周旭彤
北京國際度假區(qū)有限公司,中國·北京 101101
市政工程道路施工過程中,瀝青混凝土路面和透水瀝青混凝土路面拐彎、交叉口、環(huán)島較多,尤其停車場的透水瀝青混凝土路面,不可避免地存在較多的施工縫接茬,對于路面的美觀性和行車的舒適度,造成很大的影響。論文通過分析不同的接縫種類,施工工藝、材料選擇等方面探討接茬裂縫質(zhì)量控制要點。
接縫分為縱向接縫和橫向接縫,按技術(shù)分為熱接縫和冷接縫。
縱向接縫主要是針對整個路面不能同時鋪筑才會產(chǎn)生;而橫向接縫則是因為攤鋪機提起并重新歸位時才會產(chǎn)生。熱接縫技術(shù)是在使用兩臺以上攤鋪機并列同時施工時采用的;冷接縫是指新鋪層與經(jīng)過壓實后的已鋪層進行拼接,當半幅施工不能采用熱接縫時方采用。
采取熱接縫技術(shù)時兩條毗鄰攤鋪帶的混合料都還處于壓實前的熱狀態(tài),碾壓時碾輪的大部分在熱料車道上,在未壓實車道鄰近接縫處多布一些料,這樣碾壓后就有一個較高的密度。初壓采用振動壓路機壓實兩遍(前進和后退),碾輪時與先鋪車道重疊150mm,輪碾機從未壓實車道一側(cè)進行碾壓。所以縱向接縫易于處理得好,連接強度較好,如果現(xiàn)場條件允許,在碾壓及時、連續(xù)的條件下,縱縫處理是最有效的方式。該方法比較簡單,關(guān)鍵點是施工人員注意兩臺攤鋪機接茬處掌握好虛鋪,壓路機操作手按正常施工碾壓方法碾壓,對路面平整度影響就不大。常規(guī)大市政施工過程中超過10m 的道路,可采用兩臺攤鋪機,采取熱接縫方法[1]。
由于小區(qū)市政工程施工中交叉口眾多,不可避免地會采取冷接縫的方法,而且橫接縫居多,因此重點研究橫向接縫的處理。
橫向接縫處理首先掌握混合料的溫度變化。溫度太高,很容易產(chǎn)生混合料推移;溫度太低,橫縫不能壓實,易造成早期路面損壞。橫縫碾壓溫度一般比正常碾壓溫度低5℃~10℃。瀝青混凝土路面橫向接縫得好壞,對瀝青路面的質(zhì)量影響很大,重者出現(xiàn)錯臺跳車,甚至坑槽開裂等病害,嚴重影響路面的使用質(zhì)量和使用壽命。橫向接縫的處理有三個要點,即正確的接縫位置、接縫方式和施工方法。
4.1.1 接縫位置
相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應(yīng)錯位1m 以上。
4.1.2 接縫方式
由于攤鋪結(jié)束最后一個碾壓段的混合料在壓路機的重復(fù)碾壓下不斷地向前推移,造成接頭路面的標高低于設(shè)計標高,形成一段拋物線性的斜面。所以在施工結(jié)束時,攤鋪機在接近端部約1m 處將熨平板稍微抬起駛離現(xiàn)場,用人工將端部混合料鏟齊后再予以碾壓。在已鋪層順路中心方向放3m 直尺,找出表面縱坡或已鋪層厚度開始發(fā)生變化的斷面(已鋪層表面與3m 直尺底面開始脫離接觸處)。趁尚未冷透時用切割機將此斷面切割成垂直面,并將切縫靠端部一側(cè)已鋪的不符合厚度平整度要求的瀝青混合料全部鏟除,與下次攤鋪時成平縫連接。同時在接縫處,對斷面切口涂刷適量的瀝青或乳化瀝青。
4.1.3 施工方法
為了便于鏟除混合料,可事先在攤鋪臨近結(jié)束時,在預(yù)定攤鋪段端約1m 長的攤鋪寬度范圍內(nèi)鋪一層牛皮紙或撒一層薄砂,再攤鋪瀝青混合料;或在攤鋪前潑灑足量水,以破壞其與基層的粘結(jié);然后再碾壓密實、待混合料稍冷卻后,確定切割位置,切割后將尾部混合料鏟除,鏟除后需立即對切割面清洗,在下段繼續(xù)攤鋪前,要在完全干燥的切割面上涂刷粘層瀝青,也可在已壓實部分上面鋪一些熱混合料使之預(yù)熱軟化,以加強新舊混合料的粘結(jié),但在開始碾壓前應(yīng)將預(yù)熱用的混合料鏟除[2]。
