郭慶華
(邢臺市公路建設養(yǎng)護中心,河北 邢臺 054001)
某公路工程全長6.5km,為農(nóng)村公路,交通量較小且基本為輕型車輛,因此原路面采用泥結碎石。隨著公路的使用,局部位置處出現(xiàn)石料松脫和坑槽等問題,現(xiàn)場勘查后發(fā)現(xiàn),排水溝堵塞,路肩存在大量的雜草。為恢復該公路的路用性能,經(jīng)過研究后,決定在養(yǎng)護過程中,應用復合封層罩面技術對路面加以處理。由檢測結果可知,該路段的代表彎沉值為0.01mm,先在原泥結碎石上鋪設一層碎石聯(lián)結層,經(jīng)碾壓密實后,再鋪設乳化瀝青碎石封層,灑布透層油,施工稀漿封層。下面重點對該公路養(yǎng)護中復合封層罩面技術的應用展開分析探討。
2.1.1 原路處理
(1)本工程中,原路面為泥結碎石,在其上施工復合封層罩面,要求泥結碎石的強度達標,檢測強度時,可以用彎沉值和壓實度作為控制指標。當原路面的壓實度低于94%時,選用重型壓路機碾壓,將壓實度提升至94%以上,若含水量超過或未達到最佳含水量的要求時,則可通過翻曬或灑水的方法處理,達到最佳含水量后,再碾壓密實。
(2)當原路的彎沉值超過0.01mm時,可通過填筑質(zhì)地較為堅硬的碎石或強度較高的材料補強加固,存在破損的部位,應連帶周圍一定范圍全部挖除,隆起的部位按要求處理[1]。
2.1.2 施作排水設施
排水系統(tǒng)設計時,要綜合考慮如下因素:公路等級、地下水的賦存情況、地形地貌、土壤性質(zhì)、降雨強度等,通過合理的布局,將路基與路面排水有機結合到一起,構成一套完整的排水系統(tǒng),保證排水暢通,減輕水對路基和路面產(chǎn)生的不利影響,從而使路基保持干燥,路面結構穩(wěn)定。路基補強加固后,可開挖明溝,按現(xiàn)場土質(zhì)的實際情況,確定開挖深度,當路基為砂性土時,明溝的深度以80~100cm為宜,若是黏性土路基,則明溝的深度可增加至100~120cm[2]。
2.1.3 材料與機械準備
施工正式開始前,要準備好材料和機械設備。遵循就近取材的原則,選擇質(zhì)量優(yōu)的路基補強材料和路面施工材料,結合工程量,合理確定機械設備的數(shù)量,并保證選用的機械設備性能良好。
(1)復合封層罩面施工中使用的乳化瀝青、礦料等原材料,應檢查質(zhì)量,確認合格后,方可在施工中使用。質(zhì)量不合格的材料,要退回供貨商,不得進場,更不可用于施工;粗集料中,超過粒徑的顆粒要全部篩除,以1%的含水量作為間隔,按照相關規(guī)范標準的規(guī)定要求,測試細集料的密度,計算出干礦料的重量,據(jù)此獲取含水量與礦料重量的關系曲線,為攤鋪設備的參數(shù)設定提供參考依據(jù)[3]。
(2)在復合封層罩面施工中,為加快施工速度,需要使用大量的機械設備,包括稀漿封層機、各種輔助機械、試驗儀器設備等。按施工計劃調(diào)配機械設備,投入使用前,全面檢查機械性能,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,避免機械設備帶病作業(yè)。準備數(shù)量充足的備件,尤其是易損件,避免因配件缺失,影響機械正常使用的情況發(fā)生。
(3)按照復合封層罩面的施工要求,選用的施工機械要具備如下功能:拌和、攤鋪、計量等,可以將各種原材料,如乳化瀝青、集料、礦料、水等,按照一定的比例送入攪拌筒內(nèi),快速攪拌后形成混合料,經(jīng)分料器送入攤鋪箱中,由稀漿封層機攤鋪到路面上[4]。
