贠建鋒,李 龍,陳 龍,李 磊
(中建安裝集團(tuán)有限公司華西公司,陜西 西安 710000)
以往傳統(tǒng)的市政路面常以混凝土為面層,但是隨著長(zhǎng)年累月的使用以及車流量增加,混凝土路面會(huì)出現(xiàn)裂縫及沉降,如果從經(jīng)濟(jì)角度而言對(duì)混凝土路面進(jìn)行整體拆除新建,將耗費(fèi)大量的人力、物力,同時(shí)也浪費(fèi)了剛性混凝土路面剩余資源,而白加黑路面改造技術(shù)是將混凝土路面進(jìn)行鋪層加固,將原本的路基、路面均作為基層進(jìn)行處理,然后在上部加鋪瀝青或?yàn)r青混凝土層,形成“剛?cè)岵?jì)”的路面結(jié)構(gòu),不僅在一定程度上節(jié)約了建筑資源,同時(shí)也降低了人力物力成本,減少了建筑垃圾,降低了對(duì)環(huán)境的影響;具有施工便捷、對(duì)周邊交通影響小等特點(diǎn),但與此同時(shí)采用白加黑改造技術(shù)也可能存在質(zhì)量隱患,因此需要相關(guān)人員從技術(shù)角度、經(jīng)濟(jì)角度及施工角度進(jìn)行深入分析,探索白加黑改造技術(shù)的優(yōu)勢(shì),并針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效防治,提高市政道路的使用壽命,降低路面病害,同時(shí)也要從路容路貌的美觀角度進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工技術(shù)優(yōu)化。
(1)水泥混凝土路面的改造必要性。我國(guó)自改革開放以來(lái)取得了經(jīng)濟(jì)上的重要成就,同時(shí)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展也使得交通運(yùn)輸體量不斷增加,20世紀(jì)八九十年代市政道路大多以水泥混凝土路面為主,其剛性路面具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、不透水以及施工方便等特點(diǎn),但是隨著城鎮(zhèn)人口數(shù)量的增加,家用汽車、大型貨運(yùn)汽車保有量也在不斷提升,對(duì)于路面的反復(fù)碾壓,導(dǎo)致路面開裂、沉降、錯(cuò)臺(tái)等,降低了路面強(qiáng)度,同時(shí)也降低了駕駛體驗(yàn)感,另外很多市政道路已經(jīng)超過(guò)了設(shè)計(jì)使用年限,而路面的破壞程度也阻礙了城鎮(zhèn)居民通行,如果進(jìn)行全方位的封路重建,勢(shì)必影響城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及居民出行,因此選擇高效的改造方案對(duì)于提高市政道路質(zhì)量以及縮短工期都具有深遠(yuǎn)影響。
(2)白加黑改造技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。眾所周知當(dāng)前城鎮(zhèn)人口密度較大,任何一個(gè)路段的封閉施工都會(huì)對(duì)其他道路造成巨大的交通壓力,而白加黑改造技術(shù)從多個(gè)角度而言都具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。首先,白加黑改造技術(shù)不會(huì)破壞原有路面,能夠有效利用水泥混凝土路面的剩余強(qiáng)度進(jìn)行改造施工,充分合理地利用了建筑資源、減少了經(jīng)濟(jì)成本的投入,避免水泥混凝土路面拆除產(chǎn)生的噪音。其次,傳統(tǒng)的道路修建或者維修改造技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾,建筑垃圾從處理角度或者環(huán)保角度而言都不符合現(xiàn)代中國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展理念,白加黑改造技術(shù)有效減少了建筑垃圾,利用原有的建筑資源在上部進(jìn)行材料疊加,一定程度上節(jié)約了施工成本,也減少了機(jī)械及人力勞動(dòng)強(qiáng)度。最后,白加黑改造技術(shù)具有施工速度快的特點(diǎn),在前期對(duì)于改造路面進(jìn)行有效規(guī)劃以及施工組織設(shè)計(jì),然后進(jìn)行施工過(guò)程主要是等待瀝青混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后即可上人、上車,有效縮短了傳統(tǒng)改造模式下的封閉路段時(shí)間、緩解了交通壓力。
