论文部分内容阅读
[摘 要]共振碎石化后路面沥青层的加铺工艺和其它沥青路面施工技术大致相同，但是如何处理好碎石化层与沥青层的粘结问题、怎么解决碎石化层与沥青辅道之间的弯沉差异等一系列问题在其它的沥青路面施工技术中是没有出现的。文章就针对上面问题对碎石化路面沥青加铺层施工工艺与质量控制展开较为详细的应用研究。
[关键词]碎石化；加铺层；粘结；弯沉；工艺
中图分类号：U416.26 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）08-0076-01
1.引言
近年来，随着水泥路面的损坏不断的增多，共振碎石化技术越来越受到人们的重视。碎石化沥青加铺层是在水泥路面完全碎化处理后，在上面进行沥青层的铺设。其中碎石化层与沥青层之间的技术处理，对于整个施工工艺的质量保证，起着至关重要的作用。
2.沥青加铺结构层级配组成
2.1沥青加铺层级配选取
2.1.1 封层的级配选取
封层是为了防止下雨天路面上的水渗透沥青层之后进入破碎层及路基，进而破坏其承载能力而设置的。此次是用乳化沥青稀浆封层和沥青石屑封层（封层级配采用微表处MS-2型级配）进行施工比较，从效果和成本上比较分析，由于沥青石屑封层比乳化沥青稀浆封层封水效果好、施工相对比较容易、成本低，因此最终确定了沥青石屑封层作为碎石化层封层使用，其级配采用微表处MS-2型级配。
2.1.2 底层结构级配选取
ATB密级配沥青稳定碎石是在国外被广泛运用的一种柔性基层材料，与半刚性基层材料比较，其具有刚度较小，抗剪强度、耐疲劳性和抗弯强度比较好，不易发生收缩开裂和水损害等特点。与其它的面层沥青混凝土相比，ATB具有粒径偏大、级配偏粗和沥青用量较少等特点。从破碎路面力学上分析及成本上考虑，底层沥青混合料宜选用普通沥青ATB-25型密级配沥青稳定碎石。
2.1.3 中面层结构级配选取
沥青混凝土中面层是沥青路面中很重要的一个结构层次，在整个沥青路面结构层中起到分散荷载抵抗车辙的主要作用。在高温多雨地区及重交通的作用下要求该结构层次具有很好的抗高温性能及抗水损害作用。因此采用改性沥青制备的AC-20C粗型密级配沥青混凝土。
2.1.4 面层结构级配选取
气候条件对于面层级配的选择影响非常重要，对于我国高温地区，要求沥青路面路用材料具有较好的高温抗车辙性能。近年来相关研究证明：SMA型沥青混合料除具有很好的抗变形能力，而且还具有很好的高温抗车辙、低温抗开裂的能力、耐久、抗疲劳、密实及耐磨等良好的路用性能。
3.加铺层结构施工工艺
3.1一般施工工艺
碎石化沥青层的加铺工艺有别于传统路面改造加铺工艺，但也有很多相似之处。从沥青混合料的拌合、运输、摊铺、碾压和传统工艺基本一致。在拌合过程中要严格控制用油量及冷料进入速度，保证混合料的质量。严格控制各个环节的温度是很重要的，因为温度控制的要求对沥青路面施工质量好与坏非常关键。
现场采用沥青摊铺机进行摊铺时，因为石屑封层的厚度要求比较薄，只有2cm，所以施工较困难。料车在摊铺点的附近时要求其缓慢且匀速行驶上共振破碎后的破碎层表面，不能急停急启动，因为这些操作都会造成破碎路面的破坏，使其压实后的破碎层承载能力不够。当然在石屑封层施工前要在封层表面洒布1.5～2L/m2的乳化沥青粘结层，待其破乳后然后碾压2～3遍使破碎层稳定后再进行石屑封层施工。
从质量角度考虑，通过试验路段经验总结注意如下事项：
