长兴县公路工程有限责任公司湖州313100
摘要:本文根据长兴县小浦至槐坎公路半柔性复合路面试验段施工经验,介绍了半柔性复合路面的施工工艺,主要阐述施工程序、基体混合料铺筑、水泥基砂浆的制作与灌浆及养生作详细的,总结了此种沥青混合料的施工工艺和注意事项。
关键词:半柔性复合路面施工工艺
一、前言
半柔性路面是一种新型路面结构形式,它是将特殊级配的水泥胶浆灌入大空隙基体沥青混合料中而形成的一种路面。半柔性路面在国外已进行了大量的研究并加以应用,但在国内对半柔性路面的施工工艺及其机械配置的研究尚处于起步阶段,未得到充分的研究和推广应用。
二、施工程序
半柔性路面的施工主要包括基体沥青混合料面层的铺筑和水泥基砂浆的灌注两个主要阶段。由于半柔性路面的设计要求和设计方法不同于一般沥青路面,而且其中涉及到水泥基砂浆的灌注这一工序,因此半柔性路面的施工方法也不同于一般沥青路面的施工方法。
根据半柔性路面混合料的特点,半柔性路面的主要施工程序如图1所示。
(一)、基体沥青混合料的铺筑
大空隙基体沥青混合料路面的施工过程应包括四个方面:混合料的拌制、运输、摊铺和压实成型。
1、混合料拌制
基体沥青混合料在沥青拌和厂内拌制,拌和设备采用AMMANN-3000型间隙式拌和机,其拌制过程与普通沥青混合料基本一致。拌和时需要严格控制沥青用量与拌和温度。对于半柔性路面用大空隙基体沥青混合料来所说,沥青用量的少量增加,就会沉积到面层底部,阻碍水泥基砂浆的灌入,严重影响施工质量。拌和温度的确定,既需保证沥青对矿料能良好裹覆,又应尽量减少因加热引起沥青性质的变化。温度的确定主要由沥青的粘度决定。沥青混合料的施工温度控制范围可参考表1。
2、混合料运输与摊铺
大空隙基体沥青混合料采用自卸汽车运输到摊铺地点。现场铺筑包括基层准备、放样、摊铺、整平和碾压等工序,与普通沥青混合料一样。铺设面层的基层应平整、坚实、洁净、干澡,标高和横坡符合要求。铺设大空隙基体沥青混合料的施工工艺与普通沥青混合料一样,采用热拌热铺并碾压成型。摊铺混合料时应均匀,无离析现象。半柔性路面的平整度主要取决于大空隙基体沥青混合料的平整度,摊铺碾压过程中应严格控制表面的平整度,杜绝因摊铺速度变化、摊铺操作不均匀或集料级配不正常所引起的不平整。摊铺层厚度和路拱应符合设计和《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求。
3、碾压
半柔性路面是在基体沥青混合料中灌入水泥基砂浆而形成的路面结构,因此在大空隙基体沥青混合料的铺设中要严格控制骨架空隙率、平整度等方面的质量管理,选择合适的压实机械和碾压次数。为防止表面堵塞而影响填充水泥基砂浆的渗入,基体沥青混合料的铺设以低吨位双钢轮压路机为宜。碾压时,碾压轮上需要喷水。碾压次数可比普通沥青混凝土少一遍,但是当混合料温度降到80℃左右时要进行整平碾压,以消除轮迹。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,压路机的适宜碾压速度建议按表2选用。
基体沥青路面成型后,非施工车辆不得上路行驶,在交通完全封闭的情况下冷却至常温,并防止砂石、脏物等附在路面上堵塞空隙,从而影响水泥基砂浆的灌入效果。
(二)、水泥基砂浆的制作与灌浆
1、水泥基砂浆的制作
