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稀浆封层施工技术42资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。稀浆封层施工技术1、 防水连接层概述沥青防水连接层技术的应用, 在国外特别发达国家,已有3040年的历史, 并在不断地发展和提高。在中国, 推广应用沥青防水连接层技术也有十几年了,随着中国对外开放和经济发展, 引进防水连接层的硬件与软件已为数不少。再加上我们自己相继研制开发了适应国情的多种防水连接层专用机械及新材料, 能够说, 施工工艺、 规程等日趋完善和成熟, 问题的关键在于大胆实践、 开发应用技术、 提高施工技术, 同时善于总结, 以形成一个中国特色的沥青防水连接层技术, 从而为中国公路事业发挥其独特功能,应用前景将十分广阔。防水连接层作为高等级公路的层间处理, 一方面在于加强层间联接, 形成一个过渡结构层, 使路面结构具有连续性; 另一方面用于提高路面的防水性能。稀浆封层是一种以乳化沥青为粘结料的薄层沥青混凝土冷态施工技术, 它以连续级配石料、 乳化沥青、 添料、 助剂、 水按照一定的比例经稀浆封层机连续制浆并经过摊铺、 碾压养生等施工工艺而成型, 常见做上封层来改进路面功能。稀浆封层对防止地表水下渗, 延长路面使用寿命, 减少建设养护费用能够起到很好的作用。当前随着高速公路建设要求的提高, 这种工艺正被广泛地用于高速公路下封层施工中。如在107国道新乡至郑州段, 京秦高速公路桥面防水, 合徐高速公路, 界阜蚌高速公路等都采用了这种施工工艺, 并取得了良好效果。2、 防水连接层的路用功能混凝土面板与半刚性基层直接接触, 会产生很多问题。半刚性基层材料的水稳定性不但是指静态水的作用, 还体现在材料经受压力水和流动水的作用。当表面水经过不同途径进入水泥混凝土路面结构层时, 如果进入的水未能及时排出, 而是滞留在面板与基层之间, 就会导致基层局部潮湿甚至饱水; 在行车荷载作用下, 路面结构层内或基层材料中的自由水会产生相当大的水压力, 这种有压力的水会冲刷基层材料的细料。一次冲刷的量是很小的, 但在行车荷载的重复作用下, 经过多次冲刷, 就会积少成多, 从而在路面裂缝中形成细料浆。久而久之, 在行车荷载作用下, 细料浆被逐渐压挤出裂缝, 从而形成唧泥现象。显然, 路面结构层内自由水的水压力随行车荷载的增加而增大, 同时冲刷量随行车重复作用次数而增加。基层的冲刷程度与进入路面结构层的水量大小有关, 进入的水愈多, 冲刷程度愈大。当水泥混凝土路面一旦出现唧泥现象, 板底脱空、 错台、 板角断裂等病害也即随之发生。在水泥混凝土板底部设置具有一定厚度的防水连接层,这样即使在水存在的情况下, 水也很难与半刚性基层直接接触, 起到保护基层的作用, 有效的防止了水泥混凝土路面常见的各种病害诸如唧泥、 沉陷、 错台发生。防水联结层的设置, 在某种程度上也改进了混凝土面板与半刚性基层的界面状态, 将面板与基层界面由强限制转化为弱限制, 避免了由于混凝土早期强度不足, 但粘结力过大造成板块早期开裂所引发的一系列病害的发生。防水连接层作为在沥青垫层, 还是一种全新的应用。水泥混凝土面板底部设置沥青防水联结层, 具有主要功能如下: ( 1) 实现混凝土板的”软着陆”相对于静载结构而言, 路面实际上是承受车轮冲击、 振动的动载结构。而当前国内外路面结构的设计指标中仅有标准轴载应力加上温度应力两项, 对冲击、 振动的影响考虑不足。高速车轮的冲击引发的是比静载应力高1-2倍的冲击应力峰值, 而振动力是冲击应力峰值过后的正弦振荡应力。在水泥混凝土(PCC)+沥青混凝土( AC) 复合式路面结构中, 其沥青层较薄, 虽然具有一定的承受车辆荷载的作用, 但主要是起到功能层的作用。因此, 在路面使用过程中垫层、 基层将可能再次产生累积塑性变形, 导致板底产生空隙。设计时如果能够采取措施, 降低行车荷载对基层的作用力, 就能够较小基层的塑性变形。