原混凝土路面板銜接緊湊、平順，表面拉毛，以利于與瀝青混凝土聯(lián)接。
    其次，在路面壓漿過(guò)程中，有以下一些技術(shù)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)特別加以注意：
    1、灰漿施工配合比水泥:粉煤灰:膨脹劑:早強(qiáng)劑:水為1:2:0.08:0.06:1.2（其中:P.03 2.5級(jí)水泥、HZ型復(fù)合早強(qiáng)劑，UEA膨脹劑，膨脹率為0.03%-0.050/u）。
    2、根據(jù)路面狀況調(diào)查，對(duì)需壓漿的喞泥脫空板，用紅漆標(biāo)注鉆孔位置。鉆機(jī)（鉆頭51 mmx300 mm），鉆取直徑5cm的孔（每塊板鉆四五個(gè)孔），鉆孔深度到基層頂面或底基層底面。用灰漿拌和機(jī)按施工配合比均勻拌和灰漿，不能有沉淀和泌水現(xiàn)象。用壓漿泵把拌和好的灰漿由鉆好的灰漿孔壓入混凝土板底或路基頂面，壓力控制在0.5—1.0 MPa，直至相鄰孔或接縫中溢漿或無(wú)溢漿面板塊略有上升為止。灌漿過(guò)程中及時(shí)將溢漿的孔用圓木塞封閉，以防止倒流而造成壓力過(guò)度散失。大約10 min左右漿體穩(wěn)定后，拔出木塞，用灰漿或砂漿把灌漿孔封嚴(yán)。在灌漿過(guò)程中，通過(guò)控制灌漿時(shí)間和壓力，防止土路肩開(kāi)裂破壞。一般需要3d時(shí)間待灰漿強(qiáng)度達(dá)到3 MPa后方可開(kāi)放交通。此時(shí)檢測(cè)彎沉值，當(dāng)接縫兩側(cè)彎沉差超過(guò)0.05mm時(shí)，應(yīng)重新鉆孔補(bǔ)壓。
    最后，在原路面的沖擊碾壓過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采用壓實(shí)方法、破碎遍數(shù)。筆者以為，由于到混凝土板塊的結(jié)構(gòu)，混凝土板在水平方向所受約束愈小破碎效果愈好，因此破碎按順序從行車道向超車道依次進(jìn)行，效果最佳。沖壓完后，進(jìn)行路肩換板，互相搭接好。對(duì)沖擊后、換完板的原路面裂縫，人工用SK-70瀝青灌縫，然后灑透層、封層油，再加鋪瀝青混凝土。在AC-10I整平層沖壓路段構(gòu)造物邊界處、AC-25I下面層的路肩和行車道接縫處鋪玻璃纖維格柵，以阻斷裂縫向上反射。構(gòu)造物邊界的確定為在管涵上土層厚度小于2m時(shí)，沖壓邊界距管涵中線應(yīng)大于2m；通道、板涵上土層厚度小于3m時(shí)，沖壓邊界至涵邊應(yīng)大于3m；橋頭沖壓邊界為距橋頭搭板邊緣大于5m，所有橋梁均不予沖壓。破碎遍數(shù)取決于破碎期望值的實(shí)現(xiàn)程度，破碎期望值包括混凝土板破碎程度和能夠反映路基土層強(qiáng)度指標(biāo)的沉降量。
    在加鋪瀝青層面時(shí)，筆者認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持一下的操作步驟：
    1、沖壓后的原混凝土路面，先用人工拿掃帚將表面進(jìn)行全面清理，清除原混凝土路面表面浮灰、粘附泥土及坑槽中破碎和松動(dòng)的混凝土塊，再用森林滅火鼓風(fēng)機(jī)沿縱向排成斜線將灰土吹凈，最后用水車沖洗。
    2、噴灑第一遍乳化瀝青透層油，噴灑量為0.3-0.4Um2。由于保證通車和路肩換板的影響，先維持行車道通車、封閉超車道交通、噴灑超車道，停置24h后，開(kāi)放超車道交通，交換封閉、行車。待路肩混凝土澆筑完成并切縫后沖洗干凈，再噴灑本幅粘層油，每幅噴灑后均封閉交通24 h，設(shè)專人看管。
    3、在瀝青混凝土整平層攤鋪前24h，全幅灑第二遍遍粘層油，灑布量也為0.3-0.4 Um 2。灑布前先清掃干凈，人工撿除粘附于粘層油上雜物，再全斷面均勻?yàn)⒉颊硨佑停辉试S多灑或漏灑，接縫處采用彩條布覆蓋，多灑的部位人工刮除，以免造成路面粘接不好、泛油。
    4、已灑粘層油路段，因交叉施工需要，施工車輛進(jìn)入該路段時(shí)，應(yīng)在管理人員指揮下進(jìn)入、卸料。構(gòu)件安裝拌和砂漿時(shí)路面上應(yīng)鋪彩條布，以免污染粘層。