我们使用水泥砂浆拌和机现场制作水泥基砂浆.其加料顺序为:水-矿粉-水泥-细砂。加水之前应将其它材料拌和1~2min至均匀,加水再拌和2~3min,搅拌直至材料均匀一致,即可制成水泥基砂浆。
2、水泥基砂浆的灌入
在路面温度降至50℃以下后,首先钻芯取样,测定已铺半柔性路面基体沥青混合料的空隙率。以此作为控制填充水泥基砂浆用量与技术指标设计的参数,控制水泥基砂浆的流动度,以保证水泥基砂浆的渗入。渗透用水泥基砂浆的使用数量,根据渗透深度、基体开级配沥青混合料的空隙率以及砂浆损失率等因素计算确定。
当确认铺设的大空隙基体沥青混合料己冷却至50℃以下后,将设计用量的水泥基砂浆搅拌完毕后尽快灌浆,一般应在搅拌后的5~15min内使用,以免水泥基砂浆随着时间增长流动度变小,影响水泥基砂浆的渗透效果。因此,与一般沥青混凝土路面施工相比,半柔性路面要求各工序之间的衔接要更加迅速、紧凑。灌浆时,应将水泥基砂浆反复在大空隙基体沥青混合料铺装层表面摊铺,使用橡胶路耙反复拖拉使其自然漫透。为了使灌入的水泥基砂浆更加均匀、密实;当路面有纵向坡度时,要从低处向高处撒铺砂浆,以防止水泥基砂浆因为快速流动而造成渗透效果不好。为了帮助砂浆渗透,要及时采用平板夯振动帮助渗透,使砂浆能充分均匀地渗入基体骨架空隙中。
3、半柔性路面的表面处理
渗透完毕后,用橡胶路耙将残余在沥青路面表面上的水泥基砂浆清除干净,以暴露出基体沥青混凝土表面的凹凸不平为宜,防止水泥基砂浆一旦残留在铺装面上,可能在一定程度上影响路面外观,并降低半柔性路面的抗滑性能。在水泥浆体灌注完毕,在初凝前将表面清理干净,最后在内部水泥基砂浆终凝以前将表面的砂浆用水冲洗干净。这样即可以保证下层水泥浆体的强度,又能保证路表面色泽的均匀性。
二、施工注意事项
半柔性复合路面可能由于材料与配合比的差异带来路用性能的差异,所以在施工时必须充分把握其特性。由于添加材料与水泥基砂浆的种类差异,施工方面的注意事项也不尽相同,所以必须遵循设计说明开展施工,一般性的注意点如下:
1要控制好基体沥青混合料中沥青用量,沥青用量过大,会在基体沥青混合料面层底部出现积油现象,影响了水泥基砂浆的灌入深度;
2基体沥青混合料的碾压以钢轮压路机为宜,轮胎式压路机易使空隙阻塞;
3水泥基砂浆的灌注施工必须在路面温度降至50℃以下才进行。否则过高的温度会使砂浆迅速硬化。同时,必须确保路面表面清洁;
4要注意初期严格封闭交通,防止雨水冲刷和污物阻塞空隙;
5水泥砂浆的撒布要迅速,一次撒足,尽量避免在开始硬化后二次补料;
6使用振动压路机辅助砂浆渗透时,要控制压路机的行驶速度和碾压次数,使砂浆徐徐下渗,避免快速行驶引起砂浆四溅;
7灌浆后应将多余的砂浆迅速刮除,以保证半柔性复合路面拥有理想的表面构造深度;
8选择砂浆的类型时,冬季要考虑砂浆的强度增长时间,夏季则要避免砂浆过快硬化造成收缩裂缝。
三、结论
半柔性路面是一种新型的路面形式,它克服了传统沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的缺点,具有耐油、耐酸、耐热、耐水和抗滑等特性。从应用的情况看,半柔性复合路面是一种比较成功、性能良好且经济的新型路面材料,但国内还处于试验研究阶段,对半柔性材料的路用性能及施工工艺等还需进一步相关研究。