高速公路路面加鋪改建工程項目施工工藝及質(zhì)量控制

高速公路路面加鋪改建工程施工工藝及質(zhì)量控制摘要：在我國，水泥混凝土路面的長足發(fā)展促進了公路交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。然而，就全國水泥混凝土路面使用狀況而言，仍存在較多問題，對水泥混凝土路面維修技術(shù)展開研究，提出適合的養(yǎng)護與維修對策，具有重要意義。關(guān)鍵詞：高速公路；施工工藝；路面加鋪；質(zhì)量控制工程簡況某高速公路全長138公里（起止樁號K373+000~K511+000），工程于1993年7月開工，1997年5月建成通車，設(shè)計車道為雙向四車道，全封閉、全立交。其中K373~K416段與K449~K511段按平原微丘區(qū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，路基寬為24.5M，路面寬2×。8.5M，設(shè)計行車速度為100公里/小時；K416~K449段按山嶺重丘區(qū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，路基寬為21.5M，路面寬2×。8M，設(shè)計行車速度為80公里/小時。路肩為瀝青碎石，寬 2×。2.5M。舊路面為水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)自上而下分別為24cm厚水泥混凝土面層+16~18cm厚二灰穩(wěn)定粒料基層+18~20cm厚碎石底基層。本工程公路自1997年竣工以來，一直進行著維修和養(yǎng)護工作。路面的維修和養(yǎng)護主要集中在路面換板、路面裂縫修補、路面板底灌漿、路面錯臺修補、路面坑洞修補、填縫料更換、瀝青罩面等幾方面工作。2004年、2005年路面換板面積為44695.7m2，板底灌漿面積為287744m2。病害高發(fā)期部分新?lián)Q面板依然出現(xiàn)斷板、裂縫甚至破碎等病害類型，導(dǎo)致在病害穩(wěn)定期重復(fù)換板量880.21m2、壓漿后再換板量為9173m2，本階段裂縫修補95338.9m，坑洞修補22098個，瀝青罩面28847.8m2。2004年和2005年的路面維修和養(yǎng)護狀況已經(jīng)充分表明本工程公路開始進入病害穩(wěn)定期，此階段路面病害狀況開始處于穩(wěn)定發(fā)展階段。瀝青加鋪層特殊路基處理灌漿灌漿就是要讓水泥或其他漿液在周圍土體中通過滲透、充填、壓密作用，提高土體的抗變形能力達(dá)，達(dá)到提高其承載能力的目的。灌漿孔直徑為42mm，壓漿材料為水泥漿。經(jīng)理論計算并結(jié)合國內(nèi)工程實例，灌漿擴散半徑為1.8M，灌漿壓力為0.1?0.5MPa，灌漿孔縱橫向間距3M,按梅花型布置，一般路段灌漿深度為2M，橋頭兩端各15M范圍內(nèi)灌漿深度為5M。水泥灌漿施工工序（見圖1）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定的灌漿壓力下，吸漿量小于5L/min，或孔段單位吸漿量大于理論估算值時可結(jié)束灌漿。質(zhì)量檢測灌漿完畢，需對效果進行檢驗。壓力灌漿工程屬地下隱蔽工程，灌漿施工過程應(yīng)嚴(yán)格按照要求進行，保證灌漿工程的質(zhì)量。①要求施工結(jié)束15天以后，對基層頂面進行承載板實驗，基層頂面當(dāng)量回彈模量應(yīng)大于 160MPa；②同時采用鉆探法進行檢測，在處理范圍內(nèi)通過鉆孔取芯，對取樣測試，取得土層物理力學(xué)參數(shù)，最終對工程質(zhì)量進行綜合評價。