关键词:沥青路面;刚性排水基层;多孔混凝土;
作者简介:鲁寒(1993—),男,助理工程师,从事高速公路道路与桥梁工程施工管理事情。;

0 弁言
在长期利用过程中,沥青路面受到温度变革和雨水渗透的浸染,易产生裂痕、沉陷、坑洞等病害,缩短路面利用寿命。为减轻沥青路面水破坏程度,可以采取刚性排水基层替代传统的水泥碎石稳定基层,借助多孔混凝土的骨架空隙构造,达到快速排出渗水的目的,使渗水从底基层与基层之间的封层顺利流出,从而提高基层的排水能力,减轻路面积水对面层构造的毁坏,延长公路路面利用寿命。
1 工程概况某二级公路工程位于高温多雨地区,原路面构造为沥青混凝土路面+水泥稳定基层,路面宽7.0m,土路肩宽1.0~2.5m。公路投入利用多年,随着交通量的增大,路面产生了网裂、沉陷、龟裂、翻浆、横纵裂痕平分歧严重程度的病害。在公路养护工程中,本工程选取K104-K105路段作为沥青路面刚性排水基层施工试验路段,制订全宽式排水基层施工方案,进行多孔混凝土排水基层施工。
2 沥青路面刚性排水基层施工关键技能2.1 多孔混凝土合营比设计在试验路段刚性排水基层施工中,多孔混凝土性能是影响基层施工质量的关键要素,为此需在施工前合理确定多孔混凝土合营比,担保基层施人为料质量。合营比设计流程为:选择原材料→确定级配→确定水灰比、目标空隙率、集料用量、单位水泥用量、水用量→试制多孔混凝土→评定拌和物稠度→振动成型→测定抗压强度、空隙率→确定合营比[1]。
2.1.1 选择原材料(1)水泥。试验路段基层施工采取42.5级普通硅酸盐水泥,试验检测水泥各项技能指标,检测结果如下:水泥初凝韶光为250min,终凝韶光为340min,细度为338m2/kg,3d抗折强度为6.4MPa,3d抗压强度为28.5MPa,28d抗折强度为9.3MPa,28d抗压强度为46.7MPa。
(2)粗集料。多孔混凝土材料要具备较强的黏结力,形成稳定的骨架空隙构造,以是在选择粗集料时不许可材料中含有风化物、有机质等质地懦弱的杂质。试验路段基层施工选取的粗集料性能检测结果如下:堆积密度为1.6g/cm³,含泥量为4%,针片状含量为6%,压碎值为99%。
(3)细集料。多孔混凝土材料中的水泥用量小,对细集料的性能指标哀求较高,以担保稠浊料具备良好的和易性。试验路段基层施工选用机制砂作为细集料,在细集估中掺入少量粉煤灰,改进集料级配[2]。
(4)水。多孔混凝土拌和中需用大量的水,以知足稠浊料压本色量的哀求。试验路段将饮用水作为多孔混凝土拌和用水。
2.1.2 确定级配对试验路段集料进行试验筛分,确定采取的多孔混凝土集料级配为9.5~19mm碎石、4.75~13.2mm碎石和砂,当筛孔尺寸分别为26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm时,集料通过率的实测值分别为100%、98.9%、94.9%、86.6%、35.8%、4.2%、3.0%,符合设计哀求。
2.1.3 确定性能指标(1)目标空隙率取23%,集料紧密堆积密度为1 673kg/m³,表不雅观密度为2 695kg/m³,水密度为1 000kg/m³,水泥表不雅观密度为3 008kg/m³;根据集料紧密堆积密度和折减系数,打算出单位体积多孔混凝土集料用量,打算结果为1 640kg/m³。
(2)当水灰比分别取为0.33、0.36、0.39、0.42、0.45时,对应的单位体积多孔混凝土中水泥用量分别为243.78kg/m³、233.2kg/m³、223.5kg/m³、215.9kg/m³、205.7kg/m³,水的用量分别为79.8kg/m³、82.7kg/m³、86.7kg/m³、90.1kg/m³、92.9kg/m³。