(4)稀漿封層機是施工中較為重要的機械之一,該機械首次使用前和使用一段時間后,要標定計量裝置,其目的在于對材料精確計量,獲得精確的配合比及質(zhì)量達標的混合料。為確保稀漿封層的施工質(zhì)量,應由專業(yè)的隊伍開展稀漿封層作業(yè),隊伍中配備稀漿封層機駕駛員及其他工作人員,施工正式開始前,對操作人員開展崗前培訓,使他們熟練掌握稀漿封層機的性能及使用要領,能夠熟練操作。
(5)施工前,要全面檢查稀漿封層機的主要部件,如油泵、水泵、管道、控制閥等,看有無故障,發(fā)現(xiàn)異常及時處理,同時作啟停機試驗,看機械運轉有無問題,確認正常后,方可投入使用。
2.2.1 施工路段臨時封閉
(1)本工程為農(nóng)村公路,常有小型車輛通過,并且行人較多,為使公路養(yǎng)護復合封層罩面施工能夠順利開展,并避免安全事故的發(fā)生。在施工前,與當?shù)亟煌ú块T取得聯(lián)系,對施工路段采取臨時封閉的措施,在保證人員安全的基礎上,提高工程質(zhì)量。因稀漿封層攤鋪完畢后,需要一段時間養(yǎng)護成型,在這段時間內(nèi),車輛或行人不得通過。
(2)與工程所在地的交管部門共同編制道路施工管制方案,明確封閉形式及具體的封閉時間,依據(jù)管制方案,采購布控所需的設施,由于布控設施可能會出現(xiàn)損耗,因此要多準備一些。安排專人巡邏,避免車輛或行人進入造成碾壓、踩踏,夜間施工時,做好布控,設置反光標志。為避免影響交通,采取單向通行的方式。
(3)當稀漿混合料施工完畢后,在養(yǎng)護期間內(nèi),部分車輛必須通行時,可采取相應的保護措施。需要注意的是,采用稀漿封層工藝養(yǎng)護的路面,要在混合料徹底固化后,才能正式開放交通,未固化前,任何車輛不得通行,以免對路面質(zhì)量造成影響。
2.2.2 路面清理與放線
(1)當原路面中所有存在問題的部位全部修復后,便可對路面上的各種雜物全面清除,包括雜草、松散材料、泥塊及其他障礙物等,可以采用人工清掃的方法,也可用高壓水沖洗。稀漿封層罩面只能對路面的平整度起到一定的調(diào)節(jié)作用,若是原路面不平整,則無法通過稀漿封層使路面的平整度的達標。特別是存在較深坑槽和較大擁包的路段。對此可按照現(xiàn)行公路養(yǎng)護規(guī)范標準的要求,對路面中的問題加以修補,使面層達到平整度的要求。
(2)原路面要干燥、清潔,實施交通管制后,要立即對路面加以清理,并在后續(xù)施工中盡可能保持路面清潔。原因在于稀漿封層與原路面的黏結性在很大程度上取決路面的潔凈程度,越干凈的路面黏結性越好,反之則越差。
(3)因農(nóng)村公路的等級并不是很高,故此不需要使用專業(yè)的測量儀器,可以通過人工的方法放線,只要保證線形平滑、順直即可。
2.2.3 施工碎石聯(lián)結層
(1)對需要復合封層罩面養(yǎng)護的路面寬度加以確定,隨后在寬度范圍內(nèi)撒布碎石,選用的碎石粒徑為20~30mm,依據(jù)路況確定碎石的撒布量,當下承層的均勻覆蓋率超過80%,便可停止撒布。隨后對撒布好碎石的路段全面檢查,看有無露白、石料重疊等情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,直至達到規(guī)定要求為止。灑水潤濕碎石層,使水浸入下承層,待下承層表面的水分完全蒸發(fā)后,用壓路機碾壓。
(2)在對稀漿封層的攤鋪程度確定時,可以每車料的數(shù)量作為主要依據(jù),采取分段卸料的方法,逐段攤鋪。當路段中有余料時,可均勻撒布在該路段內(nèi),或移至其他路段。當路段內(nèi)的碎石不足時,可從其他路段向該路段運入碎石。碎石撒布完畢的路段,車輛不得通行,工程車輛要限速行駛。