在路面结构中设置具有一定的柔性, 且厚度较大的防水联接层时, 在水泥混凝土板受到冲击后, 联接层也会因受压而产生变形, 从而缓冲水泥混凝土面层对基层的冲击, 较好分散水泥混凝土面板和基层之间应力, 从而改进了基层的工作状况。( 2) 改进半刚性基层对混凝土面板约束状况在路面力学分析时, 一般假设面板与基层接触在垂直方向紧密结合, 在水平方向为完全连续或完全滑动状态。由于混凝土材料具有不可塑性, 当温度发生变化, 路面将由此产生膨胀和收缩变形。日温差引起翘曲变形, 导致面板的翘曲和拱起。季节性温差引起板的胀缩变形, 导致面板在基层上滑动, 基层对面板产生约束剪应力。传统复合式路面结构设计, 混凝土面板与半刚性基层直接接触, 由于浇筑混凝土面板时, 水泥浆体有部分渗透进入到基层表面一定范围, 随后凝结、 硬化, 导致路面板与基层之间处于粘着状态, 粘着结合强度最高可达1.0MPa。在界面接触破坏前, 面板需要克服相当大的阻力才能移动。这主要是由于混凝土板与基层之间存在较大的粘结力和嵌挤摩擦力。而面板在刚浇筑后, 混凝土强度不足, 当温度发生变化时, 混凝土产生伸缩变形, 过大的粘结力会导致板块早期开裂。 沥青防水联结层的设置, 在某种程度上也改进了混凝土面板与半刚性基层的界面状态, 将面板与基层界面由强限制转化为弱限制, 避免了由于混凝土早期强度不足, 但粘结力过大造成板块早期开裂所引发的一系列病害的发生。( 3) 减弱清除混凝土板下半刚性基层的不均匀支撑, 起整平作用; ( 4) 防止水泥板与半刚性基层之间的重复摩擦产生的半刚性基层的磨损。( 5) 防止积水对基层及路基造成的冲刷, 作为路面层间防水与排水的第一道屏障。( 6) 起应力消减层的作用, 减轻半刚性基层反射裂缝对上部路面的影响。( 7) 保护基层, 充当施工期间的临时路面, 而如果采用乳化沥青或防水连接层, 则还能够起到半刚性基层的养生作用。 为了达到以上性能要求, 防水连接层层必须具有良好的均匀性和密水性, 并具有一定的抗变形能力和延展性。许尉高速公路采用1.5cm厚双层改性沥青稀浆封层, 特别要求蒸发残留物5延度不小于50cm,达到了上述的要求。3、 防水连接层材料组成设计3.1 防水连接层混合料的组成和技术要求 防水连接层由良好级配的矿料、 乳化沥青、 填料、 水及添加剂等组成, 选用的材料事先需由实验室试验确定, 各种材料的配合比也应由实验室决定。为了保证实际所用的材料及材料的配比与实验室相符, 在施工前必须进行选择评价。3.1.1 不同防水连接层材料用量 可按表3-1选用。 最大厚度和材料用量 表3-1项目ES1细封层ES2中封层ES3粗封层干矿料用量( kg/m2) 3.23.55.48.18.113.6沥青用量( 干矿料质量百分比) ( ) 10167.513.56.512填料用量( 干矿料质量百分比) ( ) 03总含水量( 干矿料质量百分比) ( ) 1220加水量( 干矿料质量百分比) ( ) 6113.1.2 稀浆混合料的室内试验技术指标 稀浆混合料技术指标 表3-2项目单位类别指标可拌和时间Tms改性防水连接层摊铺机120人工拌和或普通防水连接层摊铺机120稠度值CVcm机械拌和摊铺23人工拌和摊铺35磨耗量WTATg/m2800粘附砂量LWTg/m2600粘结力CTNcm初凝120开放交通2003.1.3矿料的选择 矿料在防水连接层混合料中起骨架作用, 其最大粒径决定防水连接层的厚度。矿料用矿质材料, 可采用石屑、 天然砂、 机制砂等。对矿料要求如下: ( 1) 级配防水连接层用的矿料要有一定的颗粒级配组成, 使其形成密实而又稳定的沥青混合料, 在集料中要有一定数量的粗粒料起骨架作用, 其最大粒径决定防水连接层厚度。为保持沥青稀浆的密实性、 耐久性、 与稀浆拌和摊铺时的和易性, 集料中要有一定数量的细粒料, 如细料过少, 稀浆混合料施工拌和摊铺时会离析分散, 大颗粒沉淀不易摊铺。规范中要求的乳化沥青防水连接层的矿料级配如表3-3。