沥青路面旧路挖补施工技术
2023-01-08杨文
杨文
(保定市交通运输局容城县养路工区,河北 保定 071700)
0 引言
沥青路面旧路挖补对工艺有严格的要求,如果未能做好,将导致前补后坏,使养护工作量大幅增加,养护费用提高。为避免重复挖补,必须对挖补方法予以高度重视。
1 工程概况
某公路沥青路面从建成至今已有5年的时间,经过长时间的连续通车,加之交通量的不断增加,尤其是重载车辆的增加,使路面局部产生病害与破坏,并且部分路段的破坏情况已经十分严重,给行车安全性及舒适性都造成了很大威胁。由于路面损坏情况严重,不具备进行预防性养护的条件,故本次采用挖补技术进行处治,以此彻底清除病害和破坏的部分,保证路面正常和安全使用。
2 前期准备工作
2.1 路况调查
路况调查是挖补施工前的一项重要准备工作,需引起相关人员的高度重视。
(1)在春融后对指定沥青路面旧路的实际损坏情况进行分类调查,统计出需进行处理的路面段落及病害数量。
(2)在损坏情况较为严重的旧路段落开展弯沉值测试,若绝大多数断面的实际强度不足,且近期没有进行大修及改建的条件,则可对损坏情况严重的部位进行挖补处理[1]。
(3)对需进行挖补处理的路面进行调查,掌握各项基础资料,为之后的挖补施工奠定良好基础,提出可靠依据。
2.2 注意事项
(1)由于土基问题导致的旧路路面损坏,需在春融后做好土基处理,以消除土基病害。
(2)将沥青路面旧路修补过程中需要用到的机具设备准备齐全。
(3)以实际的人员及机具设备等各项客观条件为依据,编制完善的挖补实施计划,尽量在汛期到来前完成既定修补任务。
(4)在挖补过程中使用的所有材料都要满足相关质量标准,并严格遵循就地取材的基本原则提前准备。
2.3 病害处理
遵循“小洞大补与圆洞方补”原则,对沥青混合料进行热拌热铺,其中,拌和采用机械完成,而摊铺借助人工进行。按照病害的种类、规模、处理难度及实际交通量选择适宜的方法,以加快病害处理效率,为后续各项工作的顺利开展奠定基础。
(1)对于单根式横裂及纵裂,采用如下工艺处理:借助手推喷枪对压缩空气进行加热,然后用这一压缩空气将裂缝中存在的积水及杂物均清理干净;借助沥青喷枪在缝内灌入热熔沥青,灌满后清除缝外多余的沥青。
(2)对于面积较小的沉陷、龟裂及坑槽病害,可按照小坑槽进行修补。具体的工艺方法为:用切割机对修补范围进行切割,然后利用铣刨机对存在病害的路面进行铣刨,使已经损坏的部分全部挖除,直到坚实稳固的面层,接着向坑内洒布一层透层油,并在槽壁均匀涂刷一层热沥青,由人工对新料进行摊铺,最后用压路机将新料碾压密实,确保新、旧料之间的结合达到紧密,没有缝隙存在。
(3)对于面积较大的沉陷、龟裂与坑槽以及严重的桥头跳车与车辙病害,可作为专项工程考虑,处理前先对不完全因为路面原因产生的病害进行处理:当路面出现面积很大的损坏时,应先对基层情况进行检查,若检查发现基层已经损坏,则应先对基层进行处理,当基层损坏面积不大时,可通过填筑沥青碎石来处理,而如果基层损坏面积很大,则应重新进行基层的施作;当路面出现面积很大的沉陷病害时,应先对导致沉陷发生的具体原因进行调查,若沉陷是由路基产生滑移或沉陷引起的,则要对路基进行必要的稳固,常用方法为施作水泥灰浆灌注桩,通过处理使路基达到稳定后,对基层进行处理,沉陷高度达到7cm以上的基层,需通过填补沥青碎石来处理。
3 旧路基层开挖
3.1 开挖方法
(1)利用直尺在需要进行开挖部分的周围向外侧分别扩大10cm,若旧路基层层数较多,则按照层数乘以10cm 的标准划出一个矩形,同时确保边线与路中线保持垂直或平行。
(2)当需要开挖的旧路面积超过2m2,同时基层层数超过2 层时,需从底部开始向上扩大10cm,开挖成台阶状。开挖层数根据基层的损坏情况确定,要做到一次性成型,一般情况下无需开挖到土基的顶部[2]。
(3)在开挖过程中将旧路基层损坏情况较为严重的点位视作中心点,然后以此为起点不断向四周进行扩挖。