(3)白加黑改造流程以及部位處理。首先,對(duì)水泥混凝土道路進(jìn)行白加黑改造前應(yīng)進(jìn)行路況調(diào)查,包括路面結(jié)構(gòu)、車輛行駛狀況以及路面破損情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)打分,同時(shí)由于是老舊路面,其常見病害主要包括淺層、深層以及裂縫,需要針對(duì)破壞問(wèn)題進(jìn)行部位處理分析。其次,由以上步驟對(duì)老舊路面病害程度及路況進(jìn)行評(píng)分、分級(jí),選擇最優(yōu)化的處理方式,例如中度裂縫可以采用條帶補(bǔ)縫處理,而對(duì)于路面破碎部位可以采取更換面板或素混凝土回填,對(duì)于板底脫空部位可進(jìn)行雷達(dá)檢測(cè)進(jìn)行板底主漿等方式。最后,白加黑改造主要是在原有路面的基礎(chǔ)上進(jìn)行加鋪層,因此要充分考慮原有路面的剛性強(qiáng)度,而柔性路面的鋪設(shè)要分析兩種不同類型材料的結(jié)合強(qiáng)度,瀝青層過(guò)厚會(huì)提高施工成本并降低使用效果,但是瀝青鋪加層過(guò)薄也有可能降低路面使用壽命,甚至加快路面開裂。
(1)反射裂縫的防治技術(shù)。市政道路白加黑改造由兩種性質(zhì)不同的材料構(gòu)成,因此在外界溫度、濕度以及環(huán)境因素的影響下會(huì)產(chǎn)生一定的溫度縮脹,從而造成結(jié)構(gòu)變化,尤其是原有的水泥混凝土剛性路面自身帶有裂縫,在應(yīng)力作用下會(huì)使內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化,加上車輛的反復(fù)碾壓,就會(huì)造成板塊平移或者上下剪切變化,新鋪路面由此出現(xiàn)反射裂縫問(wèn)題,路面出現(xiàn)反射裂縫主要是由溫度、濕度以及交通荷載等多重作用因素產(chǎn)生,防治手段應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。首先,原有的混凝土路面由于破碎情況不同,因此產(chǎn)生的路面病害也不同,對(duì)于較為輕微的破碎板塊可以采用對(duì)縫修補(bǔ)以及灌封方式,而對(duì)于板塊錯(cuò)縫較為明顯或者完彎沉度較大的地方可以采用注漿穩(wěn)固處理方式,舊混凝土板塊的修補(bǔ)與加固要堅(jiān)持完整性原則,盡量減少豎向變形,以此降低瀝青加鋪層的剪切應(yīng)力和彎拉應(yīng)力、延緩反射裂縫產(chǎn)生。其次,也可采用改善加鋪層性能的方式,例如在瀝青混合料中加入彈性纖維或增加瀝青路面鋪裝厚度等,以此提高面層的抗拉變形能力,對(duì)于路面破碎較為嚴(yán)重的混凝土可加增補(bǔ)強(qiáng)層,增加了鋪層厚度可以減少反射裂縫向上反應(yīng)的速度。最后,反射裂縫由于彎曲和剪切力造成的上部鋪裝材料出現(xiàn)破壞,因此可以增加中間夾層,中間夾層主要以土工格柵為主,其柔性抗拉結(jié)構(gòu)能夠更好地連接上下兩層,但是由于中間夾層會(huì)受到施工條件等限制,需根據(jù)造價(jià)、操作性以及多方面因素進(jìn)行綜合考量。
