莊思雄
福建路港(集團(tuán))有限公司(362000)
我國大多數(shù)省份的路面均為剛性路面,并且隨著路面使用時(shí)間的增長,部分剛性路面已經(jīng)出現(xiàn)了破損。在病害不斷加重的情況下,行車的安全性和舒適性已經(jīng)受到了嚴(yán)重的威脅。目前針對(duì)這種路面的修復(fù)措施主要是在原路面的基礎(chǔ)之上覆蓋瀝青面層,該種施工方法具有施工簡單、成本低以及修復(fù)效果良好等優(yōu)勢(shì),因此被廣泛地應(yīng)用于我國道路病害的處理。
文章以泉州市祥云路改造提升工程項(xiàng)目為研究對(duì)象。本項(xiàng)目場(chǎng)地位于泉港區(qū),本項(xiàng)目為改造提升工程,將原有舊水泥混凝土路面改造為瀝青混凝土路面,增設(shè)給排水管道、交通樞紐、橋涵改造、景觀改造、兩側(cè)建筑立面改造。路線起點(diǎn)位于祥云路與西海路的交叉口,終點(diǎn)位于泉港醫(yī)院附近與祥云南路相交,路線總長約4.938 km。紅線寬度35~37 m。施工內(nèi)容主要包括道路工程、交通工程、橋涵工程、景觀綠化工程、給排水工程、電氣照明工程、立面改造工程等。道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為:道路等級(jí),城市主干路;設(shè)計(jì)時(shí)速50 km/h;道路紅線寬度35~37 m,雙向四車道+非機(jī)動(dòng)車車道+人行道;設(shè)計(jì)交通量為中等交通;瀝青路面設(shè)計(jì)使用年限12年;道路橫坡2.0%。
舊水泥路面的工程示意圖如圖1 所示。
圖1 路面結(jié)構(gòu)示意圖
水泥混凝土是我國目前使用較為廣泛的一種路面材料,但是由于受到某些技術(shù)方面的影響,再加上長期的荷載作用,水泥混凝土路面的破壞較為嚴(yán)重。主要的破壞形式可分為連續(xù)破碎、基層損壞、斷裂等幾類。
混凝土路面的病害成因主要是由于舊水泥混凝土路面的排水性能較差,基層及邊緣部位不能及時(shí)將水排出,因此在長期的荷載作用下,路基逐漸軟化,隨之產(chǎn)生比較嚴(yán)重的錯(cuò)臺(tái)、斷板等病害。另外,隨著車輛的載重不斷加大,道路所受的荷載也越來越大,從而導(dǎo)致路面的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的破壞[1]。
直接鋪加瀝青混凝土方案是在原舊水泥混凝土路面清理干凈的基礎(chǔ)上,在其表層直接鋪加一層瀝青混凝土施工材料。這種施工方案具有技術(shù)簡單、施工效率高的特點(diǎn)。但是在項(xiàng)目投入使用之后,由于在瀝青混凝土和舊水泥混凝土路面的接縫處易產(chǎn)生較為嚴(yán)重的裂縫錯(cuò)位現(xiàn)象,從而出現(xiàn)焦油坑,最終導(dǎo)致較為嚴(yán)重的病害。因此這種施工方案整體效果較差[2]。
該種施工方案是在原舊水泥混凝土路面之上鋪加一層連續(xù)筋混凝土,然后在表層鋪設(shè)一層瀝青面層。從施工效果上看,該種施工方案可以從根本上解決舊水泥混凝土路面的病害問題,具有良好的處理效果。因此,該種施工方案目前被廣泛應(yīng)用在我國部分城市道路中。
該種施工方案是在原舊水泥混凝土路面和瀝青面層之間加鋪一層玻璃纖維。由于玻璃纖維具有良好的拉伸性能,所以該種施工方案可以有效降低反射裂縫的出現(xiàn),還可以有效減緩車輛對(duì)于路面的磨損。
該種施工方案實(shí)施前需要在舊水泥混凝土路面表層進(jìn)行鑿毛處理或者噴砂處理,然后鋪加瀝青混凝土材料。在接縫和裂縫處通過添加玻璃纖維網(wǎng)格和乳化瀝青黏合劑,進(jìn)而提升各層之間的黏合性能,提高路面的整體穩(wěn)定性。
玻璃纖維格柵作為一種新興的施工材料,目前在舊水泥混凝土路面的修復(fù)中具有較為廣泛的應(yīng)用。玻璃纖維格柵具強(qiáng)度高、彈性強(qiáng)、耐高溫以及耐低溫等特點(diǎn),因此該種材料的應(yīng)用可以有效解決結(jié)構(gòu)在水平方向位移造成的病害,徹底解決瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布問題。同時(shí),玻璃纖維格柵的使用可以有效避免瀝青混凝土路面的反射裂縫,使瀝青混凝土路面的使用年限得到延長。鑒于玻璃纖維具有以上優(yōu)點(diǎn),因此被大量用于舊水泥混凝土路面的修復(fù)項(xiàng)目中[3]。
改性瀝青的使用可以有效改善路面條件,對(duì)路面結(jié)構(gòu)性能的提升具有重要的作用。改性瀝青的使用可以有效提高路面結(jié)構(gòu)的抗剪性能和抗低溫應(yīng)變能力,還具有較強(qiáng)的高溫穩(wěn)定性,因此被廣泛應(yīng)用在溫差較大的地區(qū)。