（1）乳化沥青透油层必须采用慢裂阳离子乳化沥青或者稀释沥青，其固含量不低于50%，量要充足保证透油层能渗透到基层。
（2）石屑封层的目的在于封水，因此沥青石屑混合料的油石比一定要满足要求保证混合料有足够粘附性。
（3）为了保证后续金属网的张铺，破碎层与旧沥青路面石屑封层一定要摊铺到旧沥青层上80cm～100cm，底层结构ATB-25的施工也有很多值得我们注意的地方。由于有很多地方的摊铺厚度可能达到30cm以上，这对摊铺压实造成了困难，因此它的摊铺常常是分两层摊铺，每层的摊铺松铺厚度不宜大于15cm。当第二层的摊铺未能及时，那么当再次进行第二层摊铺的时候需要在第一层上洒布0.3～0.5T/m2的粘层油。
3.2 特殊部位施工工艺
3.2.1处理破碎层弯沉差异措施
在加铺ATB-25时，遇到破碎层和旧沥青层接缝处要处理弯沉差异的施工。通过理论建模力学计算，从结构的刚度来考虑，加铺金属钢板或者金属网可以提高结构刚度减少路面弯沉。
因此在破碎层与辅道沥青路面交接处加铺厚度为2mm的金属钢板网或者金属网。但是从试验路段实际施工情况来看，金属钢板网柔性度不够，当基面不够平整时，钢板网与基面接触不够紧密，易造成空隙、翘曲，这样对沥青混合料ATB-25层的受力产生不利作用，为路面过早的损坏埋下祸根，因此选择金属扩展网。
金屬扩张网张铺时应把卷曲面朝下，搭接交接线两侧不小于50cm并紧贴在基面上，然后用水泥钉固定。当金属扩张网放置时出现褶皱，必须拉直或者剪断重新张铺。其中水泥钉采用3#水泥钉，规格为4.5mm×75mm，水泥钉按梅花或者方块形均匀布置间距为50cm。水泥钉垂直打入，并与钉帽要紧贴金属扩张网。
3.2.2防止反射裂缝措施
根据理论力学分析，由于破碎层与旧沥青辅道的弯沉差异，反映在路面上来看会使路面出现反射裂缝，为了进一步降低裂缝发生的可能，通过理论计算分析，总结出应该在施工该层之前在破碎层与旧沥青层辅道ATB层上铺设玻璃纤维格栅网。
玻璃纤维格栅网点施工工序：将玻璃纤维格栅网拉直跨主道共振破碎层与辅道沥青路面交接线上紧贴，两边各搭接不低于50cm。当玻璃纤维格栅网褶皱时，应揭起重贴，若无法揭起或者无法贴紧，则应从褶皱处剪断拉直。
此工艺只是在理论上来讲有防止反射裂缝的效果，但是实际路面防止反射裂缝效果评价是在路面长期使用下进行的，此工作后期再做评价。
4.主要结论
为了有效解决共振破碎层与沥青层的粘结问题，在共振破碎层可以洒布透油层，可用稀释的液体沥青或者乳化沥青，固含量不低于50%，用量控制在1.5L～2.0L/m2，洒布后要求碾压1～2遍，再进行封层施工。共振破碎层与ATB沥青层间应设置防水层，通过稀浆封层与石屑封层比较，最后确定采用沥青石屑封层，厚度一般为1.5～2.5cm，油石比不得低于7%。
为了解决碎石化层与沥青辅道之间的弯沉差异，通过理论计算和试验路段应用表明在石屑封层与ATB沥青层之间放置金属扩张网是一种比较有效的方法。
参考文献
[1]胡昌斌.冲击压路机破碎改建旧水泥混凝土路面技术[M].北京：人民交通出版社，2007（5）.
[2]刘荣，刘效尧，黄晓明.水泥混凝土路面改建技术[M].北京：人民交通出版社，2005.
[3]石亦平、周玉蓉.ABAQUS有限元分析实例详解[M].北京：机械工业出版社.2006.
[4]庄茁等.ABAQUS非线性有限元分析与实例[M].北京：科学出版社，2005.