加鋪層路面處治施工工藝施工前準(zhǔn)備在打裂壓穩(wěn)施工前，應(yīng)清除原有的瀝青罩面和修補；交通管制，設(shè)置警示標(biāo)志。確定打裂程序在正式開始打裂施工之前，指定長150M單向車道的實驗路段以確定適合本工程的打裂程序，通過調(diào)整落錘高度來控制沖擊強度，調(diào)整設(shè)備行進速度來控制打裂間距。通過實驗段確定打裂壓穩(wěn)的各項指標(biāo)滿足以下要求：①打裂效果：使打裂段落75%以上的路面不規(guī)則開裂，相鄰裂縫圍成的面積為0.4—0.6平方M。②沖擊強度：由錘頭高度和落錘間距確定，落錘間距不小于60cm，錘頭高度應(yīng)由低到高不斷調(diào)整直到達(dá)到全面板深24cm打裂要求。為避免過度破壞，打裂時不應(yīng)使路面板產(chǎn)生過大位移，并不應(yīng)使混凝土板由于打裂產(chǎn)生大量的碎屑。③結(jié)構(gòu)強度：打裂壓穩(wěn)后采用承載板法檢測打裂壓穩(wěn)后原水泥護凝土路面頂面當(dāng)量回彈模量，不得小于200MPa。打裂尺寸的檢驗由于裂縫極為細(xì)小，因而在路面干燥的情況下，識別路面開裂較為困難。因此，打裂前需在前方路面一定范圍內(nèi)均勻灑水到可見自由水的程度，然后打裂施工。在打裂時，應(yīng)可以看到開裂痕跡并伴有氣泡。在路面自由水消失后，應(yīng)可見清晰的裂縫痕跡，并由此鑒別開裂的程度是否滿足要求。確定壓穩(wěn)程序在確定打裂程序滿足要求后，確定壓穩(wěn)程序，一般壓穩(wěn)遍數(shù)為3—5遍?？刂茦?biāo)準(zhǔn)為：在按確定程序施工的實驗路段，每25M取一點，并且總數(shù)不小于5個點。打裂完成后對這五個點進行水準(zhǔn)測量，并在每壓穩(wěn)1遍時測量每個點的沉降量變化，如果這五個點的每次壓穩(wěn)后最大沉降變化量小于5mm，則認(rèn)為壓穩(wěn)施工達(dá)到要求。壓穩(wěn)次數(shù)不得小于2遍。壓實速度不應(yīng)超過4.8km/h。具體工藝流程見下圖：綜合處治施工換板處治施工依據(jù)路況調(diào)查資料和上述評定標(biāo)準(zhǔn)，對采用換板處治方案的按挖除的水泥混凝土面板尺寸重新澆筑C30水泥混凝土面板。對換板部位基層頂面進行清理維護，換板部分基層調(diào)平均由新澆筑的水泥混凝土面板一次進行，不再單獨選擇材料調(diào)平。灑布瀝青封層，傳力桿按原水泥混凝土面板的設(shè)置情況進行設(shè)置。穩(wěn)板壓漿處治施工依據(jù)路況調(diào)查資料和上述評定標(biāo)準(zhǔn)，對于采用穩(wěn)板壓漿處治的水泥混凝土面板按梅花型布置灌漿孔5個，直徑為42mm，灌漿孔縱橫向間距視板尺寸確定，對于尺寸過大或過小的面板，灌漿孔布置應(yīng)按需要進行微調(diào)。壓漿材料為水泥漿，經(jīng)理論計算并結(jié)合國內(nèi)工程實例，灌漿擴散半徑為1.5?1.8M，灌漿壓力為0.1?0.5MPa，本工程板底脫空處治穩(wěn)板灌漿深度為0.7M。灌漿量視水泥混凝土頂升情況確定，當(dāng)發(fā)現(xiàn)面板接縫位置有漿液滲出時，停止灌漿，檢測面板邊緣錯臺量，當(dāng)錯臺量小于3mm時，認(rèn)為灌漿符合要求。灌漿后15d后進行貝克曼梁進行檢測，對穩(wěn)板不符合標(biāo)準(zhǔn)的要重新進行灌漿，直到混凝土面板徹底穩(wěn)固。對于水泥混凝土面板屬于路基深層灌漿范圍內(nèi)的，不再采用板底脫空灌漿，直接在路基灌漿過程中完成。穩(wěn)板壓漿后板邊存在輕微錯臺的水泥混凝土面板需進行錯臺磨平處治。