隧道沥青路面病害修复措施及施工方案

发表时间:2020/12/28   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:刘春毅
[导读] 摘要:随着我国经济的快速发展,桥梁、隧道、道路等大型交通基础设施得到了突飞猛进的发展。
        中铁九局集团第二工程有限公司  吉林省吉林市  132000
        摘要:随着我国经济的快速发展,桥梁、隧道、道路等大型交通基础设施得到了突飞猛进的发展。但是发现早期的建筑工程实践的道路在长期使用过程中,主要承担大量重载卡车的持续作用,结合交通和城市人口的增加,一些道路在设计能力之外,导致严重的车辙,表明包,沉降,如不同程度的路面病害,直接影响道路结构和驾驶安全的性能。
        关键词:隧道;沥青路面;病害修复;措施;施工方案
        1路面修复施工方案设计原则
        1.1维修加固技术标准
        维修加固后的技术标准应当与改造前的技术标准一致;道路等级:城市车速;行车速度计算:60km/h;设计车道:三车道单向行驶;设计负荷:BZZ-100标准车;最大纵向坡度≤1.8%;横向坡度保持在2%。
        1.2维修加固思路
        选取50m断面作为试验断面,选取左幅值反向过高断面检测到的严重损伤断面。在开通后两周对试验段进行抽样测试,测量改造后的试验段的性能指标,决定是否进行大规模维护改造。采用同步碎石橡胶改性沥青应力吸收层:具有高温稳定、低温抗裂和抗老化、抗疲劳、抗水损伤等特点。
        重做路面面层:同步碎石橡胶改性沥青应力吸性层(10mm)+高模量改性沥青混凝土AC-20mm(60mm)+PCR型乳化沥青+高模量改性沥青马蒂脂碎石混合料SMA-13(40mm),能满足维修的要求。
        重做标线标志,将原设计的白色虚线改成白色的实线,线宽15cm,逆反射亮度系数不小于150mcd•m-2•lx-1;在白色实线上设置路标,采用铸铝材料,高2cm,间距15m。
        2试验段路面施工
        2.1试验段的目的
        通过试验路段的铺筑,进一步优化拌和、运输、摊铺、碾压等施工机械设备组合和工序衔接,并修正施工方案,完善施工组织,试验具体内容包括:
        (1)根据沥青路面各种施工机械相匹配的原则,确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。
        (2)通过试拌确定拌和机的上料速度、拌和数量与时间、拌和温度等操作工艺。
        (3)通过试铺确定各项指标,透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度;摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺;压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及碾压遍数等压实工艺;确定松铺系数、接缝方法等。
        试验的目的是用以证实混合料的稳定性以及拌和、摊铺、压实设备的效率、施工方法和施工组织的适应性。确定沥青混凝土的压实标准密度。要对混合料的松铺厚度、压路机碾压次序、碾压速度和遍数设专岗检查,总结出经验,作为施工依据,用于指导正式施工。
        2.2试验段位置及范围
        试验路段选在左幅K1+975.00~K2+025.00,全长50m。同步碎石橡胶改性沥青应力吸性层(10mm)+高模量改性沥青混凝土AC-20mm(60mm)+PCR型乳化沥青+高模量改性沥青马蒂脂碎石混合料SMA-13(40mm)。沥青混合料采用集中厂拌,施工路段为全部封闭施工状态。经检测各项技术指标均符合设计要求,经监理工程师同意方可以进行沥青下面层试验路段的摊铺。
        2.3施工工艺
 
        图1路面修复关键施工环节
        本项目道路维修工程包括混凝土板病害处治、重做路面面层、重做标线标志,以及交通附属设施安装(左右幅隧道洞口处设置变道抓拍提示牌和增设变道抓拍设备),关键施工环节照片见图1。
        2.3.1混凝土板病害处置
        (1)沥青混凝土面层拆除与混凝土基层精铣刨首先进行沥青混凝土面层拆除施工,施工流程为:定位放线+验线+沥青混凝土面层铣刨拆除+清扫+验收。完成后,进行混凝土基层精铣刨及清理。在混凝土基层精铣刨时,必须严格按照设计铣刨厚度1.0~1.5cm进行,严禁超深,影响混凝土基层质量导致沥青混凝土面层加厚,造价增加。混凝土基层精铣刨要求纹路均匀,深浅一致,无漏铣刨,超铣刨现象,搭接不小于10cm,且平整。铣刨全部结束进行清扫,再采用高压水枪冲洗,纵向从上游向下游冲洗;冲洗结束后,采用吹风机从横向上游向下游吹,始终保持风机出风口向下游方向,从纵向来回吹4~5遍。