[5]王根松等.旧水泥混凝土路面破碎技术应用指南[M].北京：人民交通出版社，2007.
[6]上海市市政工程管理局科技发展基金项目.水泥路面共振碎石化加铺技术研究与应用研究报告，2007（10）.
[关键词]碎石化；加铺层；粘结；弯沉；工艺
中图分类号：U416.26 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）08-0076-01
1.引言
近年来，随着水泥路面的损坏不断的增多，共振碎石化技术越来越受到人们的重视。碎石化沥青加铺层是在水泥路面完全碎化处理后，在上面进行沥青层的铺设。其中碎石化层与沥青层之间的技术处理，对于整个施工工艺的质量保证，起着至关重要的作用。
2.沥青加铺结构层级配组成
2.1沥青加铺层级配选取
2.1.1 封层的级配选取
封层是为了防止下雨天路面上的水渗透沥青层之后进入破碎层及路基，进而破坏其承载能力而设置的。此次是用乳化沥青稀浆封层和沥青石屑封层（封层级配采用微表处MS-2型级配）进行施工比较，从效果和成本上比较分析，由于沥青石屑封层比乳化沥青稀浆封层封水效果好、施工相对比较容易、成本低，因此最终确定了沥青石屑封层作为碎石化层封层使用，其级配采用微表处MS-2型级配。
2.1.2 底层结构级配选取
ATB密级配沥青稳定碎石是在国外被广泛运用的一种柔性基层材料，与半刚性基层材料比较，其具有刚度较小，抗剪强度、耐疲劳性和抗弯强度比较好，不易发生收缩开裂和水损害等特点。与其它的面层沥青混凝土相比，ATB具有粒径偏大、级配偏粗和沥青用量较少等特点。从破碎路面力学上分析及成本上考虑，底层沥青混合料宜选用普通沥青ATB-25型密级配沥青稳定碎石。
2.1.3 中面层结构级配选取
沥青混凝土中面层是沥青路面中很重要的一个结构层次，在整个沥青路面结构层中起到分散荷载抵抗车辙的主要作用。在高温多雨地区及重交通的作用下要求该结构层次具有很好的抗高温性能及抗水损害作用。因此采用改性沥青制备的AC-20C粗型密级配沥青混凝土。
2.1.4 面层结构级配选取
气候条件对于面层级配的选择影响非常重要，对于我国高温地区，要求沥青路面路用材料具有较好的高温抗车辙性能。近年来相关研究证明：SMA型沥青混合料除具有很好的抗变形能力，而且还具有很好的高温抗车辙、低温抗开裂的能力、耐久、抗疲劳、密实及耐磨等良好的路用性能。
3.加铺层结构施工工艺
3.1一般施工工艺
碎石化沥青层的加铺工艺有别于传统路面改造加铺工艺，但也有很多相似之处。从沥青混合料的拌合、运输、摊铺、碾压和传统工艺基本一致。在拌合过程中要严格控制用油量及冷料进入速度，保证混合料的质量。严格控制各个环节的温度是很重要的，因为温度控制的要求对沥青路面施工质量好与坏非常关键。
现场采用沥青摊铺机进行摊铺时，因为石屑封层的厚度要求比较薄，只有2cm，所以施工较困难。料车在摊铺点的附近时要求其缓慢且匀速行驶上共振破碎后的破碎层表面，不能急停急启动，因为这些操作都会造成破碎路面的破坏，使其压实后的破碎层承载能力不够。当然在石屑封层施工前要在封层表面洒布1.5～2L/m2的乳化沥青粘结层，待其破乳后然后碾压2～3遍使破碎层稳定后再进行石屑封层施工。
从质量角度考虑，通过试验路段经验总结注意如下事项：
（1）乳化沥青透油层必须采用慢裂阳离子乳化沥青或者稀释沥青，其固含量不低于50%，量要充足保证透油层能渗透到基层。