( 2) 材质要求坚硬耐磨防水连接层一般是铺在路的表面, 直接与车轮接触, 为提高乳化沥青防水连接层的抗滑耐磨性能, 延长封层使用寿命, 最好选择强度 矿料的级配表 表3-3孔径经过百分率( mm) 细封层中封层粗封层9.54.752.361.180.60.30.150.0751001009010065904065254215301020100901006590457030501830102151510070904570285019341225718515高、 硬度大、 耐磨性好的石料作集料。 干净 必须清除集料中一切泥土杂物。当土含量过高时, 将产生下列不利因素: 纯沥青需要量增加, 而无任何相对利益; 养护时发生过分的收缩; 抵抗磨耗的能力降低; 对慢裂快凝防水连接层而言, 将会产生极为不利的影响, 有可能在拌和时就破乳, 而形成不了一个相对稳定的稀浆。 粗糙 矿料应用棱角较多、 石质表面粗糙的轧制石屑, 这样能够提高防水连接层抗滑及抗磨耗性能。而使用天然砂, 由于砂子表面光滑, 就要降低防水连接层的抗滑性能, 沥青也容易剥落。因此, 在交通量大、 行驶车速高的路段应选用石质表面粗糙的集料, 尽量少用或不用天然砂。 超规格粒径的颗粒要彻底清除 矿料中含有粒径超过封层厚度的大颗粒, 在稀浆混合料摊铺时, 由于受防水连接层摊铺机橡胶刮板的阻挡, 将大颗粒积聚在摊铺箱橡胶刮板的前方, 这样大颗粒随摊铺箱前进时, 就会将铺好的防水连接层混合料划成纵向条痕。同时, 一旦摊铺箱从积聚的大颗粒上越过, 则由于抬高了摊铺箱, 就会增加该处的封层厚度。因此, 必须彻底清除集料中超规格粒径的大颗粒。( 3) 矿料的砂当量技术指标普通慢裂慢凝防水连接层大于45, 慢裂快凝防水连接层和改性防水连接层大于65。 砂当量的试验方法: 将经过四号筛(筛孔为4.75mm)的样品, 装入带有刻度的塑料量筒容器之中, 加少量絮凝剂搅动, 使试桦中覆盖在矿料表面上的泥土颗粒脱落下来, 而后灌注一定数量的絮凝剂, 再经过一定时间的沉淀后, 即可从量筒中读出泥土的高度与砂的高度。两者高度的比值乘以100即为砂当量(SE): SE(砂高度读数泥土高度读数)100表面光滑的砂(水吸收率小于1.25), 不应超过矿料总质量的50。对于重交通的路面, 要使用100的轧碎石料。3.1.4 乳化沥青的选择 防水连接层混合料中起粘结作用的是所用乳化沥青中的沥青材料, 因此, 乳化沥青中的沥青应符合道路石油沥青标准。对于高等级公路, 应采用合乎标准的优质沥青, 如重交通道路沥青; 对于高速公路或城市快速干道, 应采用高分子聚合物改性的乳化沥青。 作为用于防水连接层的乳化沥青, 还要满足防水连接层级配矿料的拌和要求, 也就是乳液和矿料在拌和、 摊铺过程中, 稀浆混合料必须均匀、 不破乳、 不离析、 处于良好流动状态。选用阳离子慢、 中、 快裂和阴离子慢、 中裂乳化沥青, 均能作为防水连接层的结合料。一般是阴离子乳化沥青对矿料的粘附性较差, 只适用于石灰岩等碱性矿料, 而且其成型时间较长。而阳离子乳化沥青, 由于它对酸、 碱性矿料均有良好的粘附性, 因此, 它对防水连接层的矿料选择范围较广。慢、 中裂乳化沥青防水连接层铺后成型时间都在4.5h以上, 慢裂快凝防水连接层铺后成型时间能够控制在lh左右。施工用的乳化沥青必须进行质量检测, 检测的内容及标准必须符合公路沥青路面施工技术规范(JTG F40- )中BC1、 BA1型乳化沥青的技术要求和公路工程沥青及沥青混合料试验规程 防水连接层用乳化沥青的技术指标 表3-4检测内容单位技术要求试验规程筛上剩余量( 1.18mm筛) 0.1T0652颗粒电荷+, -T0653破乳速度试验慢裂T0658标准粘度C25, 3S1060T0621蒸发残留物含量55T0651贮存稳定度1d1T06555d5粘附性试验2/3T0654蒸发残留物性质针入度25, 100, 51/10mm45150T0651 T0604延度15延度5Mm5050T0651 T0605融解度( 三氯乙烯) 97.5T0651 T0607(JTJ 052- )中有关乳化沥青的试验规程(表3-4)。 