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1、水泥砼路面改造加鋪瀝青層施工工法1. 前言桂林至南寧高速公路是廣西桂海高速公路的重要路段，為水泥砼路面結構，通車多年來，其路面層逐漸出現啃邊、斷板、沉陷等病害。為改善行車條件，管養(yǎng)單位啟動了高速公路大修改造工程。其中，來賓段和雒容段由廣西路橋建設有限公司承建，采用了在舊水泥路面上加鋪瀝青層的方案。該方案采用了對病害水泥砼面板及板縫進行處治，然后在舊路面上加鋪瀝青層的工藝，有效利用了舊水泥砼路面，大修造價較低，施工方便，是提升改造路段行車舒適性和承載能力的一項有效措施。但由于舊水泥砼路面存在著縱橫縫及病害裂縫，若未完全處理就進行罩面施工，當車輛通過時，舊路面原裂縫位置相鄰板塊間將由于彎沉變化產生2、豎向位移而出現剪應力，若應力超過罩面層的抗彎拉極限，將引起其底部應力集中部位的開裂，裂縫由下至上緩慢擴展，最終在罩面層上出現反射裂縫；另外，由于路面暴露于大氣中，反射裂縫受雨水侵蝕和溫度應力差的雙重影響，將會進一步擴展，使瀝青面層出現反射裂縫，最終導致瀝青層出現早期水損壞病害，影響了大修工程質量。為保證水泥砼路面高速公路大修改造工程的施工質量，防止瀝青層出現早期裂縫而加速大修路面損壞，降低路面大修改造完工后的維護費用，我公司組建了水泥砼路面大修改造反射裂縫防治技術攻關小組，對如何減少和預防瀝青罩面改造工程反射裂縫的出現進行技術攻關，并取得一定的研究成果。相關配套技術成功應用在柳南高速公路加鋪瀝3、青砼改造工程.1合同段、桂柳高速公路路面大修工程B標及南友高速公路瀝青路面裂縫病害處治等工程項目。項目竣工通車至今，還未發(fā)現有反射裂縫出現，道路運營狀況良好。為進一步推廣該工藝，經總結形成此工法。2. 工法特點2.1 通過對水泥砼面板進行病害處治，可避免瀝青層受下臥層病害的直接影響而產生早期結構裂縫病害。2.2通過在瀝青緩沖層上鋪設長毛土工布，并在水泥砼路面縱縫、橫縫的對應合理范圍內加鋪經編復合增強防裂布、聚酯玻纖布，可有效減緩瀝青罩路面層反射裂縫的產生和發(fā)育擴展。2.3 本工法直接利用舊水泥砼路面作為瀝青罩面層的下臥層，不需破碎水泥砼面板，不需加鋪水泥穩(wěn)定基層，大大節(jié)約了資源，降低了大修改造4、工程造價，且施工方便，可大幅縮短高速公路的交通管制周期，經濟效益、環(huán)保優(yōu)勢及社會效益明顯。2.4 本工法在多個加鋪工程中成功應用，裂縫防治效果良好，顯著降低此類工程的后期維護費用。為舊水泥砼路面加鋪瀝青層的改造方案在廣西的全面推廣奠定了成功的實踐基礎，也為其他加鋪改造工程提供了極有價值的參考依據。3. 適用范圍本工法適用于存在啃邊、脫空、斷板、錯臺、下沉等病害嚴重，需大修的舊水泥砼路面加鋪改造工程、以瀝青砼為面層的其他新建橋面鋪裝工程以及瀝青路面裂縫病害處治工程也可借鑒使用。4. 工藝原理通過對舊水泥砼路面進行板底灌漿、更換舊水泥砼路面破碎板、增設抗裂補強鋼筋、更換填縫料、等處治措施，減少其作5、為新道路下臥結構層時的應力集中狀況；在鋪筑瀝青罩面層前加鋪砂粒式瀝青砼緩沖層、加鋪土工布、經編復合增強防裂布和聚酯玻纖布，提高新道路面層的抗變形能力；采用多種處治措施綜合防治反射裂縫的形成與擴展，有效增強舊水泥砼路面瀝青罩面改造完成后路面實體抵抗反射裂縫的能力。5. 路面改造結構斷面圖圖5 瀝青混凝土改造加鋪路面結構典型斷面圖1、木質素纖維SMA-13改性瀝青砼表面層；2、AC-25(KH-25)改性瀝青砼中面層；3、長毛土工布+熱瀝青粘層；4、改性瀝青砂粒式緩沖層；5、乳化瀝青粘層；6、舊水泥砼面層6. 