2.1.4 评定拌和物稠度不同水灰比条件下,试拌多孔混凝土,对五个试件的稠度进行评价,详细如下:当水灰比取0.33时,混凝土拌和物呈分散状,干涩;当水灰比取0.36、0.39时,混凝土拌和物的整体性较好,有光泽;当水灰比取0.42时,混凝土拌和物的浆体较多,有明显光泽;当水灰比取0.45时,混凝土拌和物崩塌。
2.1.5 确定合营比根据拌和物稠度评价结果,确定水灰比为0.36、0.39时的拌和物质量符合施工哀求。在此根本上,打水灰比0.36、0.37、0.38、0.39,再次评价拌和物状态,根据评价结果可知,当水灰比取0.38时的拌和物整体性最好,7d抗压强度为4.5MPa,空隙率为24%。
2.2 施工关键技能多孔混凝土排水基层施工工艺流程为:施工准备→施工放样→沥青封层施工→稠浊料拌和→稠浊料运输→稠浊料摊铺→稠浊料整平→稠浊料碾压→养生→切缝[3]。
2.2.1 施工准备(2)在施工前准备完好施工机器设备,做好机器设备调试、保养事情,确保施工机器设备处于良好的技能状态;检讨高精度检测仪器的技能性能状况,提前配备必要的易损部件,以备在检测仪器部件发生破坏时改换利用。
(1)配置1套稠浊料拌和楼,哀求拌和楼的生产能力与摊铺施工进度相匹配;配置1台多功能摊铺机,1台14t振动压路机,1台18t压路机,1台切缝机,5辆自卸汽车,1辆洒水车。
2.2.2 施工放样根据施工图纸放样确定基层铺筑范围,在路段边缘处打入中桩、边桩,做好标记;丈量基层铺筑高程,布设高程掌握桩。
2.2.3 沥青封层施工(1)本工程在底基层与排水基层之间铺设隔水层,隔水层材料为热沥青稀浆,将隔水层作为多孔混凝土基层渗入水的排水面封层,避免渗水连续下渗到底基层中[4]。
(2)试验路段的沥青封层施工采取沥青洒布车喷洒热沥青,喷洒前打扫干净基层表面,担保基层表面无杂物;待热沥青喷洒后撒铺石屑,撒铺厚度为5mm,用扫帚扫平石屑表面。
2.2.4 稠浊料拌和(1)根据确定的水灰比试拌多孔混凝土,试料的整体性较好,表面有光泽,在粗集料表层形成稳定的胶结层,符合刚性排水基层施工对多孔混凝土的质量哀求。
(2)试验路段稠浊料拌和采取集中拌和法,掌握水泥用量、集料用量和水灰比;拌和时长为90s,比普通稠浊料拌和韶光长1.5倍旁边;利用拌和楼的自动化掌握系统,精确掌握水泥、集料、水的用量和投放韶光,担保稠浊料质量。
(3)多孔混凝土排水基层与普通基层构造比较,其水分散失落较快、空隙率较大,以是稠浊料拌和中适当提高实际用水量,比设计值赶过2%旁边。
(4)当白天气温高达30℃以上时,为担保稠浊料的拌和质量,减少水分蒸发量,要将白天的稠浊料拌和任务改为温度较低的夜间拌和[5]。
2.2.5 稠浊料运输(1)稠浊料拌和后卸入自卸汽车的车厢内进走运输,合理方案运输路线,运距掌握在10km范围内,担保稠浊料自出厂到碾压成型的用时不超过2h。
(2)在自卸汽车车厢上严密覆盖土工布,减少稠浊料的水分散失落;当运输韶光较永劫,可以在稠浊料拌和时加入适量缓凝剂;自卸车辆要匀速平稳行驶,路途中不能勾留过永劫光。
2.2.6 稠浊料摊铺整平(1)在摊铺前洒水润湿底基层,将稠浊料均匀摊铺到指定位置,松铺系数为1.2;摊铺过程中检讨基层平整度,摊铺后按照米字形整平基层[6]。在摊铺过程中,派专人现场指挥运料车卸料。
(2)摊铺作业后在基层上覆盖塑料薄膜,防止因气温、风速等环境成分造成水分蒸发过快。覆盖薄膜后,当须要碾压此作业段时,再将薄膜掀开碾压,碾压后连续覆盖薄膜。