上表34中比规范中增加了蒸发残留物5延度不小于50cm, 以增加抵抗基层裂缝的能力。3.1.5 水的选择 水是构成稀浆混合料的重要组成部分, 它的用量的大小是决定稀浆稠度和密实度的主要因素。稀浆混合料的水相是由矿料中的水、 乳液中的水和拌和时的外加水构成的。任何一种混合料都可由集料、 乳液及有限范围的外加水组成稳定的稀浆。矿料中的水: 一般矿料的含水量相当于矿料质量的35。矿料中的含水量对于混合料中的用水量是次要的。矿料含水量过大主要影响矿料的容重, 而且容易在矿料斗里产生架桥现象, 影响矿料的传送, 因此矿料输出量应随其含水量不同而作相应调整。矿料的含水量还将影响封层的成型, 含水量饱和的矿料, 其成型开放交通时间需要更长。乳液中的水: 沥青乳液中含有3545的水。拌和时的外加水: 典型的外加水质量比范围是干矿料质量的61l。外加水量低于6的稀浆混合料太稠太干, 不便于摊铺; 而外加水量高于11时, 稀浆混合料太稀, 发生离析、 流淌, 变得不稳定, 而且可能产生集料下沉沥青上浮现象, 成型后表面一层油膜而下面都是花白的松散集料, 与原路面粘接不牢, 容易成片起皮脱落, 因此慎重控制总外加水量对于保证防水连接层质量至关重要。对于机械摊铺, 9的外加水量是值得推荐的, 但要根据集料与机械的情况作适当的调整, 外加水量超过11的机械操作应该避免。 因此总含水量(包括外加水、 乳液中含水和矿料中含水)应控制为矿料质量的1220。 3.1.6 填料的选择 填料可分为具有化学活性的填料和不具有化学活性的填料。不具有化学活性的填料一般指矿粉等, 具有化学活性的填料包括水泥、 石灰粉、 硫酸铵粉、 粉煤灰等。在添加具有化学活性的填料时, 应充分考虑填料与矿料、 乳化沥青的反应及相容性, 应有利于稀浆混合料的拌和、 摊铺和成型, 保证封层的整体强度。 填料的作用主要有以下几点: 1)改进级配; 2)提高稀浆混合料的稳定性; 3)加快或减缓破乳速度; 4)提高封层的强度。最常见的矿物填料是水泥, 其次是石灰。矿粉的质量应符合公路沥青路面施工技术规范(JTJ 03294)的有关规定。3.1.7 添加剂的选择 乳化沥青防水连接层混合料中的添加剂视需要而定。添加剂可分为促凝剂和缓凝剂, 其作用主要是加快或减缓乳化沥青在稀浆混合料中的破乳速度, 满足拌和摊铺和开放交通的需要。添加剂的类型应在室内试验时确定, 或由乳化剂生产厂配套指定。它能够是有机酸、 碱、 无机盐, 也能够是其它高分子聚合物、 表面活性剂等, 如盐酸、 氨水、 硫酸铵、 氯化铵、 氯化钙、 硫酸铝、 OP10、 0P40或其它乳化剂以及一些水乳性的高分子乳胶。另外, 如抗剥落剂、 改性剂等也能够经过添加剂的方式添加到稀浆混合料中。3.2 防水连接层混合料的配合比设计3.2.1 稀浆混合料的配合比设计程序制备合格的乳液合格的集料水按预定的配比制备稀浆稠度试验湿轮磨耗试验荷载车轮试验粘结力试验最佳配合比调整用水量调整乳液用量NNNY 图3-1 防水连接层混合料配合比设计程序图( 1) 稀浆混合料的配合比设计应根据道路条件、 日交通量、 气候情况、 耐久性要求等, 选择适当的封层结构。 ( 2) 选择符合质量要求的乳化沥青、 矿料、 矿粉、 填料等, 将各种集料进行筛分, 乳液测定其沥青含量。 ( 3) 根据各种集料的颗粒组成, 确定符合级配曲线要求的各种集料的配合比例。 ( 4) 作混合料的稠度试验, 以确定稀浆混合料的用水量。 ( 5) 作初凝时间试验: 当粘结力达到120Ncm的时间, 应确定为混合料的初凝时间。 ( 6) 作固化时间试验: 当粘结力达到200Ncm的时间, 应确定为混合料的固化时间及开放交通时间。 ( 7) 确定最佳沥青用量 进行湿轮磨耗试验, 根据试验结果绘出沥青用量与磨耗量关系曲线, 确定沥青用量最小值; 进行轮荷压砂试验, 根据试验结果绘出沥青用量与粘附砂量关系曲线, 确定沥青用量最大值; 确定沥青用量范围, 并以最大值为准, 以3个百分点的范围定为容许范围; 可按图3-2所示的图解法确定沥青用量范围、 容许范围和容许范围中值。