旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层施工技术研究.pdf

总655期2023年第25期（9月 上）0 引言在社会经济发展过程中，传统水泥混凝土路面由于受到昼夜温差、承载力的影响，已经难以满足现实需求，存在较严重的安全隐患。为此，部分区域对其采取了优化措施，通过沥青混凝土面层施工提升公路的质量。沥青路面施工对细节的要求较高，如果没有进行科学管控，极易产生松散、坑槽等问题。因此，本文围绕旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层施工技术进行分析。1 工程概况1.1 道路现状旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层是近几年来公路优化改造工程中的重点内容。本文依托某公路路面改造工程，该公路为水泥混凝土路面，原有等级为二级，宽度为8.5 m，时速设计为40 km/h，2003年通车。近几年，随着车流量的日益增加，路面逐渐出现了断裂、断板等情况，需要对其完成优化改造。路面情况如图1所示。单位：m图1 路面情况结合该工程材料信息，经过计算得知，原有水泥混凝土路面的面层厚度为22 cm，受到路面病害的影响产生了多种问题，其中断裂、变形等虽然没有导致严重的影响，但局部位移造成了错台、塌陷问题。结合现有数据，病害路面比例达到 13.54%，其中裂缝3.75%，断角 0.7%，其余为沉降。为强化道路结构设计，施工单位决定在原有水泥混凝土路面上加铺沥青面层，并增设玻璃纤维土工格栅。表 1 为具体技术指标1。表1 玻璃纤维土工格栅技术指标横向纵向指标单位面积质量/（g/m2）网格设计大小/mm最大延伸（%）拉伸强度/（kN/m）拉伸强度（kN/m）最大延伸（%）平均数47023222.9578.52.8189.5技术要求-5705701.2 材料要求为在提升面层施工改造质量的基础上，节约成本费用，保障经济效益，在设计过程中，工作人员结合设计需求以及纵坡状况、横截面积进行了分析，最终确认以下指标：沥青面层厚度为15 cm，需使用3 cm改性沥青，以及改性乳化沥青6 cm，混凝土抗滑表面层运用型号为 AC-13C，并局部区域进行 ATB-61 优化，保障路面的稳定性以及平整性。整体设计以我国道路施工沥青路面设计要求为基础，综合剩余强度以及成本资源管控状况进行优化：提高交通服务质量，满足使用需求。强化黏结力，减少车辙的产生，增强抗剪力。运用沥青混凝土提升抗滑性能。由于当地温度较高，因此为提高道路面层施工质量，应保证收稿日期：2023-02-09作者简介：程伟（1992），男，山西运城人，从事公路工程管理工作。旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层施工技术研究程伟（山西路桥建设集团有限公司公路工程总承包分公司，山西 太原 030006）摘要：为延长路面寿命，增强路面稳定性与安全性，结合工程实例，对路用沥青混凝土性能和旧水泥混凝土路面沥青混凝土层改造技术进行分析，并对工后质量进行了检测，检测结果达标，可供同类工程参考。关键词：旧水泥混凝土；沥青面层；路面施工中图分类号：U418.8文献标识码：B64交通世界TRANSPOWORLD路面抗挤压能力和抗车辙能力。2 路用沥青混凝土性能分析2.1 高温稳定性分析在高温条件下，路面受到高荷载、摩擦力的影响很容易产生变形状况，为此在设计的过程中需要针对此进行分析，保证路面高温稳定性，减少沥青路面车辙、波浪等病害的产生。根据要求公称粒径处于19 mm左右的混合料均要提前做好稳定度研究。