路面铣刨施工是一项复杂的工序,其内容包括以下几个方面:①通过对测点高程综合对比确定具体的修补面积,进而据此确定铣刨的面积与深度;②在得出具体的修补面积大小后,需使用切割机沿修补范围外围进行切线,以保证坑槽开挖后槽壁达到垂直与整齐;③根据设计要求的铣刨面积与深度,在行车方向上逐刀铣刨。一般情况下的铣刨深度需达到7cm,若坑槽内存在积水或其他松散物,则应对铣刨深度予以适当加深,以露出坚实稳定的底层为基准。另外,对没有铣刨但要求加铺处理的路面,需按照3~5mm的深度进行拉毛;④采用铣刨机进行铣刨过程中,铣刨机的传输皮带可以将铣刨下来的废料直接装到车上,随车运输至指定地点卸载和堆放;⑤借助综合养护车(若不具备,可使用液压镐及人工)对铣刨机铣刨起始段和之前切割的边线之间存在的残留部分进行清理,之后安排人工对残留于槽中的杂物进行清理;⑥借助沥青洒布车在槽内和接口处喷洒沥青,洒布量按照0.7~1.5kg/m2控制;⑦最后按照1.0~1.6kg/m2的用量洒布石油沥青。
3.2 注意事项
(1)旧路基层开挖一般在上午进行,到中午时对槽底进行晾晒,持续2~3h,然后开始修复,这样能减少对车辆通行造成的影响。若在汛期进行基层开挖,要充分考虑槽底晾晒所需要的时间,尽可能保证修复的进度。基层的开挖和修复应做到协调一致,以免雨水对槽底造成长时间的浸泡[3]。
(2)旧路基层开挖时,无论使用机械设备还是采用人工进行,在开挖完成后,槽壁应保持垂直与坚硬,且槽底应保持平整,同时注意避免对四周良好基层造成损坏。
(3)开挖产生的废弃材料不可在路面随意堆放,应集中堆放于路肩处,在路肩修整过程中使用,否则会给道路正常通车造成影响。废弃的油层需进行集中,以便在后期施工中再生利用。
(4)旧路基层开挖施工的劳动强度很大,施工前要准备足够的人力。一般情况下,若基层厚度为15cm,则平均每人一上午可以开挖约8m2。
4 基层修复
4.1 修复方法
(1)对质量检查合格的基层材料进行湿拌,直到均匀。
(2)当旧路开挖面积超过50m2或长度超过15m 时,需采用压路机将槽底压实,并辅以必要的人工夯实(主要是压路机无法到达的部位);当开挖面积为5~50m2时,可使用打夯机将槽底夯实;当开挖面积小于5m2时,可完全使用人工进行夯实。若槽底土体相对松软时,可掺入少量的骨料并压入[4]。
(3)当基层层数为三层时,需按照松铺厚度进行挂线,然后严格按照挂线铺平灰土,具体的压实方法与槽底碾压相同。第二层采用完全相同的方法进行修铺。
(4)如果修铺的旧路基层是一层或者是多层的上层,则修铺厚度必须严格按照挂线进行控制。利用人工将灰土铺入后,随时使用平耙将灰土整平,严禁踩踏和碾压,使松铺保持均匀,在碾压完成后达到平整,具体的碾压方法与槽底碾压完全相同。
(5)任何一层都要在将灰土整平之后立即使用人工进行夯实,防止采用压路机进行碾压时灰土发生滚动,而且这样还能保持灰土中的水分,避免在碾压开始前发生破坏。在夯实的过程中,无论使用哪一种工具,都要按照从边缘到内部的方向进行,同时做到先轻后重,直到要求的密实度,且表面保持光洁。修复完成后,还要在基层的边缘使用铁锤等工具进一步的砸实,防止边缘处发生透水。
(6)以上各项工序均结束后,应进行适量的洒水,连续保养2~3d 的时间,同时指挥车辆进行错轮碾压,这样能更好地保证密实度与光洁度。
(7)旧路基层修复完成10d后才能进行面层修铺。为避免基层成型过程中被雨水浸泡,或发生干裂,需在保养结束后的基层表面额外铺设一层厚度比油层大1~2cm 的保护层,其灰剂量按照6%控制。对于保护层的面积,需要比修复完成后的基层略大,同时应形成一个鼓面,为排水创造良好条件。
4.2 注意事项
(1)当旧路基层材料为灰土时,其含水量需保持在16%~18%范围内。
(2)将槽底夯压密实后,必须保持稳定,且密实度应满足要求。