4.1.4 注意事項
①平面接縫碾壓,從已有路面向剛鋪筑路面慢慢錯輪,至全輪碾壓,但鋼輪振動壓路機要選擇合適的振頻,保證不擁擠、不開裂。從已壓實路面進入剛鋪筑段時,可以小振進入。當橫向碾壓完成時,退出剛鋪筑路面時一定要關(guān)閉振動,防止引起在橫向處出現(xiàn)擁擠帶。
②當壓實路面明顯低于新鋪路面,且需要切縫處理時,此時會在切縫處出現(xiàn)一松鋪較厚和接茬兩個角。碾壓時切忌橫向振動碾壓,否則會出現(xiàn)大的跳車、波浪形。沿路線前進方向關(guān)閉振動碾壓至平整后,前進可以用小振壓至密實狀態(tài),后退減速緩慢駛出,才能使接縫順平。
①要將先鋪過的半幅瀝青混凝土路面中縫切割齊整,對路面進行考察,調(diào)查切割寬度,即切多寬能使路面平整,不出現(xiàn)坡頭等。切割前要認真放樣,用白線或粉筆作出標記,使切割人員能夠準確切割。切割時更應(yīng)注意不要出現(xiàn)犬齒型接茬,保證平直順,不影響路面表觀質(zhì)量。
②涂抹乳化瀝青:乳化瀝青作為瀝青混凝土路面的結(jié)合料,也起到防止?jié)B水的作用。施工人員切縫、清掃干凈后,均勻涂抹乳化瀝青,切忌敷衍了事,否則過一段時間后,施工縫必將成為水損害的切入點。
③攤鋪機在鋪筑時緊鄰接縫,但熨平板不能壓在已鋪筑路面上,采用人工處理接縫,然后壓路機碾壓成型。整體攤鋪過程要求攤鋪機勻速、連續(xù)施工。
④攤鋪機鋪過后,一般略高于鋪筑路面,并且重疊已有路面10~20cm,首先用刮平板刮平,略高于鋪筑路面0.5~0.8cm,并需人工鏟除干凈,而后一人用平鍬或刮平板沿施工縫方向成45°斜刮,斜面由內(nèi)向外,刮底5~10cm。然后一人用竹掃帚(較稀疏的)沿縱向掃凈,將骨料掃出,并清理干凈,后面直接用刮平板沿縱向鏟清,最后一人用竹掃帚將所有散落的混合料進行清掃,特別是已鋪筑壓實路面1m 內(nèi)的碎石雜物要清掃干凈。要求:人工緊湊!否則,等溫度降低后再處理,會使接縫形成麻面[3]。
⑤接縫碾壓時,鋼輪跨中行使,來回振動碾壓兩遍即可。當新鋪路面不密實時,應(yīng)跨已有路面的1/3 或更少,才能擠壓密實。反之,應(yīng)從已有路面向鋪筑路面碾壓,達到較滿意效果。為達到縱縫密實,一般要求碾壓時起振速度、頻率大一些,以便新、舊路面很好地結(jié)合。
為保障接縫處后期經(jīng)過長時間汽車碾壓不會產(chǎn)生差異沉降,避免接縫處裂縫增大,現(xiàn)場施工過程中一般會增加一層抗裂貼,以防止面層開裂??沽奄N的使用方法如下:
①使用鋼絲刷、吹風(fēng)機對選擇使用抗裂貼的裂(接)縫進行清潔處理,裂縫表面須平整(寬度大于3mm 的裂縫須先灌注高分子密封膠),無大的突起、凹陷、松散、碎石或油痕、油脂及其他污物;如有較大坑槽,必須填補,如有錯臺情況應(yīng)先將錯臺鑿除成緩坡,再使用抗裂貼貼縫。
②在需貼抗裂貼的地方,如浮塵較多和基面強度較差時,應(yīng)考慮在需貼抗裂貼的地方,用噴涂器或毛刷涂刷上抗裂貼專用基層油,增加粘接力、避免面層攤鋪瀝青料時發(fā)生位移脫落。
③將抗裂貼背面的隔離膜揭去,無黏性物面朝上,以裂(接)縫為中心線將抗裂貼平整地貼在路面上。如遇不規(guī)則的裂(接)縫,可用裁紙刀將抗裂貼切斷,按裂(接)縫的走向跟蹤粘貼。但在抗裂貼與抗裂貼的結(jié)合處,要形成50~100mm 的重疊。