具体工作中，技术人员需在60 条件下，使用42 m/min作业频率的设备完成碾压，分析车辙情况，具体数据如表22。表2 工程沥青混凝土动稳定度分析数据材料序号AC-13CAC-2045 min变形1.131.096.0756.42860 min变形1.381.276.7945.597动稳定度/（次/min）2 8732 8912 7642 843标准要求2 400结合标准要求进行技术优化设计，减少车辙变形，满足工程技术需求。2.2 水稳定性分析沥青路面受到温度以及地表水的影响，很容易使表面的理清黏性下降，出现松散的状况，长此以往便会造成坑槽等问题。结合现阶段公路工程压实技术规范（JTJ 0752000）要求，水稳定性评价是工程设计中非常重要的内容。本工程对试件进行了75次马歇尔试验，冻融条件为25，以分析水稳定性，试验结果如表3。表3 马歇尔水稳定性技术试验结果型号AC-20AC-13标准要求试件密度/（kg/cm3）4.54.8马歇尔稳定度/kN13.818.28.2残留标准（%）92.589.680根据数据得知，在马歇尔测试的过程中，残留度在80%以上，马歇尔稳定度在8.1 kN以上，符合标准。2.3 低温抗裂性分析在-10 下进行低温弯曲试验，混合料破坏应变越大说明质量越高。根据要求，技术人员使用轮碾设备对试件区域进行测试，其中试件标准为 280 mm45mm45 mm。设备运行速度为50 mm/min。温度条件为-10，试验结果如表4所示。试验结果表明，该设计低温抗剪能力较强，破坏应力较高，满足技术标准要求。3 旧水泥混凝土路面沥青混凝土层改造分析3.1 面层处理旧水泥路面的面层处理通常用打裂压稳的方式完成。本公路改造工程中，技术人员以50 cm间距进行打裂压稳工作，先去除面层，然后加入混凝土，使用压路机按照设计方案完成处理。弯沉严重的区域应换板。凿出面层的过程中，应保证拉杆质量并做好水平孔设置。注射植筋胶时内部不可有空气，强度应在40 kN以上。直径0.4 mm以上的裂缝区域应采用灌浆的方式修复，0.4 mm以下的裂缝则使用环氧树脂优化。3.2 黏层施工应用黏层油，增加改造之后的沥青混凝土面层与旧水泥混凝土之间的黏结性。用洒布机以30 角均匀、全面洒布改性乳化沥青，并按照设计标准做好环保措施，最大限度减少对周围材料以及环境的影响。黏层若存在点状喷洒，应立即清理，重新喷洒，防止产生污染。3.3 热喷SBS改性沥青黏层施工本工程中，对原水泥混凝土结构进行分析，根据平整度要求和防滑需求选择碎石粒径，不同粒径的碎石应搭配使用，下部分区域粒径大，上部分区域粒径小。使用胶轮压路设备进行多次碾压，并进行热喷封层之后即可完成面层施工，需静置2 h左右才能通车。热喷SBS改性沥青黏层施工过程中，为保障平整度，温度应控制在170180 范围内。对石料进行破碎处理，碎石含量在14%以下，杂质、石粉含量10%以下。分两次进行沥青喷洒，第一次为70号沥青，碎石粒径1218 mm，第二次用相同沥青型号，碎石粒径 812mm。3.4 面层施工本工程采用21辆自卸汽车完成混合料的运输，混合料共125=60 t。运输前，需清理车辆，防止在运输过程中使混合料受到污染。进入场地后，混合料温度需控制在150 左右，并根据现场规划进行卸车布置。运输车辆一般在摊铺机前方10 cm左右停卸。沥青混凝土面层施工中，混合料的选择和处理应严格按照技术要求进行。改性沥青混合料施工时，混合料温度一般比环境温度高出1520。为保障施工质量，沥青施工必须晴天操作，混合料摊铺的过程中应控制厚度，并结合实际情况连续、均匀进行，所有摊铺碾压工序均为机械化处理。混合料摊铺设备驶离40 m左右时开始碾压工作，按照初压、复压和终压三个阶段进行。