謝曉輝

摘 要:隨著科學技術的不斷進步,“半剛性基層+瀝青混凝土面層”結構形式在我國高速公路施工中得到了廣泛應用。但半剛性基層極易出現干縮、溫縮裂縫問題,特別是在行車荷載與溫度應力影響下,反射裂縫將頻繁產生。為此,應將下封層設置于面層和基層之間,該結構能夠保證面層與基層之間具有良好緊密性,又能起到避免反射裂縫產生的目的。為此,本文在充分了解同步加纖碎石下封層技術特點的基礎上,對其施工工藝等相關內容進行了分析與探究。
關鍵詞:同步加纖碎石下封層;施工工藝;質量控制
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)13-0097-02
1 同步加纖碎石下封層技術特點
半剛性基層瀝青路面作為當前應用最多的一種路面形式,其產生早期病害的主要原因為基面層之間處置不當。如何實現基面層粘結性能有效提升,層間處置措施選擇極為關鍵。目前層間問題處理往往選取稀漿封層、同步碎石封層等方式,而對同步加纖碎石下封層研究不多。作為同步碎石下封層基礎上發展而來的新型層面間處置技術,同步加纖碎石下封層結構為瀝青將玻璃纖維浸潤,且在其結構內合理壓入碎石,以此形成一個具備較高嵌鎖作用的網狀體系。此時,同步加纖碎石下封層不僅能夠有效增強基面層之間的粘結性,還能為路面結構抗滲、抗裂等性能的提升提供可靠保障。作為在原有養護方法發展而言的新型工藝,同步加纖碎石下封層可選取同步加纖碎石封層車基本同一時間進行一層改性乳化瀝青、一層纖維、一層改性乳化瀝青、一層碎石的噴灑,隨后選取膠輪壓路機進行碾壓施工。在公路施工當中此項工藝可廣泛應用于下封層施工,其優點主要集中于應力吸收良好、穩定性強等方面,且對環境污染小。
2 工程案例
某高速公路工程,路面結構形式為SMA-13上面層(4cm)+AC-20C中面層(6cm)+中面層(20cm)+AC-25C下面層(8cm)+ATB-25上基層(8cm)+水泥碎石中基層(17cm)+水泥碎石下基層(17cm)+級配碎石底基層(20cm)。本工程共有雙向4車道,設計速度為每小時100km。本工程K86+250~K88+350左幅根據工程建設需求,可進行同步加纖碎石下封層鋪筑。
3 同步加纖碎石下封層施工準備
3.1 原材料準備
3.1.1 纖維
同步加纖碎石下封層施工中,纖維可作為增強相,能夠有效增強封層整體路用性能。在纖維類型選擇時,需對其和瀝青之間的粘結性進行充分考慮。結構中與同步加纖碎石下封層相結合,在選擇纖維過程中,應確保其能夠充分黏結瀝青界面,具備良好抗拉強度及分散性。根據工程建設需求,可選取無捻粗紗型玻璃纖維(60mm)。其通過若干股原絲絡構成,個股原絲內玻璃纖維單絲由200根,12到23μm之間為玻璃纖維直徑范圍,150~9600tex(g/km)為特克斯數。
3.1.2 瀝青
改性乳化瀝青作為同步加纖碎石下封層施工材料之一,根據工程所需,選取SBR改性瀝青材料,其技術要求如表1所示。改性乳化瀝青具有較高熱穩定性,60到70℃下,不得出現流淌現象。
3.1.3 碎石
據大量試驗得出,玄武巖、巖石灰及花崗巖三種碎石材料中,綜合對比其各項性能,如壓碎值、石粉雜質含量、粘附性及掉粒率等,應用同步加纖碎石封層的效果為:花崗巖<巖石灰<玄武巖。于纖維瀝青碎石封層技術而言,并沒有過多關注集料的類型,為此,本文基于經濟性原理,就近選材,以石灰巖碎石作為主要施工材料,且在4到6mm之間控制其粒徑,具體物理力學性能如表2所示。
3.2 技術準備
