市政路橋施工中防水路基面的技術(shù)分析

汪文兵

（安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230051）

0 引言

市政路橋工程在投入使用中，會受到天氣、環(huán)境、地質(zhì)條件等復(fù)雜因素的影響，出現(xiàn)路面破損，且破損頻率較高[1]。在深入剖析路基面破損的原因時(shí)發(fā)現(xiàn)，部分破損是由于設(shè)計(jì)施工和道路運(yùn)輸管理不善所導(dǎo)致。在防水路基表面發(fā)生破壞后，有關(guān)部門要對其進(jìn)行二次修復(fù)，防止破損位置進(jìn)一步發(fā)展[2]。但由于現(xiàn)階段有關(guān)單位對防水路基面監(jiān)督力度不夠，無法確保破損位置及時(shí)修復(fù)，修復(fù)后的路面質(zhì)量往往會比原有的防水效果更差，浪費(fèi)大量的物資和人力[3]。要解決該問題，改善路基面的防水性能，必須從施工開始階段便嚴(yán)格控制防水面的施工質(zhì)量，從而延長其使用壽命。

1 市政路橋施工實(shí)例

所研究的工程標(biāo)段位于某市開發(fā)區(qū)，全線標(biāo)段里程為KF380+082～KD385+548（共劃分成四個(gè)施工段，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），施工段正線全長約45 km，施工段中的右幅為7.8 m，包括行車道與超車道。根據(jù)施工作業(yè)現(xiàn)場的勘驗(yàn)與綜合調(diào)研，設(shè)計(jì)施工段路基面防水施工方案見表1。

表1 路橋路基面防水施工方案

2 市政路橋施工中防水路基面技術(shù)

2.1 市政路橋防水路基面施工原材料準(zhǔn)備

在對市政路橋建設(shè)項(xiàng)目中的路基面進(jìn)行防水施工前，首先需要根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)要求，對施工原材料進(jìn)行選擇。選用符合當(dāng)前重要交通道路瀝青技術(shù)的基質(zhì)瀝青材料作為主要材料。對于施工材料中的改性劑，選用橡膠粉和環(huán)氧樹脂，固化劑選用低分子氨樹脂[4]。其中，環(huán)氧樹脂材料的環(huán)氧值應(yīng)當(dāng)控制在0.41 當(dāng)量/100 ge～0.47 當(dāng)量/100 g 范圍內(nèi)；軟化點(diǎn)在12～20 ℃范圍內(nèi)；無機(jī)鋁含量應(yīng)小于或等于0.001 當(dāng)量/100 g；有機(jī)氯應(yīng)小于或等于0.02當(dāng)量/100 g。低分子氨樹脂的表觀應(yīng)為棕色黏稠液體；氨值應(yīng)控制在200±20 范圍內(nèi)；分子量應(yīng)在600～1 100 范圍內(nèi)[5]。根據(jù)上述論述完成對施工原材料的選擇，在此基礎(chǔ)上，通過外購方式獲取到的改性瀝青，在使用之前必須進(jìn)行樣品熔化，以檢測其離析情況。檢查無明顯分離，凝結(jié)等現(xiàn)象，所有的性能指標(biāo)均滿足規(guī)范的要求。針對各類材料的貯存按照下述標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制：第一，碎石貯存的過程中應(yīng)當(dāng)確保集料的潔凈以及干燥，并防止受到外界的污染；第二，對于改性劑材料的貯存，應(yīng)當(dāng)將其按照規(guī)定要求貯存在室內(nèi)，并保持貯存環(huán)境干燥，注意通風(fēng)和防火；第三，針對改性瀝青施工材料，明確其保質(zhì)期，嚴(yán)格控制貯存的日期小于保質(zhì)期，存在離析現(xiàn)象的材料嚴(yán)禁使用。

2.2 改性瀝青黏層施工

在完成對施工原材料的準(zhǔn)備后，針對市政路橋的改性瀝青黏層施工。圖1 為改性瀝青黏層基本結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 改性瀝青黏層結(jié)構(gòu)示意圖

