公路路面沥青加铺层施工工艺研究.pdf

交通世界TRANSPOWORLD0 引言我国城市化进程的逐步加快，推动了公路运输业的发展，公路里程逐年增长。沥青混凝土路面结构以其平整度高、耐磨性好、工期短、便于养护等优势，在公路工程中得到了广泛应用。随着交通量的增大，使路面的破坏速度有所加快，部分路面都出现不同程度的病害，影响交通安全。基于此，可在旧路改造中采用加铺层的方式来进行处理。本文就公路路面沥青加铺层施工工艺展开研究。1 工程概况某公路工程路线全长52.565 km，其中一个路段按照二级公路标准建设，随着交通量的不断增长，使得该公路无法满足行车需要，沥青路面上出现大量的病害，其中比较典型的有裂缝、车辙、沉陷、坑槽等，路面的使用性能下降，增加了交通事故的发生概率。为避免路面病害问题持续扩展，经相关部门研究，决定对该路段改造升级，将原本的二级公路改扩建为一级公路。路面从双向两车道改成双向四车道，非城镇段的车速变更为80km/h，城镇段变更为60 km/h。在公路改扩建过程中，为减少资源浪费，应充分利用旧路的资源。以下重点对该公路改扩建中路面沥青加铺层施工工艺进行分析。2 公路路面沥青加铺层施工工艺2.1 原路面病害处理2.1.1 裂缝处理1）路面裂缝采用灌缝的方法修补，灌缝材料选用沥青或裂缝修补剂。其中裂缝修补剂是无机溶剂，可与水泥粉、矿粉等材料发生反应，形成具有黏合性和弹性的材料，除了可用于修补裂缝之外，还能进一步提升沥青路面的表面质量。修补过程中，将填充材料注入裂缝内，使材料与缝壁紧密贴合，达到防止水分渗漏的效果，消除裂缝，避免扩展。2）不同类型的裂缝修补方法有所区别，具体如下：当路面裂缝为反射性裂缝时，应先确定成因，如果是基层开裂导致，则可用压缩空气将裂缝内的杂物吹净。随后，用热拌沥青灌缝后捣实，再以烙铁封口即可；地基不均匀沉降引起的裂缝，如果缝宽超过5.0 mm，或出现错台等现象，应先沿着裂缝两侧开槽，清除上面层后，将裂缝填实，最后在其上重新摊铺新的面层1；荷载裂缝可以采用橡胶沥青薄层罩面技术处治；纵向裂缝应采取加固处理；修补网裂病害时，要逐步恢复面层和基层的强度，使其达到原有的设计状态，避免网裂病害继续发展。2.1.2 坑槽处理坑槽对车辆行驶的安全性影响较大，即使是较浅的坑槽，也可能引发严重的交通事故。所以当路面出现坑槽后，必须采取有效的技术措施进行处治。修补坑槽时，应避免中断交通，常用的修补方法有冷补和热补，二者各具特点，其中冷补法能修补各种深度的坑槽，且不会受到温度的限制，但修补后会留下明显的接缝，容易形成渗水通道，受到水的影响，可能会引起唧浆，导致新的损坏。热补法的修补时间短，能够满足全天候24 h的作业的要求，修补效果好，产生的废料能够回收再利用。因此可以选择热补法修补路面坑槽病害，修补方法及要点如下：1）准确测量坑槽大小，确定修补面积，随后采用热辐射加热板加热确定的修补面积。先将加热板的距离调整好，使路面初步软化，加热时间以35 min为宜，与沥青表面保持20 cm左右的距离。2）待修补范围的路面软化后要耙松，随后在耙松的混合料上喷洒乳化沥青，利用综合修补车完成现场热再生；将预先准备好的热料运至修补地点，搅拌并收稿日期：2023-05-09作者简介：吴洋（1986），男，工程师，从事公路工程施工工作。公路路面沥青加铺层施工工艺研究吴洋（邢台市信都区公路管理站，河北 邢台 054000）摘要：以某公路工程实例为依托，对该公路路面沥青加铺层施工工艺展开分析。研究结果表明，在路面沥青加铺层施工中，要做好原路面病害的处理工作，并在沥青加铺层施工前，铣刨原路面，随后铺设土工合成材料，提高防渗性能，为加铺层施工创造有利条件。铺设加铺层时，应选用胶粉改性沥青混合料，提高面层的使用性能，保证公路使用寿命。关键词：公路路面；沥青加铺层；施工工艺中图分类号：U416.2文献标识码：B103总651期2023年第21期（7月 下）摊平热混合料，在冷却后用振动压路机压实，确保密实、平整。3）存在唧浆的局部路段，可采用与坑槽修补相同的方法，但由于基层变得较为松软，所以应全部挖除，然后用烘干机烘干，并选用与原基层相同的材料修复，或直接用沥青混合料填补。2.1.3 车辙处理1）路面上的车辙病害要及时修补，以免车辙积水，导致病害扩展。在修补的过程中，可按照车辙的破坏面积、深浅程度，选择适宜的方法，修补时使用的材料，应与原路面的材料相一致。