摘要:傳統(tǒng)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)技術(shù)往往效果不盡如人意,特別是公路路面容易出現(xiàn)磨損、開裂等問題?;诖耍阅硣拦窐蛄吼B(yǎng)護(hù)工程為例,深入分析了溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。通過選用高性能溫拌瀝青和優(yōu)質(zhì)礦料,精確控制拌和與攤鋪溫度,優(yōu)化施工工藝,并結(jié)合科學(xué)的養(yǎng)護(hù)管理措施,顯著提升了路面的整體質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)后,路面裸露基底面積顯著減少,施工質(zhì)量明顯優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù),具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:路面養(yǎng)護(hù);溫拌超薄磨耗層;混合料拌和;裸露基底面積
0" "引言
隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展,公路橋梁作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,其養(yǎng)護(hù)工作顯得尤為重要[1]。長期以來,公路橋梁養(yǎng)護(hù)中存在著一些問題,如路面磨損、裂縫等,這些問題不僅影響行車的安全性和舒適性,也縮短了橋梁的使用壽命。
為解決這些問題,本文以某國道公路橋梁的養(yǎng)護(hù)為實(shí)例,深入分析了溫拌超薄磨耗層施工要點(diǎn)[2]。其主要涉及三方面內(nèi)容,即在施工準(zhǔn)備階段,通過選用高性能的溫拌瀝青和優(yōu)質(zhì)的礦料,以及精確控制拌和溫度和攤鋪溫度,以保證混合料的質(zhì)量。
在施工工藝方面,通過合理控制攤鋪速度、壓實(shí)密度等關(guān)鍵參數(shù),以確保路面施工質(zhì)量。在公路養(yǎng)護(hù)管理方面,通過定期清掃路面、檢查和維護(hù)排水系統(tǒng)、抗滑處理以及評(píng)估路面結(jié)構(gòu)完整性等措施,以延長路面使用壽命、提高行車安全。
1" "工程概況
本項(xiàng)目為某國道上的公路橋梁養(yǎng)護(hù)工程,橋梁全長約3500m,寬度為25m,橋面結(jié)構(gòu)主要由混凝土面板和瀝青混凝土磨耗層組成。由于長時(shí)間的使用和自然因素的影響,橋面出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的磨損、裂縫等問題,導(dǎo)致基底面積裸露較大,嚴(yán)重影響了行車的安全性和舒適性。為改善橋梁路面性能,延長其使用壽命,決定選用溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)對(duì)該道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
2" "施工準(zhǔn)備
2.1" "材料選擇
本項(xiàng)目選用溫拌瀝青為高性能道路建筑材料,通過采用特殊生產(chǎn)工藝,在較低溫度下進(jìn)行拌和。該瀝青在低溫下具有良好的柔韌性,能夠適應(yīng)橋梁因溫度變化而產(chǎn)生的伸縮,防止瀝青層出現(xiàn)裂縫[3]。在高溫條件下,溫拌瀝青能夠避免出現(xiàn)因高溫導(dǎo)致的瀝青軟化、流淌等問題,確保橋梁在夏季高溫時(shí)的使用性能和安全性。
本項(xiàng)目所用瀝青需具備足夠的抗剪強(qiáng)度,以確保瀝青層在車輛反復(fù)荷載作用下不會(huì)產(chǎn)生推移、車轍等病害。同時(shí),需選用磨耗損失小于20%的優(yōu)質(zhì)骨料,保證溫拌瀝青混凝土的整體強(qiáng)度和耐磨性。
施工所需溫拌瀝青用量計(jì)算公式如下:
式中:σ表示溫拌瀝青用量,P表示設(shè)計(jì)的溫拌瀝青用量,k表示目標(biāo)孔隙率,k-表示實(shí)際孔隙率。
2.2" "溫度控制
在施工準(zhǔn)備過程中,控制溫拌瀝青混凝土的施工溫度至關(guān)重要,會(huì)直接影響到瀝青的流動(dòng)性、混合料的均勻性以及最終的施工質(zhì)量[4]。因而在拌和過程中,需精確控制瀝青溫度,確保瀝青能夠充分流動(dòng)并均勻包裹礦料。溫拌瀝青混凝土的拌合溫度較熱拌瀝青混凝土低,拌合溫度需保持在100~120℃之間。礦料溫度則需與瀝青的溫度相匹配,保持在120~150℃之間,確保瀝青能夠均勻地涂覆在礦料上。
2.3" "混合料拌和
溫拌超薄磨耗層混合料拌和過程較為復(fù)雜,需精確控制材料的比例、溫度以及其他參數(shù)[5]。具體拌合流程如下:
干拌階段,將干燥的骨料和填料放入拌和機(jī)中進(jìn)行干拌,確保填料均勻分布并提高混合料的初始穩(wěn)定性。拌和機(jī)應(yīng)先低速運(yùn)行,隨后逐漸提高速度,使骨料和填料充分混合。干拌時(shí)間通常為1~2min。