施工前,要對施工圖紙進行認真閱讀和審核,對施工圖紙設計意圖進行領會,使有關技術問題得到解決,對相關驗收標準和施工技術進行全面學習。技術人員要將施工要點和注意事項向施工人員進行全面交底,通過試驗對材料配合比進行確定。
3.3 現場準備
詳細勘察現場實際情況需在施工前完成,根據設計圖紙要求清除影響施工的構筑物,將施工現場平整好,給施工提供有利的場地條件。同時,要檢測基層的沉降程度,對表層進行平整和密實。
4 同步加纖碎石下封層施工工藝
4.1 表面清理
組織施工人員詳細檢測養護期過后路面基層的各項指標,如平整度、橫坡、高程等,如與施工標準相符,無需處理不平整位置,此時可直接對表面雜物進行徹底清理,不宜清理時可選取用水沖洗等方式,盡可能保證表層集料顆粒被露在外面。通過人工方式徹底清理干凈路緣石邊緣位置,灰塵則可選取強力吹風機進行清理。當路基面被污染時,應先用水沖洗,待表面水分消散后,即可施工下封層。基層在清理后需及時封閉交通,嚴禁車輛、行人通行。
4.2 測量放樣
中線于路基頂面恢復,相隔10m在中線段進行一個中心樁設置,且將竹片標樁設置到兩側路面邊緣外0.5m位置。透層油噴灑到清潔水分較低的基層,滲透時間應超過2天。
4.3 撒布材料
同時撒布瀝青、纖維及碎石材料,按照全幅寬度對同步碎石封層車撒布寬度進行適當調整,保證施工幅數為整數。每小時行車速度應控制在4到5km之間,且勻速施工。與此同時,還應在60℃左右控制改性乳化瀝青溫度。根據相關試驗得出,本工程各類材料的撒布量分別如下:
每平方米SBS改性乳化瀝青為1.8kg;
每平方米纖維灑布量為60g;
每1000平方米石灰巖碎石用量采用7L。
4.4 局部處理
根據施工現場實際情況,應選取人工方式對各車料起點、終點縱向裂縫位置進行處理。同樣也應選取人工方式,對局部厚薄不均位置進行找平施工。
4.5 碾壓
完成下封層撒布作業后,即可選取膠輪壓路機進行壓實作業。碾壓時間需嚴格遵循相關條件進行確定,如覆蓋率、乳化瀝青破乳時間等。根據工程施工情況,應以每小時6km的速度控制行車速度,碾壓遍數則需控制在3到4遍,每次碾壓重疊寬度為輪寬的30%左右。
4.6 養生及清掃
在充分考慮施工氣候、環境等因素的基礎上,確定養生時間,通常控制在3h以內。養生周期內需封閉交通,不得出現車輛通行現象。待乳化瀝青完全破乳并具有相應強度時,即可將路面多余碎石清理干凈。要求按照“中間—邊緣”的順序進行清掃施工,各個車道在3次左右控制清掃次數。
4.7 接縫處理
縱向接縫往往會出現于縱向兩幅撒布間,應確保縱向接縫位置重疊寬度滿足施工設計要求,且處理好相鄰兩幅封層搭接位置接縫。撒布第一幅下封層時,需進行10到15cm寬度留設無需進行撒布。當撒布第二幅下封層施工時,應對上一幅預留瀝青邊緣進行覆蓋,進而確保縱向撒布接縫噴灑量滿足設計要求。
選取對接法用于橫向接縫,應將不滲油材料鋪設到各幅撒布的起點前及終點后,鋪設材料為油毛氈(3到5m),且做好固定工作。由起點前加纖同步碎石封層車運行后,需及時將閥門打開,逐步向正常撒布速度過渡,保證能夠均勻撒布橫向接縫處瀝青碎石。
5 結語
綜上所述,在社會經濟快速發展的今天,我國公路工程行業也得到了極大的進步。加纖碎石封層車的廣泛應用,為路面施工質量的提升提供了可靠保障。與其他施工工藝相比,同步加纖碎石下封層優點更多,如適用范圍廣、施工工藝比較簡單、節能環保等,除此之外,還能增強公路的路用性能,延長路面使用壽命,以此在路面施工中該項技術更值得大力推廣,應用價值更高。
參考文獻
[1]游玉石,張志祥.江蘇省高速公路瀝青下封層試驗研究[J].石油瀝青,2010(02).