工藝流程圖舊水混凝土路面處治鋪筑改性瀝青砂粒式緩沖層加鋪防裂布等土工材料鋪筑改性瀝青中面6、層鋪筑木質素纖維改性瀝青面層圖6 舊水泥砼路面改造加鋪瀝青層反射裂縫防治工藝流程圖7.操作要點7.1 水泥砼路面板處治對于彎沉測定值大于14的舊路面板，應進行板底灌漿施工。施工前按照規(guī)范要求逐段逐板進行舊水泥砼路面狀況調查記錄，如一塊板內出現兩條及兩條以上平面貫穿全深度裂縫或一條裂縫斷板的，應進行換板。對于水泥砼板面輕微裂縫，可采用環(huán)氧樹酯砂漿填縫封水處理即可。通過對水泥砼路面板的處治，維持路面板正常使用狀態(tài)、保障罩面層使用壽命的作用。7.2 AC-5改性瀝青砂粒式調平緩沖層鋪筑由于舊水泥砼路面已通車多年，其地基沉降基本結束，舊路面板間由于地基不均勻沉降而出現的板間高差普遍存在，即便通過灌漿等7、措施修復，其平整度仍然較差，若直接在其上鋪筑瀝青罩面層，將會對罩面的行車舒適性和使用壽命有較大影響，因此，需設置AC-5改性瀝青砂粒式緩沖層作為瀝青罩面層與舊水泥砼路面層之間的過渡結構層。緩沖層平均厚度約23cm，能起到隔水阻水、調平舊水泥砼路面板板間高差、降低應力集中現象出現的概率的作用。7.2.1 AC-5改性瀝青砂粒式緩沖層施工在進行緩沖層施工前，應對其下承層質量進行檢測。待檢驗合格并清掃干凈，按要求噴灑乳化瀝青粘層并完全破乳后，方可進行攤鋪作業(yè)。緩沖層的配合比應根據試驗確定。標準配合比的礦料合成級配中，至少應包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公稱最大粒徑篩孔的通過率接近優(yōu)8、選的工程設計級配范圍的中值，并避免在0.30.6mm處出現“駝峰”。對確定的標準配合比，需進行車轍試驗和水穩(wěn)定性檢驗，并驗證得出最終施工配合比用以指導施工。拌合AC-5瀝青調平層混合料時，瀝青加熱溫度為155165，石料加熱溫度170190，混合料出廠溫度155165，并采取措施確保運到施工現場的混合料溫度不低于145。攤鋪施工開始前，應對攤鋪機的熨平板進行預熱，確保其施工時的溫度不低于100。攤鋪施工采用兩臺安裝有非接觸式平衡梁的滑模攤鋪機按測設好的基準線成梯隊進行。攤鋪機運行時應緩慢、均勻、連續(xù)不斷，其行進速度控制在24m/min，不得隨意變換速度或中途停頓，更不許隨意調整攤鋪厚度，以提高9、平整度。若混合料出現明顯的離析、波浪、裂縫、拖痕時，應分析原因，采取措施予以消除。機械攤鋪的混合料，不宜采用人工反復修整，盡量減少人在攤鋪好的混合料上行走。不得已要由人工進行混合料的局部找補或更換時，需仔細進行，特別嚴重的缺陷應整層鏟除。緩沖層采用雙鋼輪壓路機靜壓至密實。AC-5瀝青混合料的初壓溫度不得低于110，復壓不得低于100，終壓溫度不得低于70。攤鋪層碾壓完畢，完全自然冷卻，且其表面溫度低于50后，方可進行其他后續(xù)工序的施工。7.3 加鋪防裂土工材料7.3.1 加鋪經編復合增強防裂布或聚酯玻纖布經編復合增強防裂布是一種特殊的土工布，其采用經編定向結構，織物中的經緯向紗線相互間無彎曲狀10、態(tài)，交叉點用高強纖維長絲捆綁，結合牢固，具有抗拉強度高，延伸力小，抗撕力強度大，縱橫強度差異小，耐紫外線老化、耐磨損、耐腐蝕、質輕、嵌鎖力強的優(yōu)點，常用于行車道與硬路肩結合部，以防止出現不均勻沉降變形引發(fā)的縱向裂縫。聚酯玻纖布是聚酯纖維和玻璃纖維的復合物，這種獨特的組成使它具有聚酯纖維的韌性和玻璃纖維的強度。聚酯玻纖布則可在裂縫產生早期就阻止裂縫的進一步發(fā)育。一般在水泥砼面板錯臺較嚴重和脹縫處的瀝青砂緩沖層上鋪設。聚酯玻纖布鋪設時邊緣要距裂縫中心0.75米以上。1. 施工工序均勻噴灑瀝青粘層油鋪設經編復合增強防裂布或聚酯玻纖布滾筒碾壓。2. 施工要求及注意事項1） 工人進入施工時應帶防護手套，11、以免纖維刺入皮膚。