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摘要:重庆市北碚区碚东路由于沿线交通量较大,使用年限较长,导致原路面出现裂缝等病害,对路面使用性能造成了影响。为有效延长道路使用寿命,提升路面行驶质量,对该路段进行病害调研并分析主要病害成因,并对UTM超薄罩面技术相关原材料指标以及施工工艺进行了阐述,最后通过施工现场的检测对该技术的应用情况进行了评价,结果表明:该技术具有良好的抗滑性和抗渗水性能,摊铺平均厚度达到1.9cm,良好的平整度可以有效保证行车安全舒适性。该技术能有效提升路面使用性能。
0引言
北碚区位于重庆主城西北部,是进出川北地区的重要门户,随着成渝双城经济圈,两江新区等重点项目的推进,交通建设成为区域内缓解交通压力,促进城市经济快速发展的重要举措。高速发展的交通基础建设导致公路养护需求增加,北碚区交通量日益繁重,在交通荷载反复作用下,路面出现早期病害,对道路行驶质量和使用寿命造成影响,超薄罩面技术作为一种新兴路面养护技术能够有效抑制路面早期裂缝、坑槽、车辙等病害的发展,在有效提高道路使用性能的情况下能够节省道路材料的使用并减少道路养护资金的投入,超薄罩面是一种绿色节能的环境友好型养护技术,能够使有限的养护资金发挥出最大的经济效益。
本文依托碚东大道及XD01水毁恢复重建-预防性养护工程,深入剖析沿线路段早期病害成因并制定合理的预防性养护方案,通过相关指标试验以及施工现场测量对养护方案进行评价,以期为本地区道路管理与养护工程提供参考。
1项目概况及主要病害特征
1.1项目概况
碚东大道位于焦 家沟4区附近,项目起讫桩号为BK+000-K3+040,道路设计为双向6车道,路面宽度18m,是连接向阳路和仪北路的交通要道。碚东大道分流G244进出北碚城区交通,沿线交通量较大,路面出现早期病害。
1.2病害特征及成因分析
结合现场实际调查情况,对碚东大道存在的典型病害类型成因具体分析如下:
(1)裂缝类病害
根据调查结果可以看出,碚东大道存在横、纵向裂缝和龟裂病害,由于重庆地区夏季湿热多雨,冬季气温低的气候特点,路面容易产生温度型裂缝,温度型裂缝早期主要表现为横向裂缝,随着温度和交通荷载的反复作用,路面结构承载力逐渐降低,出现纵向荷载型裂缝。同时由于夏季高温的影响,沥青加速老化,导致沥青面层出现疲劳损伤进而发展形成龟裂。
(2)沉陷、唧泥
该路段存在少量沉陷类病害,发生沉陷类病害的主要原因是受交通量影响,面层出现破损,路面板间传荷能力不足,导致路面结构承载能力下降。同时面层存在大量裂缝会导致雨水下渗,在水和交通荷载的联合作用下,基层材料将会被压缩挤出,从而导致路面板局部或整体发生沉陷,路面出现唧泥。
(3)坑槽
坑槽是指路面在受到车辆和环境的影响后,沥青混合料中的集料散失,而形成的路面凹坑。该路段潮湿多雨、交通量较大,由于裂缝病害的存在,在雨水和交通荷载的作用下路面会逐渐出现坑槽。
2 养护方案设计
为保证道路在设计使用年限内保持良好的技术状况和使用性能,需要对路面进行定期的管理养护,常见的路面养护技术主要包括:稀浆封层、微表处、超薄罩面等,不同养护技术所适用的范围如表1所示。
由于该路段路面技术状况较好,路面结构强度满足要求,结合现场实际情况该路段可以实施预防性养护技术。该路段沿线交通量较大,综合考虑在该段采取UTM超薄罩面预防性养护技术,具体方案为:对原路面进行铣刨拉毛,喷洒特种高性能粘层油,摊铺2cm后UTM超薄罩面。该技术具有抗滑性能好,平整度高,有效抑制反射裂缝,噪音低等优势,同时该技术造价较低,具有良好的经济效益。
3 施工方案与工艺
