摘要：随着近年来我国经济的迅速发展，车辆数量急剧增加，导致铺装病害也越来越多，重载交通在大纵坡段的病害更是较为普遍，而注浆式改性沥青混凝土的结构特性正好能较好的解决病害，但目前注浆式沥青混凝土的摊铺施工较少，该文总结了大纵坡地段注浆式改性沥青混凝土的施工工艺，其特殊性在以后类似施工项目中可以加以推广和借鉴。
关键词：大纵坡；注浆式沥青混凝土；施工技术
1 引言
根据相关参考资料及研究成果表明，重载交通在大纵坡段，上坡段及车辆换挡频繁段（水平力变化频繁）桥面铺装病害相对更为严重。重载上坡沥青铺装面层易出现车辙，重载下坡段沥青面层易推移等病害。注浆式改性沥青混凝土是一种以开级配改性沥青混合料注入为母体结构，然后注入一定的注浆材料而形成的半柔性新型路面结构，具体为通过往开级配的沥青混凝土（透水沥青混凝土）中灌注超细高强灌浆料，提高铺装结构整体的抗裂性能，同时也改善行车舒适性和耐久性。
2 工程概况
某市政项目BRT快速公交车车道高架桥在GA线GA114#～GA120#、GB线GB01#～GB09#段因跨越高速桥梁、铁路线、项目主线桥的原因，纵坡坡度最大达到6.911%，接近城市道路路线设计纵坡的极限值，同时该段位于道路平曲线上，最小曲线半径为95m。快速公交高架桥宽9m，双向两车道，快速公交车长18m，空载18吨，满载30吨。快速公交高架桥跨越机场高速后，分为GA（出城）、GB（进城）两条单向匝道，分别从两侧接入主线，形成六车道双快系统。快速公交运营后，采用18m铰接车（空载18吨，满载30吨），行驶至该区域后，由于位于大纵坡及小曲线半径上，刹车频率及力度较常规地段大。为减少后期重载上坡沥青铺装面层易出现车辙，重载下坡段沥青面层易推移等病害，桥面铺装面层采用4cm注浆式高粘弹改性沥青混凝土SMA-13结构。
3 注浆式沥青混凝土的原材料选择
3.1 原材料的选择
注浆式改性沥青混凝土是一种以开级配改性沥青混合料注入为母体结构，其材料与普通沥青混凝土有一定的区别。
3.1.1 矿料
开级配的透水沥青混凝土孔隙率要求在20%，注浆前的高粘弹改性沥青混凝土矿质混合料级配范围及技术性能指标应满足下表要求：
表1 注浆前高粘弹改性沥青混合料矿料集配范围
3.1.2 高强纳米无收缩灌浆料
高强纳米无收缩灌浆料具有自流性高、微膨胀性、耐久性强、可冬季施工、耐候性好、低碱腐蚀、使用方便等优点。
表2 高强纳米无收缩灌浆料
3.1.3 其他材料
表3 注浆前高粘弹改性沥青混合料技术性能指标要求
注浆前，将注浆材料与水混合，水灰比不大于35%，并搅拌均匀，搅拌均匀后及时对已铺筑好的透水式高粘弹改性沥青混凝土进行注浆，注浆后所形成的注浆式高黏弹改性沥青混凝土应满足下表要求。
表4 注浆式高粘弹改性沥青混合料技术性能指标要求
4 注浆式高粘弹改性沥青混凝土施工
注浆式高粘弹改性沥青混凝土通过往透水沥青混凝土中灌注超细高强灌浆料，从而降低铺装结构整体的模量，提高铺装结构整体的抗裂性能，同时也改善路面行车舒适性和耐久性。此种路面结构利用嵌挤原则，通过骨料之间的相互嵌挤作用和灌入的超细高强纳米灌浆料共同形成材料强度，提高了路面抵抗荷载作用的能力。同时它的高温稳定性能大大优于普通沥青混凝土路面。注浆式高粘弹改性沥青混凝土施工分为两个部分：透水式沥青混凝土铺筑与高强灌浆料注入，总体施工工艺如下：
图1：总体施工工艺
4.1 施工要点
4.1.1 准备工作
准备并检查施工所用到的工具及机械设备是否齐全、合格。采用吸灰装置配合人工对基面进行清理，要求基面无杂物、无灰尘、无油污污染。然后测量组对基面进行测量。准备半柔性道路铺装所需要准备的工具、设备及材料。