3.2.2 稀浆混合料的配合比设计内容 ( 1) 稀浆混合料的加水量及稠度试验 如前所述, 稀浆混合料的含水量关系到施工和易性, 而混合料中的水来自矿料的含水量、 乳液中的水及外加水, 矿料和乳液的含水量是由这两种材料决定的, 外加水就得用稠度试验来确定。因此, 稠度试验就是用于检验乳化沥青防水连接层混合料的摊铺和易性, 并在乳化沥青防水连接层混合料的配比设计中确定适宜的用水量。稠度试验需要专用的仪器进行测试, 见图3-3。图3-2 图解法确定最佳沥青用量图3-3 稠度试验仪稠度试验按T07511993乳化沥青防水连接层混合料稠度试验进行。 ( 2) 稀浆混合料的初凝时间 稀浆混合料的初凝时间不能太长也不能太短, 初凝时间太长, 就会延长开放交通时间, 给施工管理带来困难, 初凝时间太短, 会给搅拌和摊铺带来困难, 保证不了质量。 乳化沥青稀浆混合料的初凝时间是指混合料拌和以后至乳液完全破乳, 用滤纸检验已无沥青斑点的时间。 初凝时间试验按T07531993乳化沥青防水连接层混合料初凝时间试验进行。 ( 3) 稀浆混合料的固化时问 乳化沥青稀浆混合料的固化时间, 也就是乳化沥青稀浆混合料摊铺后开放交通的时间。稀浆混合料摊铺后开放交通的时间不能太长, 太长了对施工和管理将带来很大困难, 如这样就得考虑用外加剂来调节。 稀浆混合料的固化时间, 是初凝后的混合料在粘结力试验中达到最大粘结力的时间。稀浆混合料的固化时间测试按乳化沥青稀浆混合料固化时间试验(T 0754 )进行。专用的测试仪器产品见图3-4。 图3-4 NL20粘结力测定仪 ( 4) 乳化沥青稀浆混合料的湿轮磨耗试验 乳化沥青稀浆混合料的沥青用量是配比设计中最重要的参数, 沥青用量太少, 防水连接层就会松散, 沥青用量太多, 路面就会起拥包, 而且也浪费沥青材料。湿轮磨耗试验可与负荷轮载试验一起确定乳化沥青防水连接层混合料的最佳沥青用量, 此试验是用来确定稀浆混合料的最小沥青用量, 同时也用于检验稀浆混合料成型后的耐磨耗性能。 湿轮磨耗试验是按规定的成型方法, 将成型后的稀浆混合料试件放在水中, 用湿轮磨耗仪磨头磨5min, 测定磨耗损失的试验, 湿轮磨耗损失量以g/m2表示。试验方法按乳化沥青防水连接层混合料的湿轮磨耗试验(T07521993)进行。湿轮磨耗试验仪见图3-5。 图3-5 湿轮磨耗试验仪 ( 5) 乳化沥青稀浆混合料碾压试验 乳化沥青稀浆混合料碾压试验是用来测定混合料中是否有过量的沥青, 也就是确定稀浆混合料的最大沥青用量, 可与湿轮磨耗试验一起确定乳化沥青稀浆混合料的最佳沥青用量。 碾压试验是稀浆混合料成型后, 在57kg负荷轮下碾压1000次, 模拟车辆行驶碾压, 然后在试件上撒定量的热砂, 再碾压100次, 以每平方米吸收的砂量来表示。试验方法按乳化沥青防水连接层混合料碾压试验(T0755 )进行。专门用于碾压试验的仪器见图3-6。 图3-6 LWT65型负荷轮试验仪4、 防水连接层施工与养护技术4.1防水连接层施工 图4-1 防水连接层施工4.1.1 人员配备及分工 防水连接层施工质量的好坏, 有赖于一支高素质的施工队伍, 取决于她们的知识、 经验和技巧。施工队的人员基本组成, 应包括队长一名、 操作手一名、 驾驶员四名(防水连接层、 装载机、 油罐车和水罐车驾驶员各一名)、 工人若干。 队长的职责是指挥整个施工队伍, 制定每天的工作计划, 包括每天的材料需要量、 人员的分工、 与交通管理部门的联系、 对天气的判断, 以及熟悉各个技术环节, 处理现场出现的突发事件等。队长是施工队的核心, 不但要自己能干, 还得善于组织整个队伍都能干好。 防水连接层机的驾驶员, 不但要有熟练的驾驶技术, 还必须充分了解机械后方所进行的操作。如果驾驶员与操作手能够互相交换岗位, 那将是非常有益的事。驾驶员必须熟知操作手发出的(事先约定的)手势或喇叭声, 并能及时起动、 停止、 加速、 减速、 向左、 向右。