UTM超薄罩面施工工艺流程:原路面铣刨→清理灰尘→喷洒高性能粘层油→厂拌料→运输→摊铺→压实→成品保护。
(1)原路面铣刨
根据测量记录,对横向端头进行切缝,缝深2cm,然后用铣刨机对预施工路段进行铣刨、拉毛,端头无法铣刨的部分用人工配合风镐剔除。
(2)喷洒高性能粘层油
机械加人工喷洒乳化沥青,将铣刨过的路面清理干净后,均匀洒布乳化沥青,洒布量0.9~1.2 L/㎡,并以混合料不粘轮为止。喷洒前,对路面两侧的防撞墩、坡型路缘石等采用塑料布覆盖,防止沥青污染。
(3)厂拌料
沥青拌和机已经调试完毕,经测试所产混合料符合规范要求,施工中注意经常检查输送带送料情况,集料经过初步级配后,进入烘干筒烘干,重新筛分进入集料储料仓分别储存,再按配合比输进主拌缸,拌和均匀,然后,把拌和好的混合料输入热拌料储料仓。
(4)混合料运输
采用自卸车将拌合好的沥青混合料运输到施工现场,自卸车的数量根据下场运距和拌合站生产能力确定,运料的自卸车应有篷布,防止混合料淋雨。
(5)摊铺
①因由专人指挥自卸车缓缓向摊铺机倒车;自卸车后轮距离摊铺机20cm左右时停车,摊铺机前进至混轴接触到自卸车后轮,指挥自卸车升起料斗慢慢卸料。
②摊铺机熨平板进满混合料后,推动汽车慢慢前进开始摊铺。混合料摊铺温度不得低于160℃,起步摊铺 5-10m 后,测量员立即检测摊铺好的混合料的厚度、高程和横坡度,如全部达标就继续前进。否则,按设计要求边调机,边整修已摊铺的混合料,在 20m 内整修达标,再继续摊铺。
(6)压实
①碾壓严格按初压、复压和终压三阶段进行,设 1人专门量测摊铺完的混合料温度,及时指挥压路机碾压,保证各阶段的碾压温度,防止低温碾压出现裂纹。同时,要把握住合理的碾压长度,既不要过长,不能太短。压路机要合理组合,较低的均匀速度、碾压足够的压实遍数以及及时的检测修整。 4 现场检测
4.1 施工温度检测
混合料施工温情况如表2、图1所示。
根据混合料施工温度检测结果可知,改施工路段温度控制较好,基本控制在规范要求的施工温度范围内。能有效保证混合料压实强度。
4.2 厚度检测
UTM超薄罩面采用一体式摊铺机进行摊铺,厚度控制精准,利用刻度尺对摊铺后的罩面进行了厚度检测,检测频率为5点/1km,检测结果如下图所示。
根据摊铺厚度检测结果可以看出,最大厚度为2.2cm,最低厚度为1.7cm,摊铺平均厚度为1.9cm,厚度控制较精确,符合施工要求。
4.3 平整度檢测
施工碾压完成后,采用三米直尺对路面平整度进行检测,检测结果如表3所示,均值仅为1.5mm,检测结果表明路面平整度良好。
5 结论
本文对UTM超薄罩面技术的主要技术指标以及施工工艺进行了总结,并结合施工现场指标检测对该技术在碚东路预防性养护工程中的应用情况进行了评价,主要结论如下:
(1)2cm超薄罩面共碾压5遍,即初压:双钢轮压路机静压1遍:双钢轮压路机高频低幅碾压1遍,胶轮压路机碾压2遍;双钢轮压路机收面1遍;
(2)施工温度控制较好,其中摊铺温度为160-170℃,终压温度为80-100℃,能有效保证混合料的压实质量;
(3)施工过程中摊铺平均厚度为1.9cm,符合技术要求,能提供足够的结构承载力,同时路面平整度较好,有利于行车安全舒适性。
参考文献
[1]林秀娟,陈凯尔. 超薄磨耗层在高速公路养护中的应用研究[J]. 交通世界,2017(36):42-43.
[2]陶良臣. 现代公路养护中预防性公路养护技术的应用[J]. 交通世界,2017(36):52-53.
[3]王佩卿,呙润华,周游佳,陈爽. 公路快速养护技术的应用研究[J]. 公路工程,2018,43(06):309-314.