④用膠輪或用汽車碾壓,將抗裂貼熨貼至地面,以確保抗裂貼同路面結(jié)合成為一體,不能有氣泡、皺褶。
⑤在抗裂貼的施工完成后,盡量將完工的路面保護起來,避免對抗裂貼表面的污染和破壞,因此可盡早噴灑粘層油攤鋪瀝青混凝土,熱攤鋪厚度不低于40mm。
選用好的防裂材料也是預(yù)防瀝青路面產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵之一,同時可以有效提升接縫處裂縫的感官效果。在采取此種技術(shù)手段時,應(yīng)注意以下幾個問題:
①選取用抗沖刷能力好、干縮、溫縮系數(shù)小抗拉能力高的半剛性材料作基層,最好使用溫度膨胩系數(shù)低的骨料。
②選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標,在缺少優(yōu)質(zhì)的情況下,應(yīng)添加一些添加劑或聚合物,以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩(wěn)定性能。
③在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,選用針入度較大的瀝青作面層。經(jīng)查閱有關(guān)資料,美國和英國研究表明,在瀝青混凝土中使用較軟的瀝青,可以阻止低溫收縮及高溫疲勞兩種作用機理引起的路面裂縫擴展。
④應(yīng)盡量采用密實型瀝青混凝土面層,空隙率對面層的疲勞壽命影響很大,密實型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢,同時延緩了裂縫的擴展。
⑤瀝青混合料的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好與瀝青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅埽瑫r,應(yīng)盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替圓形顆粒的天然砂。
⑥瀝青混合料的級配也是一項重要因素,在合理選配混合料級配時,應(yīng)兼顧其高溫穩(wěn)定性、疲勞性能和低溫抗裂性能,以及路表特性和耐久性等各方面的要求。
⑦在條件允許的情況下,可以采用間斷級配、大空隙、密實型的瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料和采用改性瀝青。SMA 混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗車轍性,使用壽命長等優(yōu)點,是防裂路面設(shè)計時應(yīng)選用的一項新技術(shù)。
⑧用橡膠瀝青或聚合物改性瀝青作瀝青混凝土表面的封層,可進一步提高表面層的抗溫度裂縫能力。
接縫處理是設(shè)計與施工上的技術(shù)難題之一,它的處置不僅涉及施工時作業(yè)設(shè)備的選取,更重要的是施工時的工藝嚴謹性和合理性。瀝青路面接縫處理得好壞,往往能反映一個工程的施工水平。論文通過冷接縫、熱接縫不同施工狀態(tài)的施工工藝、抗裂貼的鋪貼、路面材料的選擇幾個方面探討了提高路面施工接茬質(zhì)量的方法。可有效解決施工接茬裂縫問題。