2）对于长度在 30 m 以内、深度小于 10 mm 的车辙，可先将周围的杂物清除干净，并洒水润湿，再用加热板烘烤车辙区域的路面，最后使用与原路面相同的材料填充车辙并压实2。3）长度超过 30 m，深度在 1030 mm 之间的车辙，要先铣刨，随后按车辙的严重程度，将上面层或中上面层，甚至整个面层全部清除，使用与原路面相同的材料重新摊铺碾压；车辙面积过大，深度超过30mm时，可采用挖槽修理的方法，与坑槽的修补方法基本相同，在此不做赘述。4）修补时，划出的轮廓要略大于损坏的轮廓，挖槽的深度要比原坑槽的深度大一些，遵循浅洞深补的原则，从而保证修补效果；基层原因引起的车辙，应先处理基层，将损坏的基层修复后，再摊铺碾压面层。2.2 路面铣刨在路面维修中，通过铣刨机对旧沥青路面铣刨拉毛，再铺设新面层是最为经济的方法3。铣削工艺在路面维修中的应用，可以使新料和旧料之间的结合更加紧密，有助于新路面路用性能的提升。铣刨机铣削处理后产生的材料颗粒较小，基本上不需要破碎便可再次利用，施工成本随之降低。铣刨方法与技术要点如下：2.2.1 选择铣刨机铣刨机作为沥青路面养护施工的重要设备，可用于沥青面层的开挖翻新，还能消除路面拥包、网裂、车辙等病害。在路面施工中，常用的铣刨机有轮式和履带式两种，前者适用于中小型路面作业，特点是机动性好、便于转场；后者的铣削宽度在2.0m以上，带有回收旧沥青混合料的装置，适用于面积较大的工程4。2.2.2 铣刨工艺1）在铣刨施工正式开始前，应做好如下准备工作，调查统计周边的构造物，防止施工过程中对构造物造成损伤。按设计图纸确定铣刨范围，借助铝条标杆对起始点和终点画出标线。2）要对铣刨段的长度进行控制，不宜过长，以500 m左右为宜。铣刨作业时，按照从道路中心开始逐步向外推进的顺序铣刨，这样可以给车辆的正常通行提供便利条件。当使用多台铣刨机作业时，应呈梯队施工，铣刨机之间保持在3050m的距离5。3）铣刨作业时，为提高施工效率，铣刨机的速度应保持在3.05.0 m/min，尽量不要超过上限，以免造成铣刨料体积过大，影响质量。而速度过慢，不但会影响进度，还会导致用水量增加。4）通常情况下，铣刨厚度可以通过铣刨机两边的挡板以自动找平的方式控制，不平整处和构造物附近的铣刨厚度可用一侧找平、一侧利用横坡调控的方法控制；铣刨用水量可以采用如下控制措施：人工清渣或吹风机除尘时，应保证铣刨安全的用水量，即潮而不湿、地面无水迹，高压冲洗时，不限制水量，但要控制好冲洗时间6。2.2.3 注意事项1）本工程中，铣刨施工采用半幅封闭、半幅双向通行的方式，保证交通畅通，施工现场要进行交通管制，使铣刨作业能够保质保量，快速完成。2）为防止运输车在已经铣刨完毕的路段上碾压，要求运输车应在铣刨设备前面等候。要认真观察铣刨后的路面，发现裂缝、局部松散等问题时，应采取灌缝或抗裂贴的方法补救。旧路面上铣刨产生的废料应统一运到指定地点堆放，以免造成资源浪费。2.3 土工合成材料施工路面改造工程中，在新、旧沥青路面之间铺设夹层，能够延缓或减少旧路面裂缝反射到加铺层上，保证新沥青路面的使用寿命。在各类夹层中，土工合成材料的应用最为广泛，尤其是土工织物和土工格栅。沥青路面改扩建施工期间，铺设土工合成材料是质量控制的一个关键环节。为预防沥青加铺层表面出现反射裂缝，应确保土工合成材料的施工质量。2.3.1 作用原理1）通过在沥青路面改扩建施工中铺设土工布，能够降低沥青加铺层与旧沥青路面的层间结合力，从而减小加铺层的最大拉应变。由于土工布本身的强度和延展性均较好，具有应力吸收层的功能，可将反射裂缝产生的应力分散至更广的范围，达到缓解裂缝部位集中应力的目的，从而延缓反射裂缝的出现。2）沥青属于油脂，可将土工布渗透，这样便会在路面与加铺层之间形成防水层，避免地表水通过旧沥青路面的接缝或裂缝渗入下层，引起水损坏。2.3.2 施工要点土工布的铺设质量，对其使用效果具有一定程度的影响，高质量完成土工布的铺设，是确保土工布防渗作用得以全面发挥的关键。沥青加铺层间土工布的铺设要点如下：104交通世界TRANSPOWORLD1）先清扫旧沥青路面，将表面的杂物、尘土清除干净，使作业面达到平整、干燥、洁净的要求。随后喷洒黏层油，操作时，应选用与加铺层沥青混合料中沥青标号相同的黏结沥青，洒布车要在划定的铺设宽度范围内均匀喷洒沥青，未能喷洒到的位置，可以通过人工的方式补喷。