2） 瀝青噴灑應均勻，瀝青加熱至160170左右。3） 防裂布的攤鋪緊接著瀝青噴灑后進行。4） 防裂布攤鋪后，在瀝青粘層油未冷卻至常溫下，應避免車輛和行人進入。5） 上層瀝青混合料的攤鋪最好隔天進行。運輸車輛不得在防裂布上急剎車或轉彎。7.3.2 加鋪單面燒毛土工布單面燒毛土工布具有耐高溫的特性，在鋪筑瀝青罩面層時不會熔化于瀝青中或老化變質；能夠承受壓路機碾壓；能有效減少地表水通過舊水泥砼板接縫滲入土基，同時也能減少地下水通過舊水泥砼板接縫進入加鋪層浸濕加鋪層結構材料，可延緩瀝青面層出現剝落和松散，延長加鋪層結構的使用壽命；而且利用其抗變形能力，對消散水平應變、傳遞豎向荷載有12、一定作用，有效延緩反射裂縫的產生。1. 在改性瀝青砂粒式緩沖層標高及平整度等技術指標檢測均合格后，方能進行鋪設土工布施工；2. 在進行土工布鋪筑施工前，將改性瀝青砂粒式緩沖層清掃干凈；3. 均勻灑布熱瀝青。瀝青采用AH-70重交通道路瀝青，事先加熱至155l65，用量為1.21.4kg/，噴灑瀝青的橫向范圍要比土工布寬510cm；4. 用土工布攤鋪機具鋪設土工布。土工布采用全幅滿鋪，單幅橫向分三小幅施工，施工不得有空缺，不得有無粘結的土工布搭接，土工布攤鋪搭接處（10cm寬）要用人工灑布瀝青粘貼好。土工布攤鋪好后要及時施工上一層（中面層）瀝青結構層，以免雨水淋濕已鋪好的土工布。雨天來不及施工的13、要有防淋措施（用彩條布覆蓋）7.4 鋪筑瀝青中層和木質素纖維改性瀝青砼面層除了認真處理施工縫和嚴格控制表面層施工中木質素纖維的摻量外，其余按瀝青路面施工技術規(guī)范組織正常施工即可。8. 材料與設備表8-1 主要材料一覽表材料名稱質量要求檢驗標準改性瀝青性能必須滿足技術標準的要求按照公路瀝青路面施工技術規(guī)范、公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程、公路公程集料試驗規(guī)程所要求的檢查頻率和檢查方法進行檢測水泥32.5標號以上，性能滿足技術標準要求粉煤灰級或級以上的粉煤灰粗集料潔凈、干燥、表面粗糙，級配良好細集料潔凈、干燥、無風化、無雜質，級配良好填料采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經磨細得到的礦14、粉，干燥、潔凈，能自由地從礦粉倉流出土工布經編復合防裂布、聚酯玻纖布干凈無污染，無破損、變形，性能滿足技術標準的要求木質素纖維性能滿足技術標準的要求表8-2 主要機械設備一覽表機械設備及材料名稱數量(臺、套)3000型瀝青拌合機1ABG攤鋪機2雙鋼輪振動壓路機4膠輪壓路機2小型夯實機1瀝青砼運輸車16路面電動切割機1砂漿攪拌機2壓力灌漿機235KW柴油發(fā)電機2電焊機2鋼筋切削機2風鉆2水車3大型空壓機29. 質量控制9.1 施工時使用的機械、材料必須符合設計和規(guī)范的有關要求。9.2 施工用水要選用含雜質少的飲用水或河水。9.3 進行板底灌漿時，注漿管應確保能到達板底脫空部位，并充分灌漿。同時防15、止超灌造成砼板錯臺。9.4 在進行灌漿施工時，為避免沉淀和離析，灌漿液應不停的進行攪拌，每盤灌漿液應在初凝前使用完。9.5 必須在松散基層修復及養(yǎng)護完成后，才能進行更換破碎板的混凝土澆筑工作。9.6 在鋪筑瀝青緩沖層時，應對攤鋪施工的標高、厚度和壓實度進行嚴格控制，確保緩沖層成型后的平整度和壓實效果。9.7 在加鋪土工布施工時，應確保調平層和土工布干燥無積水，鋪設土工布時應注意拉緊土工布，以免影響土工布加鋪完成后的粘貼及防水效果。10. 安全措施10.1 舊路改造往往是在半開放交通的情況下進行，安全隱患較多，施工前應針對實際進行科學嚴密的施工組織設計；現場施工人員都要由專職安全員對其進行安全技16、術交底和安全考核，考核合格后方能上崗。