穩(wěn)板壓漿具體施工工藝如下圖所示：瀝青混凝土路面施工5.1打裂壓穩(wěn)處治后加鋪瀝青混凝土路面16.5厘M瀝青層分3.5、5、8厘M三層鋪筑，3.5厘M表面層采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料（ SMA－13），表面層各項指標(biāo)按《瀝青瑪蹄脂碎石混合料設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DB22/T349-2003）執(zhí)行；粗集料壓碎值不大于25%，磨光值不小于42，纖維應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）的要求，混合料動穩(wěn)定度不小于1500次/mm。下面層采用5cm中粒式瀝青混凝土（AC-16），粗集料壓碎值不大于28%，動穩(wěn)定度不小于1000次/mm。路面面層下設(shè)8cm粗粒式瀝青穩(wěn)定碎石（ATB-25），粗集料壓碎值不大于28%瀝青混凝土表面層瀝青采用SBS改性瀝青（基質(zhì)瀝青為70號A級石油瀝青）。其余各層瀝青采用70號A級。表面層瀝青與石料的粘附性不小于5級，其它各層瀝青與石料的粘附性不小于4級，不滿足時可摻加消石灰或長期性好的抗剝落劑，其用量按實驗結(jié)果確定。瀝青混凝土路面的基層頂設(shè)改性乳化瀝青封層+透層，用油量可按.5kg/m2澆灑透層油后，應(yīng)立即撒石屑或粗砂，用量可按5m3/1000m2計，用油為PCR。鋪筑表面層前，應(yīng)對其下瀝青路面的路表進行清掃、保持潔凈，澆酒粘層油，用油量按0.3kg/m2計，用油為乳化瀝青PC-3?；鶎铀喾€(wěn)定碎石配比為：水泥：集料=5:95，壓實度不小于98%，集料壓碎值不大于30%，7天抗壓強度不小于3MPa?；旌狭蠎?yīng)集中廠拌，基層應(yīng)采用攤鋪機攤鋪。中央分隔帶路面結(jié)構(gòu)采用通主線相同結(jié)構(gòu)鋪筑到防撞墻根部。路緣帶、硬路肩及中央分隔帶開口處路面結(jié)構(gòu)和厚度與主行車道相同。綜合處治后加鋪瀝青混凝土路面12.5厘M瀝青層分3.5、7、2厘M三層鋪筑，3.5厘M表面層采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料（ SMA－13），表面層各項指標(biāo)按《瀝青瑪蹄脂碎石混合料設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DB22/T349-2003)執(zhí)行；粗集料壓碎值不大于25%，磨光值不小于42，纖維應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)的要求，混合料動穩(wěn)定度不小于1500次/mm。下面層采用7cm粗粒式瀝青混凝土(AC-25)，粗集料壓碎值不大于28%，動穩(wěn)定度不小于1000次/mm。路面面層下設(shè)單面燒毛土工布，應(yīng)滿足《公路工程土工合成材料長絲紡粘針刺非織造土工布》(JT/T519-2004)，斷裂強力不小于8KN/m。下設(shè)2cm細(xì)粒式瀝青混凝土AC-5調(diào)平層，3-6mm集料必須使用堅韌、粗糙、有棱角的優(yōu)質(zhì)石料。堅固性不大于12%。瀝青混凝土表面層瀝青采用 SBS改性瀝青(基質(zhì)瀝青為70號A級石油瀝青)。其余各層瀝青采用70號A級。表面層瀝青與石料的粘附性不小于5級，其它各層瀝青與石料的粘附性不小于4級，不滿足時可摻加消石灰或長期性好的抗剝落劑，其用量按實驗結(jié)果確定。瀝青混凝土路面與綜合處治后的原水泥混凝土路面之間設(shè)熱瀝青粘層，用油量可按0.4kg/m2計，用油為液體石油瀝青AL(M)-3。鋪筑表面層前，應(yīng)對其下瀝青路面的路表進行清掃、保持潔凈，澆酒粘層油，用油量按0.3kg/