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摘要:大同市北环路道路整体改造工程,为保证路基、路面施工质量,需解决施工面临的湿陷性黄土路基处理、SBS沥青玛蹄脂碎石混合料施工质量等重点问题。本文结合工程实际,对有关问题进行了剖析,并提出针对性处理措施,保证工程顺利实施。
关键词:道路改造施工;问题;处理措施
一、工程简介
北环路位于大同市左云县北部,是一条重要的东西向道路,随着左云县经济的快速发展,左云北环路已不能满足实际要求,因此,需破除旧路后对道路进行整体改造施工。工程全长约4.6km,红线宽度40m,道路等级为城市主干路,采用三幅路,人非共板的形式,机动车道宽度21m。沥青混凝土面层总厚度16cm,其中路面面层采用4cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-16。根据地质勘察报告,沿线场地为非自重湿陷性黄土场地。
根据设计图纸和施工现场实际情况,工程主要存在以下问题需要研究解决:
1、路基处理
(1)该路段地基为湿陷性黄土,如何处理路基才能保证路基稳定;
(2)新老路基纵向连接处,如何处理才能防止裂缝的产生。
2、路面施工质量控制
路面上面层为SBS沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-16),质量如何控制。
上述问题解决的结果直接影响工程的质量,为此我们采取了一系列有效的技术措施,施工中经过多方研究试验方案,最终确定合理可行的施工方案,使上述问题得到圆满解决,取得了良好的效果。
二、道路整体改造中问题的处理措施
1、路基处理措施
(1)湿陷性黄土路基处理
湿陷性黄土除了具有黄土的一般特征外,还具有松散多孔结构状态,孔隙比大,垂直节理发育,遇水后湿陷,强度下降,承载力明显降低的特性。这种特性决定了当工程需要无法避开时,需采取必要的处理措施。湿陷性黄土地基处理的目的是改善土的性质,减小水的渗透性、压缩性,控制其湿陷性的发生,部分活全部消除其湿陷性,以满足安全、使用方面的要求[1]。
根据地勘报告,该路段为非自重湿陷性场地,湿陷性等级为I级,地下水位较浅。为提高地基土的承载力、增强水稳定性,在路床顶标高以下换填30cm厚灰土垫层,分层(20cm~25cm/层)回填压实,压实系数不小于0.95,并采取防止雨水渗透措施。
(2)新老路基纵向接缝
道路新老路基搭接部位由于施工时间差异、沉降差异、不同地质条件下地基承载力差异等,可能会引起搭接部位出现裂缝、破损、错台等现象,施工时需对搭接路段进行处理。
北环路部分路段需在旧路基两侧填土,填土高度为3~5m。旧路基已使用多年,趋于稳定,而新填筑路基工后沉降较大,为保证填方路段新老路基沉降不相差过大,填土路段全部采用2:8灰土进行填筑,施工时新旧路搭接部位作台阶,并铺设土工格栅。具体施工方法如下:
1)挖掘机在新填的路基上对老路基边坡上的表土进行清理,在老路边坡上打出台阶,台阶宽度不小于1m。且做成向内倾的斜面,坡率为4%,然后填方上料,用推土机推平,平地机精平;在台阶处,配合人工摊平,必须使台阶接触面上没有浮土,线条平整、界面干净。打台阶时,一定要打到原路基的密实土位置,压实时,要连同旧路基一块压实;特别要在台阶上抽取点位以检验压实质量。
2)台阶处采用18t振动压路机压实,压路机碾压不到的地方,人工补夯。
3)用灌砂法进行压实度检验;检验时,除按正常的标准检测压实度外,台阶上还要加补测点。
4)填筑路床最后一层,路肩部分需同步碾压密实。
5)铺设土工格栅:
格栅采用双向土工格栅,技术指标应满足抗拉强度双向不小于25kN/m,延伸率不大于12%。格栅铺设时应人工拉紧,不允许出现褶皱。土工格栅搭接宽度不小于20cm,搭接部分采用聚乙烯塑料绳呈“之”字形穿排绑扎,用U形钉把土工格栅锚固紧。土工格栅铺设后应及时填土,以免其长时间直接暴晒,一般情况下,格栅铺筑后,放置时间不要超过24h。
土工格栅上的第一层土摊铺宜采用小吨位推土机或装载机。一切施工车辆、机械不得在土工格栅上行驶。格栅一端紧靠路堤,另一端埋至距新路基边坡50cm处。
2、SBS沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-16)质量控制措施
SMA 改性沥青混凝土路面的施工质量好坏,关键因素是各环节的温度控制。因此需加强施工组织管理。
(1)沥青混合料拌和
1)SMA 集料的烘干温度要提高到200℃以上。
2)在满足施工的前提下,改性沥青的加热温度不宜太高,一般控制在 170℃~180℃范围内。
3)严格控制混合料级配。
4)纤维的添加必须在沥青喷入拌缸前完成。一般在添入纤维后与集料干拌过 5s 才能喷入沥青拌合。
5)混合料出料温度控制在 170℃~185℃(实际施工时的温度范围),当混合料超过195℃时,予以废弃。
(2)摊铺
1)摊铺机应调整到其最佳工作状态,调好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器传速相匹配。螺旋布料器中的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,并在每天起步前就应将料量调整好,再实施摊铺,避免摊铺层出现离析现象。并随时分析、调整粗细集料是否均匀,检测松铺厚度是否符合要求。摊铺前应将熨平板预热至规定温度(不低于 100℃),摊铺时熨平板应采用中强夯等级,使铺面的初始压实度不小于 85%,摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入粒料将铺面拉出条痕。
2)连续摊铺过程中,运料车在摊铺前10~30cm 处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。
(3)碾压
1)SMA 的碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。碾压温度越高越好,摊铺后应立即压实,不得等候。压路机应以 2~4km/h 的速度进行均匀的碾压,碾压按初压(1 遍)、复压(2遍)、终压(1 遍)三阶段进行,终压时不得振动。
2)碾压温度控制在初压不低于 150℃,复压不低于 130℃,终压不低于 120℃。
3)SMA不能用轮胎压路机碾压。采用双光轮振动压路机碾压效果较好。通常振动压路机在往前开时不开振动,后退时打开振动。振动采用高频率、低振幅,以确保平整度和压实度。
4)压路机碾压时相邻碾压带应重叠1/3~1/4 轮宽,碾压工作面长度 30~50m。压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息;其他机械化不能在未冷却结硬的路面上停留。原则上所有机械,尤其是压路机从开始碾压后便不能停机,直至该段路面施工结束,否则容易产生局部波浪。
三、结论
道路改造随着城镇化的发展必将会成为未来工程建设中的一个重要组成部分,所以,在对道路进行改造的工程中,务必要做好调查和考证,对新旧路段的结合的部分特别要引起重视,做好设计和规划。道路改造的质量关系到人民的生活、城市交通的正常运转及经济的发展,必须要严格把控施工质量,使市政道路改造工程成为放心工程。
参考文献:
[1]周鹏,王涛.湿陷性黄土路基施工研究[J]. 中国建材科技, 2016,(06):99-100.
[2]陈键灵. SMA-13型沥青玛蹄脂碎石混合料配合比设计及其施工质量控制[J]. 福建交通科技, 2015,(05):6-9.
作者简介:韩雪刚(1987.6-),男,汉族,河北邯郸,大学本科,工程师,研究方向:隧道施工、市政工程。