按照施工技術(shù)規(guī)范要求，在施工時(shí)，采用小型瀝青罐車施工，同時(shí)配合人工噴油方式輔助。要求噴射出的改性瀝青應(yīng)當(dāng)呈霧狀分布。不同類型的瀝青施工材料以及用量都應(yīng)當(dāng)根據(jù)黏結(jié)層的類型進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定施工方案[6]。灑布黏層瀝青的溫度不能低于10 ℃，并且是平穩(wěn)、升高的，有適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速，大風(fēng)、霧天或雨天都不得施工。市政路橋路面上的松散顆粒、灰塵等，都要清理掉。如果有泥巴，則要用鐵鍬和清水沖洗，等地面干了再灑上一層瀝青。采用瀝青噴涂設(shè)備，對路緣石、雨水進(jìn)水口、檢查井等部位進(jìn)行噴涂[7]。噴灑時(shí)，要沿著道路縱向均勻地噴灑，在側(cè)向上，要先灑到中心隔離區(qū)附近的一條車道，然后從里到外，依次噴出一條車道，下一條車道和前面一條車道不會重合，但不能暴露，必須用人工噴水設(shè)備進(jìn)行噴淋。在鋪設(shè)瀝青路面時(shí)，在每一層上部進(jìn)行鋪設(shè)之前，先將被污染的底層清理干凈，再灑上一層瀝青，所有底層表面都要噴上乳化黏合瀝青。在所有的中間面層上都要噴灑乳化黏合的瀝青，并在充分破乳后再進(jìn)行鋪面。黏層的乳化瀝青噴灑量為0.3～0.5 kg/m3。乳化瀝青灑布時(shí)，不可漏灑，不可過量。

2.3 貧混凝土基層施工

在進(jìn)行貧混凝土基層的施工時(shí)，攤鋪設(shè)備是主要機(jī)械，需要密切配合其他施工機(jī)械。在鋪裝過程中，根據(jù)松散系數(shù)進(jìn)行試鋪，并經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)進(jìn)行校正。在鋪裝過程中，其質(zhì)量控制的重點(diǎn)是平整度和外觀尺寸。掛線是攤鋪施工的關(guān)鍵，由有經(jīng)驗(yàn)、有責(zé)任心的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行[8]。鋼絲繩一定要繃緊，以免發(fā)生變形，一根鋼索吊在一根鋼索上，必要時(shí)可以用1 m 的支撐。攤鋪時(shí)，應(yīng)兩臺車同時(shí)進(jìn)行，根據(jù)進(jìn)料情況，可適當(dāng)減速，不能任意加速。螺旋給料機(jī)的高度不能過低，轉(zhuǎn)速要與鋪面的速度一致，并且要保證物料的均勻。在鋪展過程中，應(yīng)盡可能地避免停車，當(dāng)不可避免時(shí)，必須確保螺旋進(jìn)給器在充滿物料時(shí)停止工作。

在完成上述操作后，對貧混凝土基層進(jìn)行碾壓處理，針對施工縫采用輻射碾壓法進(jìn)行碾壓，如圖2 所示。

圖2 輻射碾壓法施工縫碾壓示意圖

針對接頭位置的碾壓，按照圖3 所示的方式進(jìn)行45°掃面碾壓。

圖3 45°掃面接頭碾壓示意圖

壓路機(jī)在完成相應(yīng)工作任務(wù)后需要立即離開剛成型的路面，起振、消振應(yīng)該從靠近壓路機(jī)的地方開始，并避免單點(diǎn)的強(qiáng)烈振蕩。在碾壓成形后，應(yīng)及時(shí)用塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期間，禁止任何交通工具通過，并實(shí)行嚴(yán)密的封鎖。養(yǎng)護(hù)效果直接決定最終的施工質(zhì)量，因此應(yīng)當(dāng)將這一環(huán)節(jié)作為重點(diǎn)。在養(yǎng)護(hù)的過程中還需要對貧混凝土基層各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測定，并與標(biāo)準(zhǔn)要求對比，針對存在差異的情況進(jìn)行分析，并分析造成這一差異產(chǎn)生的原因，予以合理地解決，控制施工質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)對該施工技術(shù)應(yīng)用可行性的驗(yàn)證，下面將展開對其防水層厚度的檢驗(yàn)以及對彎沉程度的測試。