（2）石屑封层的目的在于封水，因此沥青石屑混合料的油石比一定要满足要求保证混合料有足够粘附性。
（3）为了保证后续金属网的张铺，破碎层与旧沥青路面石屑封层一定要摊铺到旧沥青层上80cm～100cm，底层结构ATB-25的施工也有很多值得我们注意的地方。由于有很多地方的摊铺厚度可能达到30cm以上，这对摊铺压实造成了困难，因此它的摊铺常常是分两层摊铺，每层的摊铺松铺厚度不宜大于15cm。当第二层的摊铺未能及时，那么当再次进行第二层摊铺的时候需要在第一层上洒布0.3～0.5T/m2的粘层油。
3.2 特殊部位施工工艺
3.2.1处理破碎层弯沉差异措施
在加铺ATB-25时，遇到破碎层和旧沥青层接缝处要处理弯沉差异的施工。通过理论建模力学计算，从结构的刚度来考虑，加铺金属钢板或者金属网可以提高结构刚度减少路面弯沉。
因此在破碎层与辅道沥青路面交接处加铺厚度为2mm的金属钢板网或者金属网。但是从试验路段实际施工情况来看，金属钢板网柔性度不够，当基面不够平整时，钢板网与基面接触不够紧密，易造成空隙、翘曲，这样对沥青混合料ATB-25层的受力产生不利作用，为路面过早的损坏埋下祸根，因此选择金属扩展网。
金屬扩张网张铺时应把卷曲面朝下，搭接交接线两侧不小于50cm并紧贴在基面上，然后用水泥钉固定。当金属扩张网放置时出现褶皱，必须拉直或者剪断重新张铺。其中水泥钉采用3#水泥钉，规格为4.5mm×75mm，水泥钉按梅花或者方块形均匀布置间距为50cm。水泥钉垂直打入，并与钉帽要紧贴金属扩张网。
3.2.2防止反射裂缝措施
根据理论力学分析，由于破碎层与旧沥青辅道的弯沉差异，反映在路面上来看会使路面出现反射裂缝，为了进一步降低裂缝发生的可能，通过理论计算分析，总结出应该在施工该层之前在破碎层与旧沥青层辅道ATB层上铺设玻璃纤维格栅网。
玻璃纤维格栅网点施工工序：将玻璃纤维格栅网拉直跨主道共振破碎层与辅道沥青路面交接线上紧贴，两边各搭接不低于50cm。当玻璃纤维格栅网褶皱时，应揭起重贴，若无法揭起或者无法贴紧，则应从褶皱处剪断拉直。
此工艺只是在理论上来讲有防止反射裂缝的效果，但是实际路面防止反射裂缝效果评价是在路面长期使用下进行的，此工作后期再做评价。
4.主要结论
为了有效解决共振破碎层与沥青层的粘结问题，在共振破碎层可以洒布透油层，可用稀释的液体沥青或者乳化沥青，固含量不低于50%，用量控制在1.5L～2.0L/m2，洒布后要求碾压1～2遍，再进行封层施工。共振破碎层与ATB沥青层间应设置防水层，通过稀浆封层与石屑封层比较，最后确定采用沥青石屑封层，厚度一般为1.5～2.5cm，油石比不得低于7%。
为了解决碎石化层与沥青辅道之间的弯沉差异，通过理论计算和试验路段应用表明在石屑封层与ATB沥青层之间放置金属扩张网是一种比较有效的方法。
参考文献
[1]胡昌斌.冲击压路机破碎改建旧水泥混凝土路面技术[M].北京：人民交通出版社，2007（5）.
[2]刘荣，刘效尧，黄晓明.水泥混凝土路面改建技术[M].北京：人民交通出版社，2005.
[3]石亦平、周玉蓉.ABAQUS有限元分析实例详解[M].北京：机械工业出版社.2006.
[4]庄茁等.ABAQUS非线性有限元分析与实例[M].北京：科学出版社，2005.
[5]王根松等.旧水泥混凝土路面破碎技术应用指南[M].北京：人民交通出版社，2007.
[6]上海市市政工程管理局科技发展基金项目.水泥路面共振碎石化加铺技术研究与应用研究报告，2007（10）.