(2)薄層罩面抗車轍技術(shù)。白加黑改造技術(shù)上部所鋪裝的瀝青混凝土屬于柔性材料,因此可以較高的提高駕駛舒適性,但是其瀝青表面僅僅作為功能層,在較大規(guī)模的車輛碾壓后可產(chǎn)生反復(fù)剪切力從而造成材料的疲勞性,形成路面失穩(wěn)或出現(xiàn)塌陷、坑洼等問(wèn)題,雖然從維修角度較為便捷,但是也會(huì)在無(wú)形中增加施工成本,甚至產(chǎn)生一定量的建筑類垃圾,為了更好解決這類問(wèn)題,可采用薄層面罩抗車轍技術(shù)。此類技術(shù)最早于20世紀(jì)80年代由法國(guó)科學(xué)家提出,而后在20世紀(jì)90年代中期的美國(guó)快速推廣,而當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展使得薄層面面罩抗車轍技術(shù)與乳化改性瀝青混合料攤鋪可同步完成,通過(guò)改變?nèi)榛癁r青的配比,可使得混合料在預(yù)熱瞬間產(chǎn)生氣化,并填充混合料下部空間,同時(shí)還可以對(duì)一些細(xì)小裂縫進(jìn)行瞬間修補(bǔ),此類技術(shù)可以與瀝青混合料同時(shí)鋪裝,具有一次成型的特點(diǎn),因此有效提高了施工速度,而且乳化瀝青也不會(huì)被機(jī)械損壞,還能有效對(duì)路面進(jìn)行防護(hù)、減少破損可能性。另外,薄層罩面抗車轍技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中會(huì)使用更高含量的瀝青及油膜,厚度保證了整個(gè)路面具有更高的防水性能,使得路面能夠迅速排水,減少了雨天駕駛產(chǎn)生水霧的問(wèn)題,并且兼顧抗滑能力,尤其在雨雪天氣更具有安全性。
白加黑改造技術(shù)雖然具有諸多優(yōu)勢(shì),但是如果施工過(guò)程中沒(méi)有強(qiáng)調(diào)技術(shù)的落實(shí)程度,也容易造成改造后的路面病害出現(xiàn),我國(guó)地域面積廣闊,不同地區(qū)有著不同的施工條件以及地理?xiàng)l件,因此白加黑改造技術(shù)需要秉承客觀、科學(xué)、謹(jǐn)慎的態(tài)度,注重區(qū)域性的施工特點(diǎn)。
(1)施工材料的質(zhì)量控制。施工材料的質(zhì)量是影響施工整體性的關(guān)鍵,因此在市政道路白加黑改造過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)材料質(zhì)量管控、保證工序順利進(jìn)行。首先,施工單位在進(jìn)行施工材料采購(gòu)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工技術(shù)文件以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,按照程序查驗(yàn)供貨商的資質(zhì)以及質(zhì)量認(rèn)證體系,在注重供貨商口碑的基礎(chǔ)上再進(jìn)一步分析施工成本。其次,在各類材料進(jìn)場(chǎng)前做好材料運(yùn)輸、材料存儲(chǔ)以及材料施工的嚴(yán)格管控計(jì)劃,尤其是粉煤灰、礦粉、外加劑以及石材等要做好防潮、防塵的儲(chǔ)存處理,材料進(jìn)場(chǎng)前要對(duì)外觀以及內(nèi)部進(jìn)行查驗(yàn),之后也需定期對(duì)材料進(jìn)行抽查,堅(jiān)持不同類型原材料分開存儲(chǔ)及保管。最后,對(duì)于施工材料的管理要建立問(wèn)責(zé)機(jī)制,充分發(fā)揮各層級(jí)管理人員的主觀能動(dòng)性,將材料管理評(píng)分與相應(yīng)的績(jī)效獎(jiǎng)金掛鉤,讓員工自覺提高管理效能,以此激發(fā)個(gè)人潛能。
(2)原有路面的處理方式方法。原有的市政道路一般都是達(dá)到了使用年限或路面出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題才會(huì)進(jìn)行改造,處理常見的路面破損問(wèn)題包括路面彎沉、路面裂縫、邊角破損以及反射裂縫等,但是以上問(wèn)題都是路面的表象特征,若深入了解路面的機(jī)械承載能力還需進(jìn)行鉆芯取樣進(jìn)行定量分析,并找到相應(yīng)的路面問(wèn)題。另外,對(duì)于具有嚴(yán)重問(wèn)題的市政路面還需進(jìn)行定點(diǎn)勘測(cè),針對(duì)路基含水率、巖層結(jié)構(gòu)以及路面穩(wěn)定性等得出精準(zhǔn)數(shù)據(jù),并為后期的新路面鋪裝提供施工參數(shù)及依據(jù)。