对于边线与接缝, 与操作手的密切合作就显得更为重要。驾驶员应很快将机械进入位置, 确保摊铺箱位置准确。一名熟练的驾驶员, 应经过后视镜密切关注后方的工作进程, 随时按需要调整机械的前进速度, 以保持摊铺箱内稀浆为一定数量。 操作手除了必须与驾驶员配合默契之外, 还必须熟悉标定原理和标定方法, 能随时根据材料的情况, 调整配合比。更为重要的是, 能准确判断流入摊铺箱及摊铺箱内的稀浆稠度。从拌和缸中流出的稀浆, 必须是稳定的, 乳液能均匀地分布在粒料上, 并含有足够的水, 使它能容易分布, 但又不司离析。要有效地完成这一工作, 需靠操作手以往的经验, 以及从拌和缸与摊铺箱里的稀浆混合料的外观和形状, 来判断这些混合料是否稳定及拌和比例是否适当。操作手的技巧也表现在恰如其分地起动、 停止, 以及混合料在摊铺箱中的左右分布, 取得完美的接缝和边线处理。当队长不在现场时, 则由操作手负责现场工作。 装载机驾驶员的任务除了给防水连接层车上料外, 还应经常观察矿料的质量, 特别是注意粗细料的均匀性和含水量的一致性, 当料堆表面的矿料与堆中的矿料有不同时, 应立即翻堆。 若干工人的工作主要包括: 筛料、 协助装料(包括矿料、 乳化沥青、 填料、 水和添加剂)、 安放及搬运隔离墩、 摊铺后起点终点的处理、 边线与接缝的刮平、 摊铺箱的清洁、 原路面的清扫以及一些必须的手工作业。4.1.2交通管理与控制 刚摊铺的防水连接层, 必须有一段养护成型期。在养护成型期内, 应严禁车辆和行人进入, 因此交通的管制非常重要。 ( 1) 施工前, 必须制定交通管制方案; ( 2) 必须保证施工后有足够的养护成型时间; ( 3) 采取措施尽可能减少施工对交通的影响; ( 4) 最大可能使用快开放交通的防水连接层类型; ( 5) 交通标志应醒目, 夜间施工时, 应采用反光标志; ( 6) 若有需立即通行的情况, 在这些地段除尽可能地给予养护时间外, 还应采取一些特殊措施, 力保给防水连接层带来的损坏为最小。4.1.3施工应具备的条件 ( 1) 施工前的准备工作, 包括材料、 机械设备、 原路面补强与清扫、 交通管制等都已按要求完成。 ( 2) 确定能否施工的天气气候条件为: 养护成型期内气温大于10; 雨后路面积水未干或未清除以前, 不可施工; 施工养护成型期内可能会降雨, 则不可施工。 ( 3) 施工队伍人员配备整齐, 一支训练有素的专业施工队伍是防水连接层施工质量的保证, 她们应该技术熟练, 配合默契。( 4) 落实交通管理, 并有专人负责。 ( 5) 对道路上的各种设施, 如上下水井盖、 雨水井篦、 路缘石等, 都已采取保护措施。4.1.4施工程序 一般防水连接层施工采用以下程序: 路基检测一封闭管制交通清扫路面放样放线摊铺修补修边早期养护开放交通。 当准备工作和施工条件均符合要求后, 能够正式施工。 施工方法可分为机械摊铺和人工摊铺两种类型。 ( 一) 机械摊铺施工程序 1)放样画线 根据路幅全宽, 调整摊铺箱宽度, 使施工车程次数为整数。据此宽度从路缘开始放样, 一般第一车均从左边开始, 画出走向控制线。 2)装料 将符合要求的矿料、 乳化沥青、 填料、 水、 添加剂等分别装入摊铺机的相应料箱, 一般应全部装满, 并应保证矿料的湿度均匀一致。 3)摊铺 (1)将装好料的摊铺机开至施工起点, 对准走向控制线, 并调整摊铺箱厚度与拱度, 使摊铺箱周边与原路面贴紧; (2)操作手再次确认各料门的高度或开度; (3)开动发动机, 接合拌和缸离合器, 使搅拌轴正常运转, 并开启摊铺箱螺旋分料器; (4)打开各料门控制开关, 使矿料、 填料、 水几乎同时进人拌和缸, 并当预湿的混合料推移至乳液喷出口时, 乳液喷出; (5)调节稀浆在分向器上的流向, 使稀浆能均匀地流向摊铺箱左右; (6)调节水量, 使稀浆稠度适中; (7)当稀浆混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范围内时, 操作手就能够通知驾驶员启动底盘, 并缓慢前进, 