高速公路沥青路面浅层铣刨维修施工技术分析.pdf

交通世界TRANSPOWORLD0 引言随着公路行车数量增加，沥青路面承受的荷载压力逐渐增加，同时受到外界环境因素的影响，沥青路面会遭受不同程度的破坏，其中以裂缝、坑槽、沉陷等问题最为常见。为解决公路病害，公路养护单位会对路面病害位置进行开挖，再利用优质的材料回填，此工艺不仅需要大量的维修资金且会对周围环境造成破坏，为弥补该方式的缺陷和不足，在公路养护工作中，浅层铣刨维修施工技术正被广泛应用于路面养护中。1 工程概况某高速公路工程全长68.2 km，工程整体走向为由南向北，设计行车速度 100 km/h。该公路修建于 2010年，设计为双向四车道，路面总宽度26.2 m，工程整体于 2011年底完工并投入使用，在多年的使用过程中，公路的行车数量逐渐增大，现阶段经检测公路路面存在严重的病害问题，包括裂缝、车辙、坑槽等，若不能及时处理，将严重威胁驾驶人员的生命安全，针对此情况，公路管理人员经全方位调研、分析，最终决定采用浅层铣刨维修施工技术对公路养护处理，基于此，本文对该工程路面浅层铣刨维修施工技术展开分析。2 沥青路面浅层铣刨维修施工技术2.1 公路铣刨原理浅层铣刨维修施工技术作为沥青路面常用的病害修复技术，施工时主要采用机械养护修复加人工辅助的方式。该技术对路面维修处理时，先采用大功率的铣刨机对路面病害位置进行铣刨处理，当路面的铣刨深度满足修复要求后，安排人工使用小型的机械设备清扫路面残渣、浮渣等，然后根据病害的类型采取灌缝处理或者防裂贴处理方式，经处理后在其表面洒布黏层油，开展沥青面层混合料铺筑施工，最终完成路面病害修复任务。浅层铣刨维修施工技术具有施工速度快、工艺简单等特点，施工中不会产生噪声和扬尘，且利用该技术修复路面病害后，能有效确保路面平整度。2.2 路面浅层铣刨施工2.2.1 铣刨前准备1）开展工程路面铣刨作业前，施工单位要对路面的实际病害情况展开详细调查，包括路面的病害位置、长度、宽度、深度、引发病害的成因等1。根据调查的病害情况由专业人员制定铣刨施工方案并上报相关部门审批，待审批完成后，依据施工方案的要求落实场地内的人员、机械、材料等，并对相关人员做好技术交底工作，明确铣刨施工的要求、标准、流程，所有的交底均采用书面的方式保证施工技术的准确性。2）根据施工方案对工程路段采取交通封闭措施，避免施工中出现车辆出入的情况，对施工人员的安全造成威胁。交通封闭工作主要采用标志牌，在距离施工现场足够安全的距离外摆放，联系相关部门做好交通引导工作，减少路段的行车数量。在施工段的所有交通路口安排专职安全人员指挥交通，避免交通堵塞问题，此外，为保障施工人员的安全，所有人必须穿戴黄色反光背心2。3）在公路维修段交通封闭后，依据设计要求安排收稿日期：2023-01-06作者简介：耿亚明（1990），男，工程师，从事公路施工工作。高速公路沥青路面浅层铣刨维修施工技术分析耿亚明（中建路桥集团有限公司，河北 石家庄 050001）摘要：以某高速公路工程为例，对该工程沥青路面浅层铣刨维修施工技术加以分析，首先结合路面处理方案，分析了铣刨维修施工的原理，其次对路面铣刨施工进行研究，包括铣刨前准备、铣刨作业、清渣除尘、灌缝处理、洒布黏层油、摊铺新路面等工艺流程，最后总结出路面浅层铣刨施工中面临的问题，希望能够为工程路面维修施工提供参考，同时为相关工作人员提供参考。关键词：沥青路面；铣刨作业；摊铺施工中图分类号：U416.1文献标识码：B61总655期2023年第25期（9月 上）人员在施工前检测路面的弯沉值，并根据检测结果采用白灰设置道路的铣刨控制边线，其中控制点位置应加密复测，所有的检测结果上报监理工程师，一切工作准备就绪且明确病害的具体位置、处理范围之后，清除道路所有设施准备开展浅层铣刨维修施工3。2.2.2 铣刨作业1）本工程路面铣刨采用多台铣刨机同时进行，施工时按照白灰设置的铣刨控制边线作业，铣刨机前后相距3050 m，采用梯队的形式作业，整个工作过程由现场施工负责人指挥，确保整个铣刨过程的有序进行，当机械铣刨完当前作业段之后，安排机械后退一段距离重新向前铣刨，后退距离控制在5 cm以上，使相邻的铣刨段搭接5 cm以上，保证无遗漏位置即可。