改善瀝青是在瀝青材料中添加一定量的瀝青改性劑。改性瀝青在施工完成后,在瀝青內(nèi)部會(huì)形成較大空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu),可以有效解決低溫和高溫造成的路面變形問題,可以提高車輛行駛的舒適性以及安全性。
瀝青油氈的使用可以有效防止地下水進(jìn)入加鋪層內(nèi),還可以有效防止路面積水進(jìn)入路面的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中,從而可以有效延長道路的使用壽命。瀝青油氈具有良好的抗拉性能,對(duì)于阻止路面的水平應(yīng)變和豎向荷載的傳遞具有良好的效果。同時(shí),瀝青油氈還具有良好的抗高溫性能,即使在高溫環(huán)境中,也可以有效抵抗汽車荷載的反復(fù)碾壓作用。
對(duì)于嚴(yán)重?cái)嗔选⒘芽p處有嚴(yán)重剝落,破碎板被分割3 塊以上,錯(cuò)臺(tái)或裂塊已開始活動(dòng)的短板,應(yīng)采用整塊板更換的措施。由于基層強(qiáng)度不足或滲水軟化,路基不均勻沉降,造成混凝土板斷裂成破碎板或嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)時(shí),應(yīng)將整塊板鑿除,在處置好基層及路基后,重新澆筑新的混凝土板。
為了確保施工質(zhì)量,在每一層施工操作之前,要進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果不存在問題時(shí),即可進(jìn)行大面積施工。施工中應(yīng)對(duì)項(xiàng)目指定位置進(jìn)行取樣測(cè)量、達(dá)標(biāo)之后,即可進(jìn)行攤鋪和碾壓工作,最后對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收。
瀝青面層在鋪設(shè)之前需要確定鋪設(shè)材料的配比,該步驟是在鋪設(shè)瀝青面層過程中最重要的步驟之一。瀝青面層的原材料包括瀝青、粗細(xì)集料、砂石等,所以原材料的優(yōu)劣對(duì)于瀝青路面的質(zhì)量控制具有重要的意義。因此施工單位要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行原材料的選擇,在運(yùn)輸?shù)倪^程中要采取防護(hù)措施,盡量避免在運(yùn)輸過程中對(duì)原材料造成材料性質(zhì)的改變,最終影響瀝青路面的質(zhì)量。
在鋪設(shè)的過程中,碾壓的環(huán)節(jié)同樣占有很重要的地位,碾壓的質(zhì)量決定了瀝青的面層的成型質(zhì)量。壓路機(jī)的碾壓速度的控制是碾壓技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn),如果壓路機(jī)的速度過快會(huì)導(dǎo)致碾壓的質(zhì)量不滿足需求,如果壓路機(jī)速度過慢會(huì)導(dǎo)致工期延長,降低施工效率。壓路機(jī)需要根據(jù)具體的施工條件調(diào)整壓實(shí)方法,依據(jù)初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)步驟適時(shí)調(diào)整碾壓次數(shù),從而防止重復(fù)碾壓及漏壓的情況出現(xiàn)。
溫度的控制在路面的碾壓過程中是不可忽略的。當(dāng)面層溫度小于110 ℃時(shí),便需進(jìn)行碾壓操作。在施工的過程中,要保證瀝青混合料的溫度在一定的可控范圍之內(nèi),如果碾壓過程中混合料的溫度過低,則需要用加熱器對(duì)混合料進(jìn)行加熱。如果壓實(shí)時(shí),瀝青面層的溫度大于50 ℃,則壓路機(jī)繼續(xù)前進(jìn)。
瀝青面層的攤鋪過程中會(huì)出現(xiàn)很多的交叉痕跡及間隙,這不僅影響瀝青路面的美觀,也存在行車的安全隱患。瀝青面層的接縫通常分為縱向接縫和橫向接縫,在對(duì)接縫進(jìn)行處理之前須將接縫中的雜物清除干凈,同時(shí)必須保證接縫中的填充材料和路面的材料相同。
在舊水泥混凝土路面上鋪設(shè)瀝青面層可以有效解決已經(jīng)產(chǎn)生的路面病害問題,使路面性能得到極大程度的改善。我國目前的舊水泥混凝土路面病害日益嚴(yán)重,需要經(jīng)過全面的治理才能滿足日益加劇的交通狀況。因此,在舊水泥混凝土路面鋪設(shè)瀝青面層,改善舊水泥混凝土路面的性能,滿足交通需要等方面具有及其重要的意義。