农村公路预防性养护技术的应用论文_陈永超

农村公路预防性养护技术的应用论文_陈永超

摘要:随着公路养护工程大、中修项目完成,我区常养道路路面状况得到极大提高,好路率已达到90%,但随着运行时间越来越长,沥青砼路面也会出现早期病害,道路性能及强度也会大大减弱,影响路面的使用性能及寿命,为了提高道路的使用性能,延长道路的使用寿命,选准时机,对沥青路面进行预防性养护。

关键词:沥青混凝土路面;预防性养护;灌缝;压浆;微表处

一、项目概况

预防性养护只要是针对道路出现病害前期,道路各项指标>原设计指标的85%,采用各种预防性养护方案来恢复或接近原设计指标,从而达到延长道路的使用寿命。本次预防性养护采取的路段为南白线 X521(K0+000~K1+690)位于三水区乐平镇(南边社区)境内路面预防性养 护工程,路线起于与清龙线(S269)形成的十字平交处(K0+000),大致呈东西走向,途经南边公路养护中心,终于劳教所附近的 T 形平交处(K1+690),路线全长 1.690 公里。该路段现有公路等级为二级公路,双向四车道,设计时速为 60km/h,路面结构类型路面结构是:4cm厚AK-16C改性沥青混凝土面层+5cm厚AC-25C沥青混凝土下面层+25cm厚4.5MPa水泥混凝土基层。现状道路经过多年运营,路面出现纵横裂缝、坑槽以及车辙、龟裂等病害,为提高道路使用性能、延长道路的使用寿命,对其进行预防性养护工程处理,方案:①对旧路面及基层进行修补,恢复原道路性能;②进行微表处处理。

二、现状路面病害调查情况

通过检测现状路面损坏情况,采取相应措施对其进行修复,保证路面平整及通行安全,对沥青路面预防性养护工作有着重要的意义。现状道路的路面强度结算系统PSSI=87.3,路面损坏状况指数PCI=86,路面构造深度平均值为0.4mm水平均值为250ml/min,旧路面挖补数量为2890平方米,挖补率10%,根据《公路技术状况评定樯标准》(JTG H20-2007),本路段公路路面技术状况评定等级为“良”。

三、施工方案

针对原沥青路面病害,采取挖补破损路面、灌缝、压浆、微表处处理。

1、路面水泥混凝土基层破坏比较严重的路段进行挖除旧的水泥混凝土基层,重筑不低于原路面强度的水泥混凝土基层,再回补4cm厚AK-16C改性沥青混凝土面层+5cm厚AC-25C沥青混凝土下面层,保证修补后的路面结构与原路面一致。

2、路面水泥混凝土基层有裂缝,但基本稳定的,采用铣刨沥青砼面层后,压浆的方式进行处理,保证水泥混凝土基层的稳定,压浆养护完成后再回补4cm厚AK-16C改性沥青混凝土面层+5cm厚AC-25C沥青混凝土下面层。

3、基层没有病害,只是沥青面层老化、开裂、坑槽等病害,进行铣刨沥青砼路面后回补4cm厚AK-16C改性沥青混凝土面层+5cm厚AC-25C沥青混凝土下面层。

4、原路面只有横纵向裂缝的,进行热沥青灌缝处理。

5、为了提高路面的使用性能,对原路面进行修补后进行微表处处理,提高路面的摩擦系统、渗水等技术指标。

四、施工时机的选择

我们知道沥青路面预防性养护就是指在适当的时间,对路面做出一系列科学、合理的预防性处治措施,及时修复公路潜在的路面问题,使路面发挥最佳效用,保证公路的安全使用。沥青路面预防性养护应强调及时性、合理性、针对性,这对养护人员及设计人员的要求更高,需要他们具备精湛的专业技能与丰富的实践经验,并对沥青路面有深入的了解。在公路投入使用期间,应及时了解路面损坏情况,制定科学、有效的养护决策,做好事前预防工作。本项目施工日期选择在天气比较稳定,气温较高的五至七月份。

五、施工技术要点

1、灌缝

沥青路最常出现的问题就是路面裂缝,随着路面裂缝程度越来越严重,其半刚性基层也会出现反射裂缝,当雨水密集的时候,路面水会囤积在裂缝中,顺着缝隙逐渐渗入路面内部结构,甚至深入到更底层的路基中。路面在车辆通行与雨水的作用下,沥青混凝土层的骨料变得松散,路基破坏程度持续增加,路面承载力大打折扣,会出现唧浆现象,进而产生较多坑槽。路面预防性养护技术最主要的目的是为了降低路面损坏程度,避免出现更大的路面安全问题。实施路面灌缝工作首先要对原路面裂缝处进行清理,待清理结束后,再从缝隙处灌入密封材料,若裂缝宽度超过5毫米,还需进行开槽。部分比较深的裂缝,单凭人工操作无法清理干净,还需要运用压力灌缝机进行作业,以保证将裂缝完全密封,防止雨水对路面的侵蚀,从而起到保护路基的作用,使公路使用寿命得以延长。

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2、压浆

压浆主是针对基层存在脱空、松动现象,采用一定配合的水泥浆进行填充,以保证路面基层的稳定,主要技术要点有:

① 布孔钻孔

在需钻孔压浆的混凝土板上呈梅花型钻孔,孔径为5cm,灌浆孔与混凝土板边的距离不应小于0.5m,孔深穿透基层3~5cm 即可,孔钻好后需清除钻孔时留下的碎屑、粉尘等。

② 制浆压浆

施工时严格按照配合比进行。压浆必须按照一定的顺序进行,先边孔后中孔,一个孔压完浆后即用木塞将孔封住,防止砂浆回流。压浆时,应缓慢均匀加压,当压力达到某一稳定值时,浆液无法压入即停止该孔的压浆,继续下一个孔的施工。压浆结束后立即插上木塞,待混凝土板下混凝土初凝后,拔出木塞,采用C35 水泥混凝土密封、抹平。灌浆后2 小时内禁止车辆通过灌浆区,需养生3 天以上。

③ 压浆水泥浆采用配合比为水泥:砂:膨胀剂:快凝剂:水=5:1:0.6:0.02:4 的快凝型材料。

④ 压浆时应注意,压浆机压力表突然增加时应立即停止压浆。

⑤ 压浆时若发现灰浆从相邻孔溢出,应用木塞塞紧邻孔,压到压不进浆为止,木塞需塞10~20min,拔出木塞,此孔无须再进行压浆。

⑥ 压浆时应注意高压管前不能站人,防止喷浆伤人。

⑦ 干燥季节压降施工时,为防止浆液过渡失水,可以在灌浆前先对孔内润湿。

3、微表处

微表处常用在高速公路以及城市干线公路等大型路面养护工作中,对路面表层有着良好的养护效果,公路养护网提醒你其主要成分是聚合物改性乳化沥青,配比组成材料包括矿物填料、水、轧碎集料或添加剂。将这些材料进行科学合理的配比后,平整地覆着在路面上,保证材料与路面的完全贴合。在微表处施工过程中,应辅以摊铺设备,使其一次成功完成摊铺工作。

(1)施工准备

①在微表处施工前,施工单位必须提供详实的混合料设计报告。微表处工程应由具有丰富设计经验的实验室进行验证性复核,并出具复核报告,符合技术要求后方可施工。

②微表处必须采用专用机械施工。微表处摊铺机,拌合箱必须为大功率双轴强制搅拌式,摊铺槽必须带有两排布料机,摊铺机必须具有精确计算系统并可记录或显示矿料、乳化沥青等的用量,还应配有专用的V 字形车辙摊铺槽。

③气候条件应满足:施工、养生期内的气温高于10°C;不得在雨中施工。施工中遇雨或施工后混合料尚未成型就遇雨时,应在雨后将无法正常成型的材料铲除;严禁在过湿或积水的路面上进行微表处施工。

④施工前在场监理应检查:施工用的乳化沥青、矿料、水、填料等应进行质量检查,符合设计要求后方可使用;粗集料中的超粒径颗粒必须筛除;以1%的含水量间隔,参照T0331 中细集料密度的检测方法,检测矿料在含水量0~7%情况下的单位体积干矿料重量,得出矿量的“含水量-单位体积于矿料重量”的关系曲线,用于摊铺车设定;之后测定矿料含水量。各种施工机械和辅助工具均应备齐,并保持良好的工作状态。

⑤矿料掺配不宜采用装载机进行,而应选用具有储料、计算和掺配功能的配料设备完成。

(2)铺筑试验段

①正式施工前,应选择合适路段摊铺试验段。试验段长度不小于200m。通过试验段的摊铺确定施工工艺。②根据试验段的摊铺情况,在配合比的基础上做小规模调整,确定施工配合比。施工配合比的油石比不应超出设计油石比 .. %%的范围;参照前表微表处用矿料配合比,施工配合比的矿料级配不应超出级配类型各筛孔通过率上下限,以矿料设计级配为基准施工配合比的矿料级配中各筛孔通过率不应超出允许波动范围。超出规定时,必须重新进行混合料设计。

③通过实验得出的施工配合比和确定的施工工艺经监理或业主认可后,作为正式施工依据,施工中不允许随意更改,必须更改时,应得到监理或者业主认可。

(3)施工

微表处应按下列程序施工:①彻底清除原路面的泥土、杂物等;②施画导线,保证摊铺车顺直行驶,有路缘石、车道线等作为参照物的,可不施画导线;③摊铺车摊铺微表处混合料;④手工修复局部施工缺陷;⑤初期养护;⑥开放交通。

(4)初期养护

①混合料铺筑后,在开放交通前禁止一切车辆和行人通行。②微表处混合料在摊铺后一般不需要压路机碾压。③混合料能够满足开放交通的要求后尽快开放交通。

五、施工成果

该路段施工完成后,道路各项指标得到很大提高,构造深度为0.7mm、渗水为120ml/min、平整度2.1mm,基本上恢复原沥青混凝土路面的性能的95%,整体效果很好,减弱沥青混凝土路面的病害发展,延长道路使用寿命,最重要的一点是预防性养护资金投入只需占项目大、中修的30%,非常值得大力推广。

参考文献:

[1]王松根,沥青路面预防养护动态指标的控制,2017;

[2]李辉,有机硅预防养护材料的性能与应用研究,2017;

[3]张爱文,公路养护网。

论文作者:陈永超

论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期

论文发表时间:2017/11/10

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