干拌完成后,將加熱至適宜溫度的瀝青均勻噴灑到骨料中,開始進(jìn)行濕拌。拌和機(jī)應(yīng)先將瀝青和骨料混合,然后逐步加入填料,使瀝青與骨料充分混合,形成均勻的混合料。濕拌時(shí)間通常為3~5min。
3" "施工工藝
3.1" "原路基面處理
在進(jìn)行溫拌超薄磨耗層施工前,需對(duì)原路基面進(jìn)行處理[6]。首先,使用銑刨機(jī)將舊瀝青層徹底清除,確保底面干凈,無殘留瀝青塊或松散物質(zhì)。其次,清理橋面上的樹枝、紙屑、塑料袋等雜物,并使用高壓水槍沖洗橋面,去除表面灰塵和油污。再次,檢查路面是否存在損壞和裂縫。對(duì)于輕微裂縫,使用裂縫填充劑進(jìn)行修補(bǔ);對(duì)于較大損壞區(qū)域,則切除并重新鋪設(shè)瀝青混凝土。最后在修補(bǔ)區(qū)域涂抹防水劑,防止水分滲透到橋面結(jié)構(gòu)中,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性損壞。結(jié)束原路基面處理工作后,需要等待路面自然晾干,確保路面無積水方可進(jìn)行后續(xù)施工。
3.2" "混合料攤鋪
攤鋪是溫拌超薄磨耗層施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接關(guān)系到最終的施工質(zhì)量[7]。攤鋪前,應(yīng)先在路面上撒上少量的預(yù)熱劑,以提高路面溫度,便于瀝青混凝土的粘結(jié)和施工。攤鋪過程中,攤鋪機(jī)應(yīng)均勻平穩(wěn)地行駛,避免因速度過快或過慢導(dǎo)致混合料推移或堆積,從而影響攤鋪的均勻性和密實(shí)度。攤鋪機(jī)參數(shù)設(shè)置如表1所示。
此外,在攤鋪過程中,攤鋪機(jī)需沿著預(yù)定路線平穩(wěn)行駛,確保混合料均勻攤鋪,并使用熨平板振搗裝置對(duì)混合料進(jìn)行振搗,以提高混合料的密實(shí)度,減少空氣孔隙。
3.3" "混合料壓實(shí)
對(duì)混合料進(jìn)行壓實(shí)的目的在于確保其達(dá)到設(shè)計(jì)的密實(shí)度,從而提高公路的耐久性和路用性能。在攤鋪完成后,需立即進(jìn)行初壓,以排除混合料中的空氣。具體壓實(shí)步驟如下:
3.3.1" "初壓
使用雙輪雙振壓路機(jī)進(jìn)行初壓。初壓期間,壓力不宜過大,以免損壞混合料結(jié)構(gòu),初壓次數(shù)為2~3遍,確?;旌狭铣醪匠尚?。
3.3.2" "復(fù)壓
初壓完成后,使用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓,以提高混合料的密實(shí)度。復(fù)壓時(shí),壓實(shí)壓力應(yīng)保持適中,復(fù)壓次數(shù)為4~6遍。需要注意的是,復(fù)壓過程中,壓路機(jī)的重疊部分應(yīng)大于混合料的攤鋪寬度,以避免出現(xiàn)間隙。
3.3.3" "終壓
復(fù)壓完成后,使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓,以消除輪跡,保證表面平整。終壓時(shí),應(yīng)確保壓路機(jī)的速度均勻,壓力適當(dāng),避免過度壓實(shí),終壓次數(shù)為2~3遍。
3.3.4" "壓實(shí)密度評(píng)估
高密實(shí)的路面能夠有效減少水分和空氣的滲入,從而延緩瀝青老化和骨料流失,以提高路面的整體性能。壓實(shí)工作完成后,可采用式(2)對(duì)壓實(shí)密度進(jìn)行評(píng)估。壓實(shí)密度評(píng)估計(jì)算公式如下:
式中:ρ為壓實(shí)密度,單位為kg/m3;m為混合料的質(zhì)量,單位為kg;V為混合料的體積,單位為m3。
3.4" "接縫處理
接縫寬度的大小直接影響到接縫處能否均勻分布交通荷載。如果接縫過寬,會(huì)導(dǎo)致荷載不均勻分布,從而引起路面損壞;如果接縫過窄,則會(huì)導(dǎo)致接縫處的應(yīng)力集中,影響路面的耐久性。因此,在公路橋梁養(yǎng)護(hù)施工過程中,接縫處理是不可忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在處理接縫前,必須徹底清潔接縫區(qū)域,清除所有雜物、灰塵和松散的顆粒。對(duì)于熱拌瀝青混凝土,需要加熱接縫區(qū)域,以提高瀝青的流動(dòng)性,確保接縫處的瀝青能夠更好地與新鋪的混合料結(jié)合。
在清潔和加熱接縫后,需將新鋪的混合料填充到接縫中,要確?;旌狭咸畛渚鶆?,沒有空隙。隨后使用手動(dòng)壓實(shí)工具對(duì)填充的混合料進(jìn)行壓實(shí),確保接縫處達(dá)到與路面其他部分相同的密實(shí)度。通過在接縫處鋪設(shè)一定長度的混合料后,進(jìn)行切割,以形成整齊的接縫線。
接縫寬度計(jì)算公式如下:
式中:W表示公路路面的接縫寬度,T表示攤鋪機(jī)熨平板的寬度,α表示接縫角度(取45°),θ表示混合料的攤鋪角度。
3.5" 路面養(yǎng)護(hù)
為確保路面的使用壽命和性能,在完成溫拌超薄磨耗層施工后,需要進(jìn)行一系列的養(yǎng)護(hù)管理工作,具體養(yǎng)護(hù)措施如下:
一是要定期清掃路面,清除雜物和垃圾,防止其對(duì)路面造成損害,特別是在交通繁忙的路段,應(yīng)增加清掃頻率以保持路面的清潔。
二是要檢查和維護(hù)路面的排水系統(tǒng),包括排水溝和側(cè)石排水孔,確保其暢通無阻,防止積水和雜物堵塞。在雨水較多的地區(qū),更應(yīng)加強(qiáng)排水系統(tǒng)的檢查和維護(hù)。
三是針對(duì)路面可能出現(xiàn)的抗滑性能下降問題,應(yīng)定期進(jìn)行抗滑處理,如撒布抗滑材料,以保持路面的摩擦系數(shù),確保行車安全。對(duì)于路面出現(xiàn)的車轍、擁包等現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行局部修補(bǔ),特別是對(duì)于高交通量區(qū)域,更需要頻繁地進(jìn)行路面的養(yǎng)護(hù)和修補(bǔ)。同時(shí),通過定期檢查評(píng)估路面的結(jié)構(gòu)完整性,如裂縫、坑槽等問題,及時(shí)進(jìn)行評(píng)估和處理,防止小問題變成大問題。
四是對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行定期監(jiān)測和評(píng)估,以確保施工質(zhì)量符合規(guī)范要求。
通過實(shí)施上述養(yǎng)護(hù)管理措施,可有效延長路面的使用壽命,降低維護(hù)成本,保障行車安全,并提升道路的使用效率和城市交通的整體質(zhì)量。
4" "試驗(yàn)路段檢測及分析
4.1" "測試準(zhǔn)備及要求
為驗(yàn)證公路養(yǎng)護(hù)中溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)的有效性,選取一處長度為500m、寬度為25m的公路段進(jìn)行施工。施工區(qū)域范圍為A003~A007,分為5段,每段長度為100m,總長500m。施工結(jié)束后,使用測量工具檢測路面裸露基底的面積。根據(jù)《公路養(yǎng)護(hù)中溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)規(guī)范》,施工結(jié)束后,路面裸露基底的面積不應(yīng)超過路面總面積的0.1%。如果超過該比例,則意味著施工質(zhì)量未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
4.2" "測試結(jié)果分析
試驗(yàn)路段施工完成后,使用測量工具檢測路面裸露基底的面積,分析路面施工質(zhì)量。測試結(jié)果如表2所示。
根據(jù)表2的數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知,相比傳統(tǒng)技術(shù),采用溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)后,路面裸露基底的面積顯著減少,均低于規(guī)范規(guī)定的最大允許限值0.5m2。具體而言,公路橋梁養(yǎng)護(hù)中,所有測試段落中的裸露基底面積均低于傳統(tǒng)技術(shù),表明溫拌超薄磨耗層施工設(shè)計(jì)技術(shù)在施工質(zhì)量上具有明顯優(yōu)勢(shì),能夠有效減少路面裸露基底面積,提高公路養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量。
該試驗(yàn)數(shù)據(jù)不僅能夠符合《公路養(yǎng)護(hù)中溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)規(guī)范》的要求,也證實(shí)了溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。
5" "結(jié)束語
通過本次公路橋梁養(yǎng)護(hù)工程中溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用,成功解決了原有路面磨損、裂縫等問題,顯著降低了路面裸露基底的面積,提高了路面的整體性能和使用壽命。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比,溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì),能夠有效減少路面裸露基底面積,同時(shí)提高路面抗滑性能和抗裂性能。這不僅完全符合我國《公路養(yǎng)護(hù)中溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求,還充分驗(yàn)證了該技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用中的高效性與經(jīng)濟(jì)性,為公路橋梁養(yǎng)護(hù)提供了科學(xué)可靠的技術(shù)支撐。
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