    三、碎化技術(shù)在水泥路面改造加鋪瀝青路面層過(guò)程中的應(yīng)用及其原理
    （一）碎化技術(shù)的應(yīng)用原理
    反射裂縫一般出現(xiàn)在與舊水泥混凝土板的裂縫和接縫相對(duì)應(yīng)的位置，其產(chǎn)生和發(fā)展的原因主要是由于舊水泥路面板的移動(dòng)所造成，而這些移動(dòng)又主要來(lái)源于溫度變化、行駛車輛及兩者的綜合作用。碎石化技術(shù)的原理就是采用特定的設(shè)備將舊水泥混凝土板破碎成尺寸極小的碎石塊，即相當(dāng)于將舊水泥板轉(zhuǎn)化成碎石基層，從根本上阻止了舊水泥混凝土板的移動(dòng)，因而該技術(shù)可徹底解決反射裂縫這一難題。
    破碎工藝按破壞特性的不同分為3種：破裂壓穩(wěn)、打裂壓穩(wěn)和碎石化。三者的目的都是縮小舊水泥板的尺寸，但處理后的板（碎）塊尺寸不同，碎石化將板的長(zhǎng)度減小到極小值。根據(jù)國(guó)外的研究成果，破裂壓穩(wěn)和打裂壓穩(wěn)技術(shù)處理的舊水泥混凝土路面上的瀝青混凝土加鋪層也會(huì)產(chǎn)生反射裂縫，不過(guò)與不進(jìn)行破碎的類似結(jié)構(gòu)相比，其反射裂縫出現(xiàn)的時(shí)間要比不進(jìn)行破碎時(shí)推遲2—3年，同時(shí)反射裂縫的數(shù)目相對(duì)減少20%左右。與碎石化工藝相比，破裂壓穩(wěn)和打裂壓穩(wěn)技術(shù)對(duì)水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)性破碎得不夠徹底。
    （二）碎化技術(shù)在水泥路面改造加鋪瀝青面層應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題
    1、正確掌握碎化技術(shù)使用的前提條件
    碎石化技術(shù)是將舊水泥混凝土板破碎成小碎塊的一種破壞性的方法，它破壞了路面結(jié)構(gòu)的整體性，因而降低了承載能力。多數(shù)情況下，采用在舊水泥混凝土板上進(jìn)行局部修復(fù)或罩面的做法是比較適合和經(jīng)濟(jì)的方法。究竟采用何種修復(fù)方式主要取決于舊水泥混凝土路面的損壞類型、程度和原因。例如，有些水泥混凝土路面損壞是由較差的基層或路基支撐造成的。在這種路面上采用碎石化技術(shù)反而破壞了原有混凝土板承擔(dān)和分散荷載的能力，勢(shì)必造成瀝青罩面層的早期病害。據(jù)筆者的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，碎化技術(shù)在水泥路面改造加鋪瀝青面層過(guò)程應(yīng)當(dāng)具備如下幾方面的條件方可運(yùn)用：首先，路基材料損壞太厲害，不能承受破碎路面的負(fù)荷地區(qū)不宜采用。與此同時(shí)，地下水位較高，路基積水的路面，以及路基含有較濕的粘土和混入泥砂的粘土地區(qū)不宜采用。其次，與其他修復(fù)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)或壽命—周期費(fèi)用分析后采用。最后，現(xiàn)有水泥混凝土路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的損壞，如大量錯(cuò)臺(tái)、翻漿和角隅破壞；超過(guò)25%的板斷裂、超過(guò)20%的路面已經(jīng)修補(bǔ)或需要修補(bǔ)，超過(guò)10%的路面需要開(kāi)挖修補(bǔ)；出現(xiàn)嚴(yán)重的水泥堿化反應(yīng)或凍脹開(kāi)裂。
    2、應(yīng)當(dāng)正確評(píng)估土基和基層的特性