2.2.7 稠浊料碾压(1)利用吨位偏小的压路机,采取小幅振动办法压实稠浊料,详细施工方案为:采取18t光轮压路机碾压1遍,再用振动压路机静压1遍,肃清碾压轮迹;碾压作业顺序为由边侧向中央碾压。
(2)碾压施工中,不许可压路机在基层上急刹车、调头操作,以免毁坏基层构造的稳定性。
2.2.8 养生(1)在碾压施工后,考验基层标高、厚度、压实度、平整度是否达到质量验收哀求,质量验收合格后覆盖塑料薄膜,进入养生阶段;在养生期间定时洒水,每间隔4h洒水1次,养生7d以上。
(2)在路面塑料薄膜上方撒上细土,以避免薄膜被风吹走;养生期间跟踪检讨薄膜无缺情形,及时修补分裂的薄膜;养生期间,禁止统统车辆通畅,避免杂物堵塞排水空隙[7]。
2.2.9 切缝养生后,在多孔混凝土排水基层每间隔15m处设置1道切缝,切缝时不能破坏边角,掌握切缝深度,并用土工布处理切缝处。
2.3 层间处治技能2.3.1 基层与底基层之间的处治技能(1)试验路段的底基层采取密级配水泥稳定集料底基层,采取透水性好、抗冲刷能力强的集料;密级配水泥稳定集料底基层能够使渗下来的水沿着底基层表面向道路两侧排出,担保公路基层构造稳定性不会受到毁坏。
(2)在底基层上铺设封层,试验路段封层采取热沥青稀释封层材料,增强底基层的抗渗性,担保基层顺利排水。
(3)除采取封层处治技能之外,还可以采取复合土工织物作为底基层与基层之间的防水隔离层,哀求复合土工织物具备足够的强度,属于非降解型材料,不宜在施工中遭到毁坏。
2.3.2 基层与面层之间的处治技能(1)试验路段的刚性排水基层施工在基层上洒布一层透层油,增加多孔混凝土基层与沥青面层之间的黏结力。透层油材料采取乳化沥青,用量掌握在0.3~0.4kg/m2[8]。
(2)在洒布乳化沥青后,当沥青破乳时要立即铺筑沥青稠浊料。由于多孔混凝土排水基层的表面比普通半刚性基层的表面更加粗糙,有利于增加基层与面层的黏结力,以是可适当减少乳化沥青的洒布量。
2.4 施工质量检测2.4.1 平整度检测路基施工中采取3m直尺法检测路面平整度,每间隔200m设置2个检测点,本工程试验路段全部检测点的平整度均匀值为4.6mm,知足二级公路基层平整度哀求。
2.4.2 弯沉检测在试验路段施工完毕7d后,采取贝克曼梁法丈量弯沉值,均匀弯沉值为14.6(0.01mm),代表弯沉值为20.41 (0.01mm),符合二级公路基层施工技能规范哀求。
2.4.3 空隙率检测在试验路段施工完毕7d后,采取钻芯取样方法检测基层空隙率、劈裂强度、抗压强度。检测结果显示,试验路段空隙率均匀值为21.2%,劈裂强度均匀值为1.67MPa,抗压强度均匀值为4.45MPa,三项指标均符合设计哀求。
2.4.4 排水能力检测根据现行技能规范规定,刚性多孔混凝土基层渗流路径长度不得超过45m,渗透韶光不得超过2h。试验路段的刚性排水基层厚度为20cm,路面纵坡为0.01,横坡为0.02,表面渗水量为1.05m³/(d·m),打算得出渗流路径长度为3.91m,自由水在排水层的渗流韶光为0.93h,符合技能规范哀求。
3 结语在沥青路面施工中,采取刚性排水基层施工技能能够有效提高基层排水能力,减轻路面水破坏程度,减少公路养护本钱支出。在刚性排水基层施工中,要合理确定多孔混凝土合营比设计,严格把控原材料选取关,规范履行基层施工工艺流程,并且在基层与底基层之间设置封层,在基层与面层之间铺设透层油,进而担保多孔混凝土排水性能达到空隙率和渗透系数指标哀求,确保基层顺利排水。
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