對(duì)于路面縫隙要進(jìn)行開槽清理及沖洗,采用防水灌漿措施,對(duì)于嚴(yán)重的底板脫空則考慮更換或者灌漿,為后期的白加黑瀝青路面鋪裝打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(3)剛?cè)峤唤咏缑娴募夹g(shù)處理方式。原有的市政道路為剛性路面,而后鋪裝的瀝青混凝土則為柔性路面,兩者的結(jié)合主要依靠柔性粘結(jié),而其中的防水處理質(zhì)量直接關(guān)系到路面層間滑移問(wèn)題,因此既要保證兩者的連接力足夠,同時(shí)也做好相應(yīng)的防水處理。首先,為了提高剛?cè)峤唤缑嬲辰Y(jié)程度,可以提高接觸表面的粗糙度,例如對(duì)原有的剛性路面進(jìn)行鑿毛處理,但是要注重鑿毛后的表面清掃,防止浮沉和細(xì)小顆粒物體留存。其次,可以引入粘接力較強(qiáng)的膠黏性材料,但是剛性路面要加設(shè)應(yīng)力吸收層、做好銑刨處理。最后,由于瀝青混凝土本身具有一定的自防水功能,因此不必再另外設(shè)置防水層,但是在剛性路面上部加鋪瀝青時(shí)要注重路面施工期間的干燥性,管理人員必須關(guān)注施工節(jié)點(diǎn)的天氣預(yù)報(bào),選擇晴天進(jìn)行施工,并做好降雨的路面防護(hù)和預(yù)防措施。
(4)攤鋪機(jī)的應(yīng)用優(yōu)化方案。機(jī)械化施工是道路交通工程的未來(lái)發(fā)展必然趨勢(shì),攤鋪機(jī)作為白加黑道路改造的重點(diǎn)應(yīng)用機(jī)械,在很大程度上降低了人力工作強(qiáng)度,同時(shí)也能更好地完成施工目標(biāo)、提高施工質(zhì)量,但是對(duì)于機(jī)械化施工也有更高的要求標(biāo)準(zhǔn),例如施工振搗器的振動(dòng)頻率以及工作仰角都是影響路面鋪層厚度及平整度的關(guān)鍵,因此需要針對(duì)施工特點(diǎn)以及施工需求優(yōu)化攤鋪及應(yīng)用方案。首先,相關(guān)施工人員應(yīng)根據(jù)道路施工寬度以及等級(jí)對(duì)熨平板進(jìn)行調(diào)整,以滿足機(jī)械預(yù)壓、整形以及平整的施工要求,同時(shí)在施工前要檢查熨平板底部的平穩(wěn)度以及機(jī)械連接牢固性,并考慮熨平板的對(duì)稱程度,防止運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)鋪料不均勻或鋪料走偏現(xiàn)象。其次,攤鋪機(jī)的螺旋分料器對(duì)于路面鋪裝厚度以及混合料配合比都具有較大影響,在施工前應(yīng)充分考慮外界影響因素,例如混合料溫度、攤鋪厚度以及集料粒徑等,一般情況下可將螺旋分料器放置在熨平板前沿中間位置,但如果溫度過(guò)低或攤鋪厚度較大時(shí),可適當(dāng)增加距離、相反縮小距離。最后,分料器的投料高度并非固定模式,而是要根據(jù)工作效率進(jìn)行調(diào)整,為了更好地提高工作效率以及減少填料次數(shù),可適當(dāng)降低分料器高度,如果路面鋪裝厚度較大時(shí)則可提升分料器的高度。
綜上所述,市政道路白加黑改造施工技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在了各大城市當(dāng)中,具有不破壞原有路面、高效利用資源、減少建筑垃圾、施工速度快等特點(diǎn),但是白加黑改造技術(shù)也需注重方式方法、強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的技術(shù)運(yùn)用。相關(guān)施工及技術(shù)人員要深入了解和分析反射裂縫的防治技術(shù)以及薄層面罩抗車轍技術(shù)的合理使用,并從事前的施工材料質(zhì)量控制入手、堅(jiān)持科學(xué)的結(jié)合面處理方法,尤其對(duì)于剛?cè)峤唤缑娴募夹g(shù)處理要符合規(guī)定,合理使用各類機(jī)械設(shè)備,同時(shí)也不斷完善施工技術(shù)細(xì)節(jié),以此促進(jìn)我國(guó)市政道路改造工程質(zhì)量提升。