[4]田家豪. 关于公路养护工程中预防性养护技术的应用分析[J]. 黑龙江交通科技,2020,43(01):37-38.
[5]孟军超. 高速公路沥青路面养护中微表处技术的应用分析[J]. 交通世界,2020(28):51-52.
0引言
北碚区位于重庆主城西北部,是进出川北地区的重要门户,随着成渝双城经济圈,两江新区等重点项目的推进,交通建设成为区域内缓解交通压力,促进城市经济快速发展的重要举措。高速发展的交通基础建设导致公路养护需求增加,北碚区交通量日益繁重,在交通荷载反复作用下,路面出现早期病害,对道路行驶质量和使用寿命造成影响,超薄罩面技术作为一种新兴路面养护技术能够有效抑制路面早期裂缝、坑槽、车辙等病害的发展,在有效提高道路使用性能的情况下能够节省道路材料的使用并减少道路养护资金的投入,超薄罩面是一种绿色节能的环境友好型养护技术,能够使有限的养护资金发挥出最大的经济效益。
本文依托碚东大道及XD01水毁恢复重建-预防性养护工程,深入剖析沿线路段早期病害成因并制定合理的预防性养护方案,通过相关指标试验以及施工现场测量对养护方案进行评价,以期为本地区道路管理与养护工程提供参考。
1项目概况及主要病害特征
1.1项目概况
碚东大道位于焦 家沟4区附近,项目起讫桩号为BK+000-K3+040,道路设计为双向6车道,路面宽度18m,是连接向阳路和仪北路的交通要道。碚东大道分流G244进出北碚城区交通,沿线交通量较大,路面出现早期病害。
1.2病害特征及成因分析
结合现场实际调查情况,对碚东大道存在的典型病害类型成因具体分析如下:
(1)裂缝类病害
根据调查结果可以看出,碚东大道存在横、纵向裂缝和龟裂病害,由于重庆地区夏季湿热多雨,冬季气温低的气候特点,路面容易产生温度型裂缝,温度型裂缝早期主要表现为横向裂缝,随着温度和交通荷载的反复作用,路面结构承载力逐渐降低,出现纵向荷载型裂缝。同时由于夏季高温的影响,沥青加速老化,导致沥青面层出现疲劳损伤进而发展形成龟裂。
(2)沉陷、唧泥
该路段存在少量沉陷类病害,发生沉陷类病害的主要原因是受交通量影响,面层出现破损,路面板间传荷能力不足,导致路面结构承载能力下降。同时面层存在大量裂缝会导致雨水下渗,在水和交通荷载的联合作用下,基层材料将会被压缩挤出,从而导致路面板局部或整体发生沉陷,路面出现唧泥。
(3)坑槽
坑槽是指路面在受到车辆和环境的影响后,沥青混合料中的集料散失,而形成的路面凹坑。该路段潮湿多雨、交通量较大,由于裂缝病害的存在,在雨水和交通荷载的作用下路面会逐渐出现坑槽。
2 养护方案设计
为保证道路在设计使用年限内保持良好的技术状况和使用性能,需要对路面进行定期的管理养护,常见的路面养护技术主要包括:稀浆封层、微表处、超薄罩面等,不同养护技术所适用的范围如表1所示。
由于该路段路面技术状况较好,路面结构强度满足要求,结合现场实际情况该路段可以实施预防性养护技术。该路段沿线交通量较大,综合考虑在该段采取UTM超薄罩面预防性养护技术,具体方案为:对原路面进行铣刨拉毛,喷洒特种高性能粘层油,摊铺2cm后UTM超薄罩面。该技术具有抗滑性能好,平整度高,有效抑制反射裂缝,噪音低等优势,同时该技术造价较低,具有良好的经济效益。
3 施工方案与工艺
UTM超薄罩面施工工艺流程:原路面铣刨→清理灰尘→喷洒高性能粘层油→厂拌料→运输→摊铺→压实→成品保护。
(1)原路面铣刨
根据测量记录,对横向端头进行切缝,缝深2cm,然后用铣刨机对预施工路段进行铣刨、拉毛,端头无法铣刨的部分用人工配合风镐剔除。
(2)喷洒高性能粘层油