    我們知道，MHB強(qiáng)有力的重錘沖擊和RM的低頻高幅振動(dòng)都會(huì)對(duì)路基或基層產(chǎn)生破壞并引起變化，最終路基承擔(dān)路面?zhèn)鬟f的荷載，因此路基和基層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性至關(guān)重要。碎石化的一個(gè)主要不足是在施工前難以預(yù)測(cè)路基的狀況。由于混凝土板的支撐作用掩蓋了路基的真實(shí)強(qiáng)度，混凝土板頂面的測(cè)試不能保證路基特性的正確性。最好通過(guò)取樣測(cè)試的方式來(lái)確定路基和基層的含水量及強(qiáng)度，或調(diào)查舊水泥路面性能惡化的原因，如是由較差的路基引起，則碎石化后也會(huì)引起病害問(wèn)題。
    四、水泥路面加鋪瀝青面層施工過(guò)程中關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)探討
    （一）在所有的技術(shù)環(huán)節(jié)中，首當(dāng)其沖的就是面板更換問(wèn)題結(jié)構(gòu)破損需要更換面板，更換面板必須遵循以下幾個(gè)方面的規(guī)則：（1）破碎機(jī)械不得使用沖擊錘之類的強(qiáng)制式設(shè)備，一般宜采用履帶式炮機(jī)、小型鑿巖機(jī)、人工配合空壓鉆機(jī)；（2）機(jī)械破碎的順序應(yīng)該是先板中后板邊，板邊破碎時(shí)機(jī)械鉆頭不能騎接縫直接下鉆，應(yīng)離接縫一定距離，這個(gè)距離的建議值一般為30一50cm；（4）破碎面板周圍的鄰空面必須為垂直斷面，殘根應(yīng)徹底清除干凈，在重新澆筑混凝土之前，在周邊涂刷60"粘稠熱瀝青兩遍。
    （二）裂縫修補(bǔ)環(huán)節(jié)
    舊水泥混凝土路面上的裂縫若不修補(bǔ)，在瀝青罩面層后隨著時(shí)間的推移，均會(huì)使瀝青面層出現(xiàn)反射裂縫，可采取如下措施修補(bǔ)裂縫。一般可采取如下措施：鑿槽灌縫施工后騎縫鋪設(shè)土工布變成了裂縫修補(bǔ)的關(guān)鍵工序，務(wù)必精心施工，一是土工布應(yīng)攤平，不得褶折和松動(dòng)，二是必須用輕型壓路機(jī)碾壓，直到土工布泛出黑斑為止，三是最好為整條，如特殊情況需搭接，其搭接長(zhǎng)度一般小于10cm。
    （三）接縫補(bǔ)強(qiáng)環(huán)節(jié)
    舊水泥混凝土路面使用數(shù)年后，接縫均存在不同程度的破壞，接縫的補(bǔ)強(qiáng)第一個(gè)工序就是清縫，目前最常見(jiàn)的方法是機(jī)械鋸切和高壓吹噴兩種。脹縫補(bǔ)強(qiáng)是接縫補(bǔ)強(qiáng)的重點(diǎn)，脹縫應(yīng)徹底清理，直至基層頂面，使其成為通透縫，為板塊伸長(zhǎng)提供應(yīng)有的空間余地。接縫兩側(cè)噴灑乳化瀝青透層油+石屑，用量為0.51 kg/擴(kuò)。脹縫騎縫鋪土工布，寬度為200cm，其余接縫均為100cm，然后全路滿幅再鋪一層土工布或土工格柵，這樣可以延緩接縫反射裂縫對(duì)瀝青罩面層影響和減少反射裂縫的出現(xiàn)。
    （四）最后一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是剪切遏制
    在這一環(huán)節(jié)，筆者認(rèn)為，我們應(yīng)重點(diǎn)注意舊水泥混凝土路面與原有基層界面的結(jié)合間題。由于長(zhǎng)期車輛荷載反復(fù)作用和大自然影響，舊水泥混凝土路面與基層之間的界面結(jié)合將會(huì)發(fā)生較大的變化，這個(gè)層間結(jié)合不外乎3種形式，即完全結(jié)合式、半結(jié)合式、完全分離式。目前多采用具有填充性、滲透性和擠密性的注漿方法，注漿材料可為純水泥砂，水泥砂漿、瀝青等。通過(guò)注漿使界面的半結(jié)合式和完全分離式變成完全結(jié)合式，擠密性增大了摩擦力，水平剪力得到了控制，同時(shí)，面板下脫空問(wèn)題也因注漿的填充性得到治理，豎向剪力失去了形成條件，透滲性使混凝土板的傾斜剪力得到遏制。
文章來(lái)自：滑模機(jī)械網(wǎng)
文章作者：信息一部
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