初压应在混合料150 条件下进行，复压重点为保证压表4 低温弯曲试验试验型号AC-20AC-13破坏应变3 3872 9812 9833 272技术要求2 80065总655期2023年第25期（9月 上）实度，严格控制车辙的产生，温度为120 左右最佳，终压需对路面进行扫光，防止有轮迹影响路面质量。碾压的过程中应注意温度控制，在温度冷却之前完成全部工作。每次折返的途中也要紧随摊铺机的路径前进，用小型压路机完成扫光3。碾压后的路面最大沥青厚度需控制在1 m以下，碎石混合料厚度在1.2 m以下，在不影响道路质量的前提下，也可将厚度控制在1.5 m以下。此外，在沥青铺设之前应先彻底清理好旧水泥路面，确保路面的整洁度，并使用0.6 L/m2的黏层油喷洒路面，黏层油用量为4 m3/1 000 m2。3.5 接缝处理接缝处理是道路工程施工中的重要内容之一，必须确保紧密性以及平整度，否则会产生接缝问题。沥青路面上下层的纵缝应错开150 mm（热接缝）或300400 mm（冷接缝）以上，完成接缝搭接处理。施工结束后，待混合料温度冷却到 50 以下方可开放交通，并对路面进行科学管控，减少污染。3.6 沥青表面处治半刚性基层沥青路面在使用的过程中，受到温度的影响，极易产生裂缝，因此，应进行沥青表面处治，以抵抗行车的磨耗和大气作用，增强防水性，提高平整度，改善路面的行车条件。沥青表面处治对沥青材料的要求有以下几个方面：渗透性好、凝结时间短、黏结力大、不易老化、便于浇洒和耐久性好。具体的喷洒含量需要结合现场情况确定，并使其充分渗透，渗透系数需控制在35 mm。在进行沥青表面处治施工前，需做好基层清理工作，避免存在杂质，影响道路的质量。本工程采用层铺法施工，沥青表面处治适用于三、四级公路的面层，单层表处厚度为1015 mm，采用沥青或乳化沥青作为结合料，集料的规格与用量应符合规范的规定。4 质量检测4.1 旧路面补强效果为检测路面的承载质量，技术人员应用贝克曼梁法公路检测技术对其进行质量检测。板角弯沉值检测数据见表5。表5 板角弯沉值检测数据检测次数补强前期补强后期第1次204第2次182平均值19.83.5根据检测结果，弯沉值平均值为19.8，说明原有的水泥混凝土的质量已经难以满足现实需要，存在板底脱空情况。而优化完成之后的板角弯沉平均数值则为3.5，说明在旧路面补强后，面层的承载效果得到提升。4.2 通车后路面平整度为检测通车后路面的平整度，技术人员在施工改造后和通车后1年对其分别进行了两次平整度检测，检测结果见表6。表6 平整度对比道路路段1234旧水泥混凝土路面平整度/mm1.922.641.892.49改造后路面平整度/mm1.150.860.870.93通车1年后路面平整度/mm1.170.910.830.97标准值/mm25 结束语综上所述，在旧水泥路面改造优化的过程中，应做好结构设计，并做好水稳定性等分析，选取性价比高的沥青材料。此外，施工技术管理尤为关键，应结合区域状况科学设计方案做好面层摊铺以及后续处理，确保摊铺平整、碾压坚实，延长路面使用寿命，为增强路基稳定性、强化抗拉质量奠定良好的基础，进一步推动我国道路交通事业的健康发展4。参考文献：1 韩启星.公路工程沥青混凝土路面施工质量控制要点J.交通世界，2022（35）：55-57.2 刘宪逸.基于改进遗传规划的混凝土路面早期裂缝检测算法分析J.市政技术，2022，40（9）：214-219.3 杨杰，冯云龙.基于北斗定位与信息化技术的沥青混凝土路面质量管理研究J.施工技术（中英文），2022，51（17）：34-40.4 朱渊.浅谈市政道路沥青混凝土路面渗水破坏形成原因及防治对策J.四川建材，2022，48（8）：136-137，141.66