2）在路面铣刨的过程中，如机械的铣刨速度过快，则得到的铣刨料会存在大块，对公路基层的级配造成影响，同时也会造成拌和下料的困难现象，如机械的铣刨速度过慢，则会严重影响工程进度，造成清扫障碍，影响公路正常使用。因此，针对施工机械的铣刨速度，施工单位应安排专业人员利用实验室对不同速度下的铣刨料筛分试验，最终确定合理的机械铣刨速度，经试验分析得知，本次机械的铣刨速度宜控制在35 m/min。3）机械的铣刨深度对工程维修效果有直接影响，本工程铣刨机的铣刨深度为刀口的最下沿深度，在实际铣刨施工中，路面的铣刨深度宜比设计深度多5 mm左右，在施工中可采用自动找平的方式控制铣刨深度，当经过不平整路段或邻近构筑物区域时，可通过一侧找平，另一侧横坡控制的办法实现对铣刨深度的控制。在铣刨过程中，施工人员应随时检查刀头情况，出现磨损及时更换，保障铣刨面平整的同时确保其深度满足设计要求4。4）整个路面浅层铣刨过程中，现场负责人员必须对每一道工序及时检查，避免夹层或者超铣现象的发生，针对病害严重或无法控制铣刨深度的区域，可按设计要求先铣刨再利用机械凿出一个断面夹层。同时为保障整个铣刨工作的连续进行，每台铣刨机前至少有3台运料车等待装料，避免出现窝工现象。2.2.3 清渣与除尘1）铣刨过程中施工单位需不断清理产生的残渣及灰尘，做好道路的清渣与除尘工作，本工程道路清渣主要采用机器清理为主，人工清渣为辅的方式，每台铣刨机后设置24人，机械初步清渣后由人工将铣刨面的松散旧料和夹层清理干净。2）除尘主要采用大功率的空压机吹风除尘，并利用高压水冲的方式加以辅助，在水冲除尘中需要保持铣刨面湿润，最佳的用水量宜控制在渣料潮而不湿，铣刨清理后路面无水迹，为实现这样的除尘效果，每个铣刨段至少要安排2台洒水车。2.2.4 灌缝与防裂贴施工1）路面铣刨段清除干净后，根据铣刨段的实际病害情况采用不同的处理措施，结合施工处理方案，针对裂缝宽度在5 mm以内的区域灌缝处理；针对裂缝宽度在5 mm以上的区域采取开槽扩缝、清缝、填缝的处理方式；其余病害均采用粘贴玻纤应力吸收带防裂贴的方式处理5。2）灌缝处理缝宽5 mm以内的病害时，先准备灌缝材料。本次施工主要使用热溶解的90号石油沥青，灌缝前安排人员将缝隙内的灰尘清理干净，再采用骑缝的方式向内部灌入热熔石油沥青并利用抹板抹平，待沥青自然冷却后在表面涂刷一层黏结油，将预拌完成且不低于施工温度的热拌沥青混合料摊铺于表面，最后利用烙铁熨平修补面，使处理区域与原路面保持平整即可。3）不小于5 mm缝宽的病害区域需要开槽处理，其开槽的深度宜控制在13 cm，宽度与深度的比值宜控制在12，开槽的修补尺寸不小于1 cm。开槽时需要根据开槽的尺寸划定边线机械施工，开槽后的断面宜保持垂直，利用吹风机、空气压缩机、钢丝刷等工具将槽内清理干净，然后使用热气枪烘干6。槽内清理干净后重复上述灌缝的步骤，向槽内涂刷黏结油，灌入热熔沥青至路面表层，最后利用烙铁熨平修补面，使处理区域与原路面保持平整。4）对无需灌缝开槽处理的病害均采用粘贴玻纤应力吸收带防裂贴处理方式，在粘贴之前必须将处理面清理干净，保持干燥、无浮浆、不起皮、无松散层的状。对坑槽、车辙等病害在粘贴前可先实现找平，避免粘贴之后应力吸收带因不平整遭受破坏，雨天后24 h内严禁粘贴施工。2.2.5 洒布黏层油原路面病害全部处理完成之后，在铣刨面上方应铺设新沥青路面，铺设后的高度宜与原路面保持一致，为实现新铺筑路面与旧路的紧密黏结，提高路面的修复效果，在铺筑新路面前，应在铣刨面表层撒布黏层油，本工程采用的黏层油为乳化沥青材料，利用洒布车作业完成，黏层油洒布完成且充分渗透至铣刨面之后铺筑新路面。2.2.6 铺筑新料本工程路面的铺筑流程为原材料准备、混合料拌和、运输、摊铺、碾压等，拌和站位于施工段附近500m的范围内，拌和均匀的混合料采用自卸式运输车运送至施工场地，并挂空挡停放于摊铺机前方。路面的摊铺采取联合摊铺方式，各摊铺机相互距离 2030 m，62交通世界TRANSPOWORLD呈梯形作业，摊铺速度宜控制在1.52.0 m/min。碾压共分为初压、复压、终压3个阶段，碾压结束后路面的压实度不低于96%7。