周達(dá)江
(佛山市鴻實(shí)市政建設(shè)工程有限公司,廣東 佛山 518000)
目前瀝青路面在市政道路建設(shè)領(lǐng)域使用頻率極高,但常常由于自然條件的特殊變化,如低溫、高溫、交通量急速增長等原因,致使瀝青路面耐久性降低,難以達(dá)到設(shè)計(jì)年限,有的甚至在早期就已出現(xiàn)損壞。本文主要從設(shè)計(jì)、材料、施工及檢驗(yàn)等方面進(jìn)行分析,以提高市政道路瀝青路面的耐久性、抗水害和抗車轍能力,避免路面早期破壞。
(1)設(shè)計(jì)交通量及標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)宜大不宜小,要充分考慮前期增長率。
(2)確定瀝青混凝土 15 ℃劈裂強(qiáng)度數(shù)據(jù);根據(jù)凍融劈裂殘留強(qiáng)度試驗(yàn),確定抗凍能力;瀝青混凝土動穩(wěn)定度試驗(yàn),應(yīng)達(dá)到2 500次/mm以上,以減少轍跡積水造成路面損壞;瀝青混凝土的穩(wěn)定性試驗(yàn)應(yīng)采取不利條件的方法、手段檢測瀝青與石料的黏復(fù)性能,而不是只檢查正常情況下瀝青與石料的黏復(fù)性能。
(3)進(jìn)行半剛性基層混合料不同材料配合比制件強(qiáng)度試驗(yàn),7 d、28 d的抗壓強(qiáng)度,60 d、90 d、120 d、150 d、180 d的劈裂強(qiáng)度及對應(yīng)的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn);進(jìn)行半剛性混合料的抗凍性、水穩(wěn)性試驗(yàn)(抗壓、劈裂);根據(jù)不同配比設(shè)計(jì)的半剛性混合料的溫縮和干縮系數(shù)(應(yīng)力、應(yīng)變)分析比較,測定彎沉準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
(4)測定路面各層抗壓回彈模量。
(5)反復(fù)檢測路基干濕類型,根據(jù)各種條件確定,力求準(zhǔn)確。
(6)進(jìn)行抗凍深度、防凍厚度試驗(yàn),確定各種參數(shù)及凍脹對路面橫向、縱向裂縫,以及過路管道的影響。
(1)路面面層混合料設(shè)計(jì)
根據(jù)寒冷地區(qū)特點(diǎn),路面面層混合料設(shè)計(jì)應(yīng)全部做成密實(shí)型,孔隙率小于4 %。各層可為:上層AK(AC)-16(V),中層AC-20I,下層AC-25I型。然后取準(zhǔn)備使用的各種材料做試驗(yàn),指標(biāo)穩(wěn)定后做出指導(dǎo)性配合比設(shè)計(jì),再做生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì),并選在交通量大、荷載重的路段進(jìn)行試拌試鋪。
(2)基層配合比設(shè)計(jì)
對基層、底基層配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可制作試件對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn),確定指導(dǎo)性配合比設(shè)計(jì)。
(3)墊層設(shè)計(jì)
要重視墊層設(shè)計(jì)、施工。同底基層一樣使其真正起到防凍排水作用,必要時(shí)要做試驗(yàn)。
(4)透層(連結(jié)層)設(shè)計(jì)
透層(連結(jié)層)的設(shè)計(jì)應(yīng)指明做法,并做好試驗(yàn)。用不同瀝青材料(熱瀝青或乳化瀝青)、不同方法(只灑油或?yàn)⒂图有∈樱┳龊眠B結(jié),起到防水、排水的作用。
選擇國產(chǎn)還是進(jìn)口瀝青材料,可根據(jù)原材料試驗(yàn)、不同改性瀝青試驗(yàn)加木質(zhì)素纖維試驗(yàn)、摻抗剝劑試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行選擇。原材料試驗(yàn)、不同改性瀝青試驗(yàn),可選用丁苯橡膠SBR、苯乙烯丁苯二烯SBS、SBR加3085(日本)、麥克改性粉(美國)。各項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)選擇苛刻的條件(高溫、高壓、加水、加荷)反復(fù)試驗(yàn),觀察其與石料(或混合料)結(jié)合的穩(wěn)定性,最后確定采用哪種瀝青和改性外摻劑。
砂、石等集料應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)中明確的料場和規(guī)定的數(shù)量組織專門加工,取樣試驗(yàn),對號入座(墊層、底基層、基層、面層集料截然分開)。
礦粉、石灰、粉煤灰、水泥等物料,必須通過招標(biāo)或商議選定廠家,嚴(yán)格控制按標(biāo)準(zhǔn)采購生產(chǎn)。單質(zhì)材料應(yīng)經(jīng)常檢驗(yàn),保證其平穩(wěn)性。