(3)當下承層表面的水分蒸發(fā)后,使用壓路機碾壓,使碎石嵌入原路面的泥結碎石中,要求嵌入量達到80%以上[5]。碾壓過程中,應對碾壓時間加以控制,出現(xiàn)黏輪的現(xiàn)象時,說明開始碾壓的時間過早,若是松散,則碾壓時間太晚,未能有效裹覆碎石。最佳的碾壓時間段為降雨之后,這是由于雨水會對下承層均勻浸潤,能夠提高壓實效果。
2.2.4 施工碎石封層
(1)本工程中,使用相應的機械設備撒布膠結料及碎石,當乳化瀝青完全破乳后,開始碾壓。一定長度的路段集料撒布完畢后,便可用鋼輪壓路機碾壓,以3~4遍為宜。
(2)應在常溫條件下灑布乳化瀝青,施工過程中,應注意以下事項:氣溫過低時灑布乳化瀝青,會導致破乳成型的速度減緩,此時可對乳化瀝青加溫,使其達到55℃后再灑布,乳化瀝青的加熱溫度應控制在60℃以內(nèi),不得超出;乳化瀝青的灑布長度應與集料撒布能力相配合,乳化瀝青的灑布量控制在3.0kg/m2以內(nèi),保證灑布均勻;預拌碎石先用普通的瀝青裹住,避免施工中產(chǎn)生粉塵;乳化瀝青灑布的起始和終止處,要鋪設工程紙,確保橫向銜接準確,乳化瀝青灑布車通過后,便可將工程紙撤掉。
(3)在縱向銜接的過程中,應與已經(jīng)灑布完畢的部分相重疊;碎石攤鋪前,人和車輛均不得從橡膠瀝青層上通過;乳化瀝青噴灑完畢后,及時撒布碎石,為提高碎石與瀝青之間的黏結性,應在乳化瀝青溫度較高時,撒布碎石,可將碎石的撒布量控制在20kg/m2左右,具體可以按照試鋪段合理確定,保證滿鋪、無散失的現(xiàn)象。局部撒布量不足時,通過人工的方式補充。當碎石撒布完畢后,壓路機要及時碾壓,可用膠輪壓路機緊跟碎石撒布機,邊撒邊壓,碾壓3~4遍[6]。
2.2.5 施工稀漿封層
稀漿封層應在黏層乳化瀝青噴灑完畢完全破乳后施工,測量放樣前噴灑黏層,防止蓋住放樣線,黏層凝固后,才能施工封層。具體的施工要點如下:
(1)在溫度較高的夏季施工稀漿封層時,可在攤鋪前,噴灑適量的水,對原路面潤濕,提高稀漿與路面之間的黏結性,使稀漿封層更加穩(wěn)定。要控制灑水量,不宜過多,以免出現(xiàn)積水。本工程中選用的稀漿封層機自帶灑水系統(tǒng),可在施工時直接灑布。
(2)檢查并標定施工機械設備,看性能是否良好,攤鋪機首次使用時、新工程開工前、原材料變更后,均應按照說明書的要求,標定攤鋪機。隨后將符合施工質(zhì)量要求的礦料、乳化瀝青及其他材料,裝入攤鋪機的料箱內(nèi),裝滿后,對各個料箱依次檢查,看有無漏裝的情況。
(3)為使稀漿封層機能夠始終沿路線方向攤鋪,可按路幅寬度,劃出控制線,也可將車道線或是路緣石作為參照物[7]。
(4)稀漿封層機開到攤鋪起點,導向鏈與控制線對準,調(diào)整好攤鋪槽的寬度,并使其與機尾保持平行;安好橡膠刮板,固定牢靠,使混合料能按要求攤鋪,不會出現(xiàn)外露的現(xiàn)象;啟動發(fā)動機,運轉正常后,開動乳化液泵,使乳化液進入循環(huán)狀態(tài),對泵、管、閥門等全面檢查,確認無問題后,接合離合器,打開閥門,使各種材料按預先確定的比例和順序進入拌和機,當混合料達到半筒時,將拌和機的出口打開,將混合料倒入攤鋪槽內(nèi),觀察稠度,通過調(diào)節(jié)供水量,將混合料的稠度調(diào)整至設計要求;當流入攤鋪槽內(nèi)的混合料超過攤鋪槽容積的2/3時,便可開機前進,保持勻速攤鋪稀漿混合料[8]。
2.2.6 養(yǎng)護
(1)當稀漿封層施工完畢后,要通過養(yǎng)護使封層完全破乳,在此期間,禁止車輛及行人通行。
(2)按照稀漿混合料的黏結力情況,確定養(yǎng)護時間,當黏結力超過2.0N·m以上時,便可開放交通。
公路養(yǎng)護工程中,可以應用復合封層罩面技術,為達到預期中的養(yǎng)護效果,作業(yè)人員應了解并掌握相關的技術要點,并在實際工程中合理運用,為復合封層罩面質(zhì)量提供保障。