一般前进速度为1.53.0km/h, 但应保持稀浆摊铺量与生产量的基本一致, 保持摊铺箱中稀浆混合料的体积为摊铺箱容积的1/2左右; (8)混合料摊铺后, 应立即进行人工找平, 找平的重点是: 起点, 终点, 纵向接缝, 过厚, 过薄或不平处, 特别对超大粒径矿料产生的纵向刮痕, 应尽快清除并填平; (9)当摊铺机上任何一种材料用完时, 应立即关闭所有材料输送的控制开关, 让搅拌缸中的混合料搅拌均匀, 并送入摊铺箱摊铺完后, 即通知驾驶员停止前进; (10)将摊铺箱提起, 然后把摊铺机连同摊铺箱开至路外, 清洁搅拌缸和摊铺箱; (11)查对材料剩余量。 ( 二) 人工摊铺施工程序 人工摊铺一般见在小面积低等级道路上, 或人行道、 广场、 停车场等机械不能摊铺的地方。其施工程序如下: 1)每盘拌量以100kg矿料为基准; 2)施工前应作小样的试拌试铺, 在满足厚度要求的前提下, 确定每千克矿料铺筑的面积, 并折算出每盘混合料的铺筑面积; 3)放样画线, 根据每盘混合料的铺筑面积, 将施工路段划分为若干个方块, 要求方块面积与每盘混合料的铺筑面积一致, 方块之间的纵横连接应顺直; 4)拌制工序是: 先将矿料和填料置于拌盘或路面上拌匀, 加水或添加剂水溶液再拌匀, 再加乳化沥青, 迅速拌和, 拌至无花白料为止, 所有材料均应按设计试验要求准确称重; 5)稀浆拌均匀后应立即摊铺, 并刮平; 6)施工完毕, 所有工具必须立即用清水冲洗干净。 4.1.5一些特殊问题的处理 ( 1) 预湿水 天气过于干燥气温又很高时, 对原路面进行预洒水, 有利于稀浆与原路面的牢固粘结。一些新式的防水连接层机都具有预洒水系统, 只需摊铺时打开即可。对于无预洒水系统的摊铺机或人工摊铺, 可采取其它方式洒水, 但应避免洒水过多, 量的控制以路面无积水为宜, 洒水后可立即摊铺。 ( 2) 接缝 纵向接缝与摊铺方向及路线方向平行, 是一条很长的线, 是影响封层总体外观的重要方面, 因此纵缝的处理非常关键。在先铺筑的接缝处进行预湿水处理有助于两车稀浆混合料的连接, 而用橡胶刮耙处理接缝的突出部分非常有效, 再用扫帚进行扫平, 使纵向接缝变得平顺, 总体外观更佳。 横向接缝, 应该说至少一车一道, 有的甚至很多。接缝过多过密总是会影响外观和平整的, 因此应尽可能减少横缝的数量, 提高接缝的施工水平。良好的横向接缝, 对于防止水分下渗和形成悦目的外观, 仍极为重要。首先在起点处, 当摊铺箱的全宽度上都布有稀浆时, 就能够低速缓慢前移, 这样能够减少箱内积料过多而产生的过厚起拱现象, 并对起点进行人工找平。有条件的地方或高速公路上施工, 应在起点的摊铺箱下铺垫一块油毡, 当摊铺机前进后, 将油毡连同上面的混合料一道拿走, 这样能够保证一个非常平整的起点和良好的外观。当摊铺机所携带的任何一种材料(一般是矿料)已经用完时, 操作手应力求摊铺箱内混合料分布均匀。一般情况下, 摊铺终点的外观影响不大, 因为下一车将在该终点处, 倒回一段距离。从上一车终点倒回35m的距离开始下一车的摊铺, 是一个可采纳的办法; 驾驶员应该使机械的运行线形, 与上一车相吻合。当该路段进行最后一车施工时, 其终点的处理应该采取人工整平, 并做出一条直线。 ( 3) 加水量的控制 某一种石料和乳化沥青, 当外加水量为某一范围时, 能够成为稳定的稀浆。机械作业时的外加水量, 能够采取允许范围的中值。若加水量过少, 拌和时的和易性及均匀性都受影响, 甚至拌不出稀浆。随着拌和摊铺机械的发展, 有加水过多的现象发生, 似乎认为加水量增大有利于拌和摊铺, 而对稀浆质量无多大影响, 这是不正确的。加水量过多, 会带来下列不利情况: 1)破乳成型时间延长; 2)造成流淌现象, 影响混合料中的沥青含量, 并产生光滑纵向条痕和大块亮斑; 3)造成混合料中沥青分布不均匀。 很显然, 成功的防水连接层应建立在稀浆中沥青分布均匀的基础上。加水太多, 稀浆的稳定性降低, 粒料下沉沥青上浮, 造成与原路面的粘结降低, 而封层表面的沥青含量过高。