4.1.2 基层清洁施工
注浆式沥青混凝土与下面层之间设置树脂乳化沥青粘层，为确保粘层施工质量，必须对下层混凝土进行清理，除去表面浮浆、杂质，并确保混凝土表面粗糙，提高防水层和混凝土基层的黏结强度。
4.1.3 树脂沥青粘接防水层施工
1）树脂沥青材料内含易挥发、易燃成分，作业时应严禁吸烟及使用明火。
2）基层清洁干净后，待完全干燥即可进行树脂沥青粘接层防水材料的施工。
3）树脂沥青粘接层防水材料用量为0.5～0.6 kg/m2。
4）为达到好的施工效果，需采取两次施工，常温下第一次和第二次实施之间的时候间隔在2小时以上。第二层施工后2小时，即可进行透水沥青砼的施工。
5）施工方式可采用人工涂布方式进行，施工前防水材料溶液倒入适当大小的容器中，均匀搅拌3～5min。由操作人员用滚筒将其均匀涂布在底层沥青砼上，应尽量滚涂均匀。涂布应到边，涂布时应严格控制涂布间的搭接，搭接长度宜为2～5cm。
4.1.4 摊铺透水沥青砼
1）施工前根据混合料生产、运输、抗磨耗飞散要求及目标孔隙率确定施工配合比。并在正式拌制前，对确定的级配和配比进行室内试拌和拌和楼试拌，通过实验进行验证，最佳沥青用量和混合料质量指标符合规定。
2）拌和时应严格根据试验配合比称取沥青和石料用量；沥青用量在拌和过程中变化范围不大于±0.3%。拌和后的沥青混合料均匀一致，无花白、无粗细料分离和结团成块等现象。
3）每班抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和试验（马歇尔试验等）。
4）沥青混凝土采用自卸汽车运输，运料车应采取覆盖篷布等保温、防雨、防污染的措施。确保混合料到现场的温度不低于160℃，低于160℃的混合料予以废弃。
5）摊铺速度控制在3m/min。摊铺温度控制在165℃～175℃。初压采用双钢轮振动压路机，在混合料摊铺后较高温度下进行，碾压时不得产生推移、发裂。碾压速度控制在2km/h，碾压温度在140℃~160℃。碾压次数2遍。压路机应从外侧向中心碾压。相邻碾压带应重叠1／3～1／2轮宽。
6）复压采用双钢轮振动压路机，紧接在初压后进行。碾压遍数不少于4遍。碾压速度控制在3km/h，碾压温度在70℃～90℃。复压后路面达到要求的压实度，并无显著轮迹。
7）终压采用双钢轮振动压路机，紧接在复压后进行。终压不少于2遍，路面应无轮迹。碾压速度控制在2km/h，碾压温度在70℃～90℃。
8）在施工缝及构造物两端的连接处操作应仔细，接缝应紧密、平顺。
4.1.5 高强灌浆料灌注
1）在进行超细高强灌浆料工作之前，首先对铺装主体表面进行清理。
2）施工前为了防止将施工区域以外的地面弄脏，用塑料薄膜等对施工的周围区域进行保护。
3）称量
1次搅拌的混合量以大型搅拌机容积的60～70%左右为佳。各材料的计量均须用秤来称重，基本配合率（重量比）为：水和超细高强纳米材料的比例为1：2。
4）混合
按照水、超细高强纳米材料的投入顺序进行混合。在搅拌机内需要边投入边搅拌，采用手持式搅拌设备（小方量时）和专用搅拌注浆泵进行均匀布料，在材料投入后2～3分钟为标准。
5）注入
透水性铺装的温度在50℃以下后，方可进行纳米材料灌浆的注入。因路面坡度较大，从较低的位置开始进行注入作业。