3 實(shí)證分析

防水路基面施工中，所有的排水系統(tǒng)都要經(jīng)過全面的規(guī)劃，并且充分利用當(dāng)?shù)氐牡孛埠吞烊坏乃?，保證施工的合理性。同時(shí)，根據(jù)工程施工需求，施工單位應(yīng)建立物料進(jìn)場驗(yàn)收制度，對物料進(jìn)場進(jìn)行登記，做到物料進(jìn)場透明、公開、規(guī)范。進(jìn)場后，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范，防止在進(jìn)場后由于管理不善造成的質(zhì)量問題。在路基面防水工程中，施工材料的綜合性能是影響防水性能、黏合性和耐久性的關(guān)鍵因素。在材料選用上，材料的性能指標(biāo)要符合工程需要，材料進(jìn)場和使用前要進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保材料的質(zhì)量穩(wěn)定。

3.1 防水層厚度檢驗(yàn)

完成施工后，使用鋼針刺入法，對施工段進(jìn)行防水層厚度的檢驗(yàn)（要求防水結(jié)構(gòu)層的厚度為＞5 mm），施工中，使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行刺入鋼針垂直長度的測量，使用以下公式，計(jì)算防水層厚度：

式中，h——路基防水層厚度（mm）；s——設(shè)計(jì)膜厚（mm），p——灑布量（kg/m2）。

按照上述方式，得到如下所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，見圖4。

圖4 路基防水層厚度檢驗(yàn)

3.2 彎沉測試

設(shè)計(jì)測點(diǎn)對施工段進(jìn)行彎沉測試。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有真實(shí)性，可在實(shí)驗(yàn)開始前，根據(jù)具體需求，在市政路橋道路上，根據(jù)車輛行駛方式，布置對應(yīng)的測點(diǎn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中測點(diǎn)的下沉量，統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)后所選擇測點(diǎn)的彎沉值。進(jìn)行彎沉實(shí)驗(yàn)測點(diǎn)的布置，測點(diǎn)方案見圖5。

圖5 彎沉測點(diǎn)方案

彎沉值計(jì)算公式如下：

式中：I——施工段測點(diǎn)彎沉值（mm）；N——路面設(shè)計(jì)彎沉值量測單位，取小數(shù)點(diǎn)后兩位（mm）；C——設(shè)計(jì)路面有效使用年限；S——基層類型系數(shù)，根據(jù)所選工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)此參數(shù)的取值為1.0；B——路橋等級次數(shù)，根據(jù)所選工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)此參數(shù)的取值為1.0。在KF380+082～KD385+548 標(biāo)段中，設(shè)置若干個(gè)測點(diǎn)，在每個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行彎沉的計(jì)算，統(tǒng)計(jì)后求解算出測點(diǎn)平均彎沉值，統(tǒng)計(jì)測點(diǎn)彎沉值，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。

表2 彎沉值測點(diǎn)結(jié)果

4 結(jié)論

根據(jù)上述研究，得出以下兩個(gè)方面的結(jié)論：

（1）根據(jù)圖4 路基防水層厚度檢驗(yàn)結(jié)果，所有測點(diǎn)中路基防水層厚度均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，說明設(shè)計(jì)方案可以使施工后路基面的防水層達(dá)到質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

（2）根據(jù)表2 彎沉值測點(diǎn)結(jié)果，所有測點(diǎn)的平均彎沉值均在5.0 mm 以內(nèi)，即在施工后防水路基并未發(fā)生過度沉降等病害，不會對工程整體質(zhì)量造成影響，證實(shí)了該方法可以起到提高工程施工綜合質(zhì)量的效果?？偠灾?，該方法對于路橋工程而言是可行的。