基層和墊層的強(qiáng)度與穩(wěn)定性對路面的整體強(qiáng)度與減輕面層的病害起著很重要的作用,因此,保證基層和墊層的施工質(zhì)量是一個(gè)很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。對基層和墊層施工應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下兩個(gè)問題:①拌和問題,采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定的土類應(yīng)注意施工中的拌和問題,如果拌和不均勻,基層就不能形成板體作用,無法保證基層的強(qiáng)度;②壓實(shí)問題,對基層和墊層的施工,壓實(shí)工序是重要的環(huán)節(jié),如果基層和墊層不能得到充分壓實(shí),影響路面整體強(qiáng)度的提高和使用質(zhì)量。
墊層材料要級配合理,嚴(yán)格控制最大粒徑及含泥量,使其符合設(shè)計(jì)要求。施工必須按底基層做法實(shí)施,做到密實(shí)度、彎沉值、E值滿足指標(biāo)要求,起到防凍、排水、防水的作用。
基層施工配料的要點(diǎn)是計(jì)量準(zhǔn)確、拌和均勻。通過對混合料作篩分試驗(yàn),獲得接近級配曲線中值,用廠拌法拌和。石料要分級購買、進(jìn)料、配料、上料,拌和設(shè)備必須有精確的計(jì)量裝置?;鶎訑備亼?yīng)用攤鋪機(jī)半幅一次鋪成,用重型振動、鋼輪壓路機(jī)壓實(shí),最后用膠輪壓路機(jī)碾平。
(1)必須用單臺產(chǎn)量在200 t/h以上的拌和機(jī),兩機(jī)在一個(gè)拌站的不能用。攤鋪機(jī)選用12 m幅寬的機(jī)型,滿足一次攤鋪的要求。
(2)拌和機(jī)應(yīng)具有自動記錄打印功能,在拌和過程中能逐盤記錄各種材料的用量和溫度。
(3)混合料加熱溫度必須保持高溫。瀝青加熱要保持在170 ℃~180 ℃,礦料須加熱到 180℃~190 ℃,混合料出廠溫度要達(dá)到160 ℃~170 ℃(貯料倉出料低于150 ℃),運(yùn)到鋪筑地點(diǎn)不能低于150 ℃,初碾溫度不能低于140 ℃,終碾不能低于 80 ℃。使用改性瀝青應(yīng)通過試驗(yàn)確定溫度,混合料應(yīng)盡量高溫施工,便于瀝青與混合料粘結(jié)及混合料壓實(shí)。
(4)瀝青面層要在高溫季節(jié)施工,若氣溫較低,必須采用可靠的措施保證高溫碾壓,如加熱熨平板、運(yùn)料用保溫篷布覆蓋等。
(5)瀝青面層碾壓應(yīng)選擇重型壓路機(jī)(鋼輪12 t~15 t,膠輪15 t~25 t,振動8 t~14 t),并進(jìn)行試驗(yàn)。碾壓在高溫下進(jìn)行,力求壓實(shí)、平整,這樣可減少壓路機(jī)數(shù)量及碾壓遍數(shù)。
(6)在瀝青各面層鋪筑前,下層表面必須處理好;雨天下層表面不干燥,不能施工;在雨天施工的段落應(yīng)清除重鋪。
(7)集料表面粘有泥土必須清洗干凈、曬干。
(8)回收粉塵要全部排掉,不得用到混合料中。
當(dāng)路面出現(xiàn)早期裂縫破壞時(shí),應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施??捎脼r青灌縫,避免裂縫繼續(xù)蔓延,防止水分滲入路面中。對破壞嚴(yán)重的應(yīng)及時(shí)補(bǔ)修,避免路面病害進(jìn)一步惡化。此外,由路面流到路肩上的雨水往往不能順利流到坡腳下,而停留在路肩上,并通過路肩滲透到路面和土基中,應(yīng)將水及時(shí)清除,防止水分滲入路面造成侵害。
在地下水豐富地區(qū),防止路面滲水十分重要。滲入到基層中的水不僅會降低基層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,如果這部分水滲入到土中還會降低土基強(qiáng)度,引起路面凍脹。在路面設(shè)計(jì)中,除了認(rèn)真做好路面的排水設(shè)計(jì)外,還應(yīng)采取以下兩種措施:
(1)隔離措施
為了防止從瀝青路面裂縫滲入的水浸濕基層,在基層表面上設(shè)置厚度為2 cm瀝青封油層,會起到良好的效果。如果基層有一定的透水能力而且具有較好的穩(wěn)定性,為了防止?jié)B入的水影響土基的強(qiáng)度,也可以將隔離層放在土基頂面。
(2)采用排水砂墊層的措施
為排除從瀝青路面裂縫滲入到基層中的水,也可以在基層頂面設(shè)置砂墊層,將路面體系中的水排至路基以外。對挖方路基中的水也可采用上述方法,但必須將水沿縱向排至填挖過渡段,然后將其疏導(dǎo)到路基以外。
在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工前,結(jié)合每項(xiàng)工程的實(shí)際條件、環(huán)境及特點(diǎn)對前面所提路面設(shè)計(jì)、材料、施工及檢測方面的參數(shù)、性質(zhì)、工藝方法、儀器設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用研究,提出切實(shí)可行的結(jié)論來指導(dǎo)工程管理,是提高市政道路瀝青路面質(zhì)量的有效措施。