2.3 路面铣刨问题分析2.3.1 材料问题1）材料是道路铣刨维修中的重要因素，总结铣刨维修中影响材料质量的因素有原材料的质量问题、配合比的设计问题、材料拌和中的各项参数问题等。任何问题的出现均会影响材料的质量，包括病害的灌缝材料、路面的摊铺材料、黏结层的材料等。2）沥青混合料主要包括粗细集料、矿粉、沥青、水等，各类原材料均从厂家采购获取，不同厂家提供的材料质量均不相同，导致材料本身质量难以保证，无法实现规范化管理；其次材料进入施工现场后，很多材料无法及时使用，若不能合理储存会对材料质量造成影响，一旦原材料遭受日晒、雨淋势必会影响原材料的性能，最终影响混合料的整体质量。3）混合料的配比对其性能存在直接的影响，需要施工单位在作业前进行试验设计。若材料配合比设计不合理，则经拌和后的混合料性能会与预期存在直接差异，如混合料中沥青的用量设计过少，会造成混合料的黏结性能差，施工后容易出现干裂、坑槽等问题。因此，在路面铣刨施工维修中必须合理设计材料的配合比，确保混合料的路用性能8。4）制备混合料主要采用拌和机械完成，拌和过程中需要设计多项拌和参数，如拌和温度、拌和顺序、拌和速度等，每项拌和参数对混合料的性能均存在直接影响。沥青材料对温度的要求严格，在摊铺阶段沥青混合料的温度宜控制在160 左右，出厂温度宜控制在165 左右，若温度相差过大，则沥青混合料容易出现老化、变质问题，影响公路整体性能。2.3.2 摊铺作业摊铺作业是铣刨后新路面施工的重要环节，对路面的平整度及性能存在直接影响，在路面摊铺阶段主要以离析问题最为常见。导致混合料离析的原因很多，最为常见的因素主要包括以下两种：1）摊铺机螺旋布料器会从中间向两侧实现分料，此过程中布料槽两侧位置会不断积累沥青混合料，伴随长期作业，积累的上层混合料会被向前推移，此部分混合料中粗集料较多且温度受损严重，经实际工程测量最低温度可达76，造成摊铺阶段混合料发生离析问题，严重影响路面摊铺质量9。2）在摊铺机两侧边缘位置设置有接料斗，主要作用是接收卸料时滚落在机械外侧的混合料，也称为边角料。此类混合料多为粗集料，长期在外侧停留会严重丧失混合料的温度，导致材料发生离析，在摊铺过程中此类混合料会被刮板输送器集中送入螺旋分料器中，最终造成混合料发生离析问题。2.3.3 层间黏结问题由于路面是铣刨维修作业，在浅层铣刨维修结束后，需要在铣刨面上方重新摊铺路面表层，这就造成新旧路面存在结合问题。经过大量的案例分析得知，层间黏结的不良现象普遍存在，主要是因为在维修施工中各工序交叉进行，导致已完成撒布的黏结层在摊铺前就造成严重的污染，最终导致层间的不连续情况，在新路面摊铺后产生黏结问题。3 结束语在公路路面采用浅层铣刨维修施工技术，可以有效解决车辙、裂缝、泛油、坑槽等病害问题，取得明显的综合效益，以满足公路的实际行车需要，但是为保证路面的修复质量，在浅层铣刨维修施工过程中，施工单位应把握技术要点，增强质量控制意识，严格遵循施工流程作业，同时要注重施工人员自身素质的培养，事后加强工程检测，从而保障路面的维修质量，充分发挥浅层铣刨维修施工技术的作用。参考文献：1 陈刚.公路沥青路面施工中的铣刨摊铺施工技术J.价值工程，2020，39（34）：124-126.2 蹇文斌.浅谈公路沥青路面施工中的铣刨摊铺施工技术J.低碳世界，2016（21）：192-193.3 曹景超.高速公路沥青路面施工中的铣刨摊铺施工J.科技资讯，2019，17（20）：27-29.4 张旭.谈公路沥青路面铣刨摊铺施工技术J.山西建筑，2018，44（13）：152-153.5 朱志坚.浅谈沥青路面铣刨摊铺施工技术J.山东工业技术，2015（1）：157.6 张莹莹.高速公路沥青路面浅层铣刨维修施工技术探析J.科技经济导刊，2021（3）：61-62.7 谭晓斌.公路沥青路面施工中的铣刨摊铺施工技术J.空中美语，2021（12）：746-747.8 白艳松.谈公路沥青路面铣刨摊铺施工技术J.警戒线，2020（21）：70-71.9 彭延洋，郭秋兰.沥青路面铣刨摊铺技术应用分析J.运输经理世界，2020（15）：27-28.63