        (2)混凝土基层病害处理
        针对在刨除沥青面层后混凝土板出现的明显病害时的处置,根据裂缝宽度划分为两种处治方法:①混凝土裂缝的处理(宽度W≤0.2mm):采用表面封闭法,在裂缝表面涂抹一层环氧沥青涂料,工序:确定裂缝位置及宽度→裂缝混凝土基层处理(宽8~10cm)→防水材料拌和→裂缝表面封闭(固化,涂刷厚度0.3~2.5mm)。
        ②混凝土裂缝的处理(宽度W≥0.2mm):采用注射法,对裂缝注浆,灌浆材料采用改性环氧树脂,工序:确定裂缝位置及宽度→裂缝表面清理→封缝胶配置→粘贴注浆嘴(间距20~40cm)→裂缝封闭→注浆胶配置→注浆→拆除注浆嘴→表面清理。针对混凝土空洞不密实的病害,采用对混凝土破损,进行凿除处理,然后浇筑混凝土,工序:确定混凝土病害位置→凿除病害混凝土→凿除的表面涂抹水泥砂浆→浇筑自密实混凝土→裂缝封闭→注浆胶配→表面清理。
        (3)橡胶沥青同步碎石防水层施工
        施工流程为:碎石加热及粉尘筛分+同步碎石车加热橡胶沥青+调节好同步碎石车的相关参数+试洒铺确定沥青撒布量与设计用量一致+进行撒布施工+人工检查及处理+胶轮压路机碾压+保养+验收。采用粒径0.95~1.32cm硬质碎石,碎石无粉尘,无杂质,无片状,干燥通过拌合楼加热筒,控制碎石集料的加热温度(175~190℃),保证沥青碎石同步封层车后部的碎石撒布仓的温度,防止集料温度下降过快。橡胶沥青同步碎石车必须采用能够加温至210℃(设计为190~200℃)的,因为本工程采用的橡胶沥青具有粘度高的特点,经试验得出,必须加温至205℃以上才能撒布;施工时,严格控制好行车速度(20km/h),严格控制好沥青撒布的用量(2kg/m2)及碎石洒布量(21kg/m2)。
        2.3.2重做路面面层
        施工流程为:工作准备+清扫橡胶沥青同步碎石防水层松动的碎石+施工放样(顶标高、定中线)+摊铺机摊铺+13t双钢轮路机静压4遍+13t双钢轮压路机振动碾压4遍+16吨轮胎压路机碾压2遍+13t双钢轮压路机碾压2遍+3t双钢轮压路机碾压2遍收边+压实度检测。根据以往项目的施工经验,将松铺系数暂设为1.3,为确定面层沥青混凝土摊铺时的松铺系数,测量组在距中2m及距中4m处设置测量点,测量点间隔20m设置一道,便于测量沥青混凝土的松铺系数,得出松铺系数为1.33。
        采用JX1500型沥青拌合站进行沥青混凝土的拌和,碎石与机制砂由装载机进料,拌和必须使所有颗粒全部覆裹沥青结合料,拌和的混合料均匀一致、无花白料、无结团成块或严重粗细集料分离现象。沥青混凝土混合料匀速采用后翻式大吨位自卸汽车,车厢应清扫干净,车厢底板和侧板可均匀涂抹一薄层油水(柴油与水的比例可为1∶3)。采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度,插入深度大于150mm。在运料汽车侧面中部设专用检测孔,孔口距车箱底面约300mm。
        摊铺机行走速度根据沥青混凝土拌合楼供应能力及配套压路机械能力及数量宜控制在1~1.5m/min,并始终保持匀速前进。摊铺过程中两侧螺旋送料器不停匀速旋转,使两侧混合料高度始终保持熨平板的2/3高度,使全断面不发生离析现象。摊铺过程中设专人检测摊铺温度(摊铺温度不低于140℃)、虚铺厚度,发现问题及时调整解决,并做好记录。在摊铺完成30-50m后,立即开始碾压,初压采用13t双钢轮路机静压4遍,碾压速度控制在3~5km/小时;复压采用1台13t双钢轮压路机振动碾压,碾压遍数为4遍。碾压速度控制在3~5km/h;终压采用1台16吨轮胎压路机及1台13t双钢轮压路机进行碾压,首先采用轮胎压路机碾压2遍,轮胎气压不小于0.7MPa,后轮应重叠1/3~1/2轮宽。最后采用13t双钢轮压路机碾压2遍收光,不震动,碾压到无明显轮迹为止。终压速度控制在3-5km/h,碾压终了温度不应低于80℃。
        结束语
        确保路面使用性能是保障交通运输安全的必要前提,因此对于运营中出现的不同类型病害应进行即使修复,恢复道路使用性能。本文结合实际工程提出了隧道内病害路面的处置方法,通过铺设试验路段对所提出的施工工艺实施效果进行了评价。结果表明本文所提出的路面病害处治方法取得了良好的修复效果,对于同类路面病害处置具有参考价值。
        参考文献:
        [1]蔡正森,许新权,吕明敏,等.隧道水泥路面复做构造法抗滑性能提升研究.全国第二届品质工程论坛暨惠清高速公路绿色科技示范工程现场观摩会.2019.中国广东广州.
        [2]刘建锋.隧道路面渗水修复.中国公路学会养护与管理分会第九届学术年会.2019.中国重庆.
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