2）铺设土工布的过程中，要将烧毛的一面朝上，纵横向的搭接宽度控制在1015 cm，并在搭接部位均匀喷洒热沥青。为使沥青和土工布之间达到预期中的黏结效果，要对热沥青和乳化沥青进行区分，如喷洒热沥青，应在30 min内完成土工布的铺设；如果是乳化沥青，则应在完全破乳后，铺设土工布。3）铺设土工布时，应采取有效的措施解决处理搭接、褶皱等问题，褶皱重叠的宽度超过25 mm时，要先将褶剪开，然后再平铺到洒过黏层油的路面上，确保土工布满足浸透要求。4）采用不带自黏胶的玻纤格栅时，可用钉子固定，操作方法如下：洒布车喷洒黏层乳化沥青，用量控制在0.4 kg/m2，确保洒布均匀，无遗漏；用水泥钉对玻纤格栅的起点进行固定，并沿着摊铺方向拉紧，随后平铺，接头位置处的纵横向搭接长度控制在规范允许范围内，即横向3050 cm，纵向2030 cm7；及时将不平的部位整平，路段上有弯道时，要将内侧的格栅推平，涂刷沥青后，搭接另一侧叠盖；铺设好以后，为使玻纤格栅与黏层沥青表面有效嵌挤，可用轻型压路机碾压。2.4 加铺层施工技术要点在道路工程中，胶粉改性沥青是一种新型材料，其以废轮胎胶粉作为改性剂，与基质沥青在温度达到180 后混合，通过理化反应形成改性沥青。与其他改性沥青混合料相比，胶粉改性沥青的路用性能更加优异，体现在高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性等方面。胶粉改性沥青中使用的胶粉为废旧轮胎加工而成，由此使废旧轮胎得到回收再利用，不但解决了环境污染问题，还避免了资源浪费。本工程中，采用胶粉改性沥青作为路面加铺层的主要原材料，具体的施工要点如下：2.4.1 原材料的选择1）胶粉改性沥青性能的影响因素中，橡胶粉是关键，包括来源、生产方式以及掺量。可将汽车轮胎作为橡胶粉的首选原材料，以常温破碎的方法处理轮胎，保证橡胶粉干燥、无污染，拌制时，以无约束流动而无泡沫为准。橡胶粉颗粒规格的通过率应达到规范要求方可在工程施工中使用。2）要选用洁净、耐磨、无杂质、级配良好的集料，粒径在4.75以上的粗集料，各项技术指标均应满足现行规范标准要求，具体包括压缩值不大于20%、洛杉矶磨耗损失不大于28%、表观相对密度不小于2.6 t/m、针片状颗粒含量不大于15%、吸水率不大于28%8。3）橡胶沥青的各项技术指标应满足规范要求，并在24 h内用完，存储的沥青再次使用前，要重新检测各项指标，包括黏度、针入度、软化点以及延度等。如其中某一项或几项指标不合格，则不得在加铺层施工中使用。2.4.2 施工工艺1）清除旧路面表面的杂物，摊铺机熨平板预热，为避免沥青混合料离析并提高路面的平整度，要控制好摊铺速度，以2.03.0 m/min为宜，确保摊铺质量达标。2）碾压按初压、复压、终压三个步骤开展，遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则。初压时，先用双钢轮振动压路机碾压两遍，复压紧跟初压，要控制好混合料的温度和碾压速度，终压用双钢轮压路机碾压两遍以上，消除轮迹。3 结束语公路路面沥青加铺层施工是一项较为复杂的工作，其中涵盖的内容较多，为确保质量达标，要了解和掌握相关的施工工艺，并在实际工程中合理运用，使路面加铺层能够保质保量按时完成，保证路面的使用性能。参考文献：1 邱燕萍.沥青混凝土加铺层反射裂缝成因分析及施工预防措施J.运输经理世界，2021（32）：37-39.2 王小华，马进.改进型SMA13在桂柳高速水泥路面沥青加铺层中的应用J.中外公路，2021（2）：331-337.3 穆川川.基于应力吸收层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构与材料分析J.黑龙江交通科技，2021（4）：64-65.4 朱朴，肖启扬，蔡芬芳.沥青加铺层使用指标检测与早期病害防治以泉州市政道路为例J.吉林建筑大学学报，2020（5）：31-40.5 朱春福，程培峰，赵广宇.荷载与温度耦合作用下“白加黑”复合式路面沥青加铺层的受力分析J.中外公路，2020（2）：40-45.6 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