10.2 每個施工點在進行現場施工時，除施工人員外，還設有專職安全員專門負責交通及施工安全的監(jiān)督管理工作。10.3 在封閉施工路段的起終點應按照高速公路安全管理手冊的規(guī)定，規(guī)范設置交通安全警示標志、標牌；進入作業(yè)現場的施工人員應按規(guī)定穿上反光標志服，且不得隨意進出施工區(qū)域。10.4施工現場用電必須設立明顯警示標志，電源開關等外露部位配有防雨防觸電等保護裝置，并按規(guī)定設置接地線。10.5 所有施工設備和機具在投入使用前均應進行檢查、維修保養(yǎng)，保證機械各制動、保險裝置齊全可靠，確保狀況良好；專用機械操作人員必須持證上崗，嚴格按照規(guī)程操作，嚴禁違章作業(yè)。10.617、 夜間施工時必須設置足夠的照明裝置，在顯眼位置設置防護欄桿并懸掛信號燈和警告標志。10.7 鋪設玻纖布時工人必須配戴防護手套等勞保用品。10.8 其他安全施工注意事項，遵照現行的公路工程施工安全技術規(guī)范的要求執(zhí)行。11. 環(huán)保措施11.1 從工程開工之日始，即開始進行環(huán)保宣傳教育與動員工作，并將這一工作貫穿于施工全過程，使全體員工自始至終保持高度的環(huán)保責任感。11.2 做好廢料、棄料及施工垃圾的處理，應設置棄置場定點處理，不得污染當地自然環(huán)境。11.3 施工廢水、生活污水不得隨處排放，采取過濾、沉淀等凈化措施以防污染農田、耕地、江河溪渠、池塘等水源，保持水質。11.4 對于容易飛揚、滲漏、揮發(fā)18、易燃、易爆、有毒性并可能造成環(huán)境污染的瀝青、重油等材料，采用密封或增加覆蓋的方式專門運輸、儲存并嚴格保管。11.5 控制噪聲、廢氣污染。各種臨時設施如堆料場、加工場等設在遠離居民區(qū)的下風處。各種施工機具設備經常清洗、檢修，以保證完好率和正常地運轉，盡量減少噪聲、廢氣的排放。11.6 施工用的臨時設施及施工過程中產生的廢棄物，在工程完工時移除、清除干凈，防止造成白色或黑色污染。12. 效益分析反射裂縫防治成套技術的成功，使舊水泥砼路面高速公路改造加鋪瀝青層的設計、施工大修方案得以全面實施，從而使大修工程取得顯著的經濟效益和社會效益。12.1 經濟效益：1、直接利用舊水泥砼路面作為瀝青罩面層的下19、臥層，不需破碎水泥砼面板，不需加鋪水泥穩(wěn)定基層，大大節(jié)約了資源，降低了大修改造工程造價。2、施工速度快，顯著縮短高速公路交通封閉管制時間，可提前開放交通，增加運營收入。12.2 社會效益：1、本工法使路面大修節(jié)約了資源，環(huán)保效益明顯；2、本工法加快了路面大修施工進度，顯著縮短高速公路交通封閉管制時間，社會效益明顯。3、本工法為舊水泥砼路面加鋪瀝青層的改造方案在廣西的全面推廣奠定了成功的實踐基礎。4、通過本工法的實施，廣西路橋建設有限公司獲得了高速公路舊水泥砼路面加鋪瀝青層施工經驗，為擴大高速公路大修工程市場份額創(chuàng)造了前提條件。13. 工程實例131桂柳高速公路路面大修工程B標長20km，于2007年動工，同年完工投產。我公司在工程施工中采用了“舊水泥砼路面改造加鋪瀝青層反射裂縫控制施工工法”，成功控制了反射裂縫的早期發(fā)生。通車3年多來，未發(fā)現有反射裂縫。132柳州市飛鵝路（火車站魚峰路口）改造工程，位于柳州市區(qū)南部，為市區(qū)東西次干道之一，西起與南站路相交路口，東至與谷埠街相交路口（途中與鵝崗路、鵝山路、飛鵝二路、谷埠路等相交），路線全長1920米，道路紅線寬度為40米。該工程僅僅用了90天就全部完成并竣工驗收通過，取得良好的經濟和社會效益。