机械加人工喷洒乳化沥青,将铣刨过的路面清理干净后,均匀洒布乳化沥青,洒布量0.9~1.2 L/㎡,并以混合料不粘轮为止。喷洒前,对路面两侧的防撞墩、坡型路缘石等采用塑料布覆盖,防止沥青污染。
(3)厂拌料
沥青拌和机已经调试完毕,经测试所产混合料符合规范要求,施工中注意经常检查输送带送料情况,集料经过初步级配后,进入烘干筒烘干,重新筛分进入集料储料仓分别储存,再按配合比输进主拌缸,拌和均匀,然后,把拌和好的混合料输入热拌料储料仓。
(4)混合料运输
采用自卸车将拌合好的沥青混合料运输到施工现场,自卸车的数量根据下场运距和拌合站生产能力确定,运料的自卸车应有篷布,防止混合料淋雨。
(5)摊铺
①因由专人指挥自卸车缓缓向摊铺机倒车;自卸车后轮距离摊铺机20cm左右时停车,摊铺机前进至混轴接触到自卸车后轮,指挥自卸车升起料斗慢慢卸料。
②摊铺机熨平板进满混合料后,推动汽车慢慢前进开始摊铺。混合料摊铺温度不得低于160℃,起步摊铺 5-10m 后,测量员立即检测摊铺好的混合料的厚度、高程和横坡度,如全部达标就继续前进。否则,按设计要求边调机,边整修已摊铺的混合料,在 20m 内整修达标,再继续摊铺。
(6)压实
①碾壓严格按初压、复压和终压三阶段进行,设 1人专门量测摊铺完的混合料温度,及时指挥压路机碾压,保证各阶段的碾压温度,防止低温碾压出现裂纹。同时,要把握住合理的碾压长度,既不要过长,不能太短。压路机要合理组合,较低的均匀速度、碾压足够的压实遍数以及及时的检测修整。 4 现场检测
4.1 施工温度检测
混合料施工温情况如表2、图1所示。
根据混合料施工温度检测结果可知,改施工路段温度控制较好,基本控制在规范要求的施工温度范围内。能有效保证混合料压实强度。
4.2 厚度检测
UTM超薄罩面采用一体式摊铺机进行摊铺,厚度控制精准,利用刻度尺对摊铺后的罩面进行了厚度检测,检测频率为5点/1km,检测结果如下图所示。
根据摊铺厚度检测结果可以看出,最大厚度为2.2cm,最低厚度为1.7cm,摊铺平均厚度为1.9cm,厚度控制较精确,符合施工要求。
4.3 平整度檢测
施工碾压完成后,采用三米直尺对路面平整度进行检测,检测结果如表3所示,均值仅为1.5mm,检测结果表明路面平整度良好。
5 结论
本文对UTM超薄罩面技术的主要技术指标以及施工工艺进行了总结,并结合施工现场指标检测对该技术在碚东路预防性养护工程中的应用情况进行了评价,主要结论如下:
(1)2cm超薄罩面共碾压5遍,即初压:双钢轮压路机静压1遍:双钢轮压路机高频低幅碾压1遍,胶轮压路机碾压2遍;双钢轮压路机收面1遍;
(2)施工温度控制较好,其中摊铺温度为160-170℃,终压温度为80-100℃,能有效保证混合料的压实质量;
(3)施工过程中摊铺平均厚度为1.9cm,符合技术要求,能提供足够的结构承载力,同时路面平整度较好,有利于行车安全舒适性。
参考文献
[1]林秀娟,陈凯尔. 超薄磨耗层在高速公路养护中的应用研究[J]. 交通世界,2017(36):42-43.
[2]陶良臣. 现代公路养护中预防性公路养护技术的应用[J]. 交通世界,2017(36):52-53.
[3]王佩卿,呙润华,周游佳,陈爽. 公路快速养护技术的应用研究[J]. 公路工程,2018,43(06):309-314.
[4]田家豪. 关于公路养护工程中预防性养护技术的应用分析[J]. 黑龙江交通科技,2020,43(01):37-38.
[5]孟军超. 高速公路沥青路面养护中微表处技术的应用分析[J]. 交通世界,2020(28):51-52.