(3)实际的石灰剂量应比平日施工所用剂量略高,若自行确定,则要控制在12%以内。
(4)利用人工夯实槽底的过程中,建议使用底部包裹铁皮的木夯,因为这样能保持夯实完成后槽底表面的光洁度,为之后的施工创造便利条件。
(5)对旧路基层进行修铺的过程中,不可一次性把坑槽修铺到和面层保持平齐或比面层略高的位置。
(6)一般情况下,如果基层的厚度是15cm,则半天时间可以修铺完160m2左右的坑槽。
5 旧路面层修复
5.1 修复方法
(1)先对旧路基层的保护层进行开挖,同时向周围的面层扩大6~8cm,将开挖面清扫干净后连续晾晒2~3h,在表层达到干燥、均匀且没有明显的湿迹后,方可开始面层铺筑。
(2)在处理好的旧路基层表面以0.6~0.8kg/m2的数量均匀涂刷一层黏结油,并在面层的槽壁表面均匀涂刷接茬油,以上涂刷工作均完成后才能开始面层的修铺。
(3)如果旧路面层的层数是2层,则需要在修铺下层之前于原面层的接茬部位先根据修铺厚度划出明显的标线,也可以在坑槽中预先铺设若干厚度为标准值的标块,或事先通过计算确定用量,将其作为厚度的控制标准,之后按照设置好的标线及标块进行面层的修铺即可。对于热拌面层料,一般直接卸入到坑槽中即可,而采用人工进行路拌时,可在坑槽中进行拌和,但此时要使用铁锨将其初步整平,再用烙铁推平,此过程速度越快越好。如果坑槽可以用压路机进行碾压,则必须用压路机连续碾压2~3遍,其他部分则可使用人工进行夯实。如果油层的层数为2 层以上,则所有下层都可以使用以上方法进行修铺。
(4)当修铺旧路的面层相对较大时,可通过计算确定用量作为厚度控制的依据。考虑到面层厚度大多很薄,且粒料较细,所以面层材料建议采用热拌的方法。热料需在坑槽附近卸载,然后用铁锨进行撒铺,此时烙铁应紧跟,在推平的同时将其压实。不论修铺的面积如何,都要用压路机连续碾压2~3遍。
(5)在以上各道工序均结束后,需用加载汽车或者来往的社会车辆进行错轮碾压。在路面泛油时,需分多次撒布初期养护料,其用量应控制在3m3/km2以内。在面层完全成型之前,需用3m 直尺做好测量与必要的修整,以保证施工完成后的平整度。
5.2 注意事项
(1)油石比要比旧路面层混合料稍高,而具体的油温需要以沥青的类型、拌和方法确定。
(2)需预热的工具设备注意不可过热,否则将对沥青的黏度造成破坏。
(3)黏结油的洒布建议使用小型喷油机进行,当采用人工进行喷洒时,需使用橡皮耙将其推薄推匀,同时要对用量予以严格的控制。
(4)不论采用何种方法控制面层材料的实际用量,新旧两个油层之间必须达到良好的衔接。
(5)在初期保养过程中使用汽车进行碾压时,车速应先慢后快,通常按照15~25km/h控制。
(6)在铺撒初期养护料的过程中应顺路进行,保证铺撒的均匀性。
(7)一旦发现新修补的面层发生损坏,应立即进行有效的修复处理。
(8)降雨时或降雨后应立即上路检查,若新补油层产生积水,应立即将其排除。
(9)由于施工无需封闭整个路段的交通,所以施工中必须加强安全教育与管理,对安全措施予以完善,适当增加安全方面的投入。
(10)因本次施工具有点多线长的特点,需对机械设备进行频繁地调遣,所以在选择机械设备的过程中,应重点考虑移动是否灵活、行走是否快捷,在没有特殊要求的情况下,应优先选择轮式机械。
(11)在涉及混合料的所有施工环节中,因其施工程序繁琐、复杂,所以必须保证料温始终达到其所在施工阶段的要求,对此现场应做好协调配合,避免混合料长时间停滞,使温度下降,影响之后的使用。
(12)路面铣刨施工应适当提前进行,以此将铣刨量作为之后摊铺的工作量,保证摊铺施工可以连续完成,防止受到铣刨施工的干扰及影响,提高摊铺施工效率,起到缩短工期和交通封闭时间的作用。
6 结语
综上所述,沥青路面旧路挖补是一项常规的路面养护工作,经过实践验证了以上施工方法的可行性和合理性,可保证沥青路面挖补效果,延长沥青路面的使用寿命,值得更多工程参考借鉴。