灌浆以单面推进式的方式散布到透水铺装表面，边用橡胶耙将浸透用浆摊开，边用震动压路机震动进行辅助，以确保透水沥青中灌浆饱满。单面推进式就是将浸透用浆料从铺装面的一侧开始散布，并用震动压路机等机械将铺装主体空隙中的空气震出，慢慢的向施工方向推进注入的方法。要求震压次数一般在3～4次，直到透水性铺装不冒气泡为止。
6）表面清理
震压完成后，立即在表面喷洒一层缓凝剂，需要在发生放气现象之前，将多余的浆料除去，直到铺装表面露出为止，最终表面应均匀且略低于骨料，确保道路的防滑性。
4.1.5 养护
1）灌浆完毕后30分钟内，应立即喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜并加盖岩棉被等进行养护，或在灌浆层终凝后立即洒水保湿养护。
2）采用的超快速硬化型：养生时间只能有3～4小时左右即可开放交通，而普通灌浆材料需要养护3天。
3）当气温在5℃以下，特别是0℃以下的时候要是出现混合水冻结的现象，如果发生了这种情况则需要进行长时间的养护。
4.2施工注意事项
4.2.1 透水沥青砼施工温度管理
严控控制混合料拌和、运输、摊铺、碾压温度，具体见下：
4.2.2 透水沥青混凝土低温施工注意事项
1）透水沥青混合料的施工过程应确保每个施工环节的温度应控制在温度要求的上限。
2）夜间施工或气温较低时。在混合料施工过程中将切实做好保温工作。
3）运输过程中，所有运输车辆均覆盖油布，必要时覆盖双层油布以减少热量散失。
4）摊铺和碾压过程中缩短机械间距，减少工作面长度，合理组织安排整个施工过程，取消不必要的等待时间，力求在满足施工规范要求的前提下尽快完成整个施工过程。
4.2.3 注浆过程施工注意事项
1）注浆工作界面应贴不干胶或其它设施避免注浆过程中对周边路面造成污染。
2）注浆前对浆液的配制必须按配合比要求进行配制。避免浆液浓度的差异对注浆后的路面强度造成影响。
3）浆液搅拌时要求搅拌均匀。采用大型砂浆搅拌时间要求不低于2分钟。采用手持式搅拌时间不得低于5分钟。推荐使用搅拌注浆一体泵进行搅拌及注入。
4）注浆时应注意保证浆液摊铺的均匀性。一般4cm高的透水路面浆液厚度应按10mm计。
5）在浆液振动注入时，压路机的辗压控制在3～4遍。
6）应严格避免浆液注入后高于路面被压实现象。
7）一般在注浆完成后，在清理浮浆时为避免二次污染，一般采用由高及低的注浆方式。
8）对于大面积施工作业面，应按每3米进行区域划分，并按区域顺序进行施工。避免施工作业重复和遗漏现象。
9）在施工较低处应对浮浆进行引流或设置收集装置，避免对周边路面的污染。
10）清理浮浆应及时有效。在注浆工作面完成后半小时内进行。
5 结束语
注浆式沥青混凝土路面为新型刚柔相济的半柔性路面路面，他可以可充分发挥柔性路面和刚性路面材料的特点，能有效的解决铺装病害，目前对重载的大纵坡地段还未有实施过，大纵坡段的摊铺注浆式沥青混凝土的技术，其位置特殊性在以后类似设计和施工项目中有很好的借鉴意义。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50）
[2]《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）
[3]《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》
论文作者:牟君华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
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