封层越厚这种影响越严重。 新型的带有螺旋分料器的防水连接层机, 是保证取得最佳加水量的前提之一。由拌和缸输出的稀浆混合料外表, 特别是它在摊铺箱中滚转的方式, 对一位有经验的操作手来说, 能够正确地判断这种稀浆的稠度是否到达最佳。经验较少的人, 能够取少量的混合料样品进行坍落度试验, 当坍落度为23m时, 其含水量合适; 在现场能够采取观察混合料沉陷的方法来确定混合的稠度, 若沉陷像流体一样, 则该混合料太稀, 不稳定, 含水量无疑太高, 若沉陷量改变不大, 稀浆混合料的稠度则认可。 以合适的水量加到稀浆混合料中, 其重要性一直被重点强调, 因为加水量的多少关系到施工的和易性、 与原路面的粘接强度、 封层表面的泛油及混合料的沥青分布等, 对施工质量影响极大。 ( 4) 过大颗粒及细料凝块 不论是料场, 还是装卸和堆放如何慎重, 偶然也会有粒径超过防水连接层厚度的石料被夹到矿料箱中。如果它大到足够大时, 这个过大的石料可能使拌和缸的搅拌叶片被打断, 或卡住搅拌轴, 或引起其它的机械故障。若这个石料经过拌和缸进入摊铺箱后, 它最终可能卡在后刮皮下, 而在铺筑的防水连接层表面造成一条明显的纵向凹槽。 一场大雨过后, 石料变得很湿, 某些细集料在干燥时成块或球状, 越是干燥, 球块越是坚硬, 越难使它们分散。特别是砂当量低的材料, 泥土含量较高, 其凝结成团的可能性越大, 有时经过拌和缸也难打碎。这种凝块进入摊铺箱后就与大石料一样, 造成封层表面纵向划痕。有时也可能在摊铺箱后框下压碎, 给封层表面留下一条松散的浅色痕迹, 通车后这条痕迹很容易跑散而形成一条凹槽。避免这种现象发生的方法主要是: 所有装人摊铺箱中的矿料必须过筛, 并堆放在清洁、 地面经过铺装、 不可能与其它材料相混淆的地方。一旦出现这种现象, 应立即采取补救措施, 首先是跟在摊铺箱后的工人应密切注意摊铺箱的情况, 发现划痕, 立即用锹将该处刮皮铲起, 将大石料或结团清除, 并刮平; 若发现较迟, 已有较长划痕时, 则先清除大石料或结团, 然后用锹在拌和缸出料口接料, 均匀洒布在划痕上, 并刮平; 对于结团被压碎后出现的浅色痕迹, 现场处理起来比较麻烦, 能够在开放交通一段时间后再作填补。 ( 5) 半宽施工 对大部分新式摊铺机而言, 其摊铺宽度是可调的, 因此应尽可能不采取半宽施工的方法。但有些摊铺箱其宽度不可调, 或其它原因, 采用半宽施工的方法也是一种减少重叠浪费的措施。半宽施工, 则利用摊铺箱的一半宽度, 一般在1.22m之间。操作手只需固定出料分向器, 将所有的稀浆都供应到摊铺箱的一侧, 并使用螺旋分料器将其均匀地分布在单侧料箱中。施工的一侧最好与驾驶员同侧, 在中国一般在左侧, 以利于驾驶员能看到摊铺箱中料的堆积程度, 从而控制行驶速度。但应指出的是, 半宽施工所铺设的一边不会是直线, 因此半宽施工不应放在最后。4.2 成型养护 乳化沥青的任何一种施工方法, 施工后都有一个破乳成型过程, 防水连接层也不例外。养护的时间, 视混合料中水的驱除及粘结力的大小而变化, 一般认为, 当粘结力达到12Nm时, 稀浆混合料已初凝, 当粘结力达到2.0Nm时, 稀浆混合料已凝固到能够开放交通的状态。影响稀浆混合料成型的因素很多, 包括气候、 材料、 机械设备、 配比等多方面, 排除气候、 矿料、 机械设备等非人为因素、 乳化沥青的性能及配比就成为影响成型的最关键因素。4.2.1影响养护成型的因素 ( 1) 集料 在稀浆混合料中, 集料占34, 集料的性质在很大程度上影响混合料的拌和性能及养护成型时间, 特别是慢裂快凝型防水连接层。一般来说, 混合料的可拌和时间越长, 其养护成型时间亦越长。 集料包括碎石、 砂砾和矿渣等, 其颗粒尺寸分布状态、 外形、 密度以及自身性质是影响稀浆混合料稳定性的几大因素。颗粒越细, 矿粉含量越高, 其混合料的可拌和时间越短, 能更多地吸收水和乳化沥青; 如果含有塑性粉料, 则会因吸收水分而膨胀, 同样需要增加水和乳化沥青的用量, 结果会导致路面的过度收缩和耐磨性降低等缺陷。集料若