路面是用各种筑路材料或混合料分层铺筑在道路路基上,供汽车行驶的层状构造物。作用是保证汽车在道路上全天候、稳定、高速、舒适、安全和经济地运行(图1)。
图 1 道路横断面
路面通常由路面体、路肩、路缘石及中央分隔带等组成。其中路面体在横向又可分为行车道、人行道及路缘带(图2);路面体按结构层次自上而下可分为面层、联结层、基层、垫层4部分。
图 2 城郊路形式
2、路面垫层施工质量控制要点
路面垫层是连接路基部分,一般由石灰稳定土或二灰(石灰、粉煤灰)稳定土构成结构层,每层厚度不超过 20 cm,施工时必须严格控制以下过程。
(1)灰土用量。每延长米用灰量计算方法:(灰土最大干密度×施工宽度×设计厚度×灰含量)/灰密度=用灰量;并采用码灰(尺)器严格控制施工用灰量。
例如:二灰土比例为 12 (石灰)∶24 (粉煤灰)∶64(素土) ,二灰土最大干密度 1.488,石灰密度 0.55,粉煤灰密度0.95。施工宽度 6.5 m,设计厚度 0.2 m,则每延长米石灰用量=(1.488×6.5×0.2×12%)/0.55=0.422 m3;每延长米粉煤灰用量=(1.488×6.5×0.2×24%)/0.95=0.489m3。
(2)拌和匀度及深度。一般应采用灰土拌和机进行均匀拌和,人工拌和时要反复翻拌二次以上,松铺系数为1.15~1.35 之间,并随时检测拌和深度。
(3)压实度。灰土拌和后要即时碾压,碾压时先两侧后中间,先平压后振压,最后抛光压,碾压遍数根据含水量及设计值经试验确定。
(4)养护方式。一般采用覆土养护或洒水养生,施工工序间隔时间较长最好采用覆土养护,即在路面垫层上暂覆10cm~15cm厚素土,防止垫层缩裂,效果很好,洒水养生即在路面垫层上喷洒清水,保持垫层湿润超过7d。
3、路面基层施工质量控制要点
路面基层是路面主要承重部分,一般由水泥稳定碎石或砂砾构成半刚性结构层,每层厚度不超过20cm,施工时必须严格控制以下过程。
(1)水泥稳定碎石(砂砾)要采用厂拌机摊,拌和摊铺前要通过试验室确定配合比,再通过试验路段调整配合比,最后确定施工生产配合比,水泥稳定碎石(砂砾)拌和站距施工现场不宜超过30km。
(2)水泥稳定碎石(砂砾)如多层,最好采用在初凝期 3 h内分层连续铺筑,分层碾压施工工艺,施工现场主要控制每层松铺厚度(松铺系数 1.10~1.30),碾压厚度,施工宽度,压实度等。
(3)水泥稳定碎石(砂砾)质量控制主要在拌和站进行,要由驻站监理监督拌和站自检试验室,每日按批次进行水泥稳定碎石(砂砾)出场质量检验,主要项目为无侧限抗压强度和水泥剂量试验。
(4)碾压完成的水泥稳定碎石(砂砾)路段,应立刻采取覆土工布后,洒水养生措施7d以上,洒水养生要保证用清水,不能用酸碱性大的海水、污水等,水泥稳定碎石(砂砾)运输过程中要复盖苫布防止水分挥发和漏洒。
(5)水泥稳定碎石(砂砾)施工完成后,监理要进行以下质量检查:压实度;强度(取芯检测);摊铺厚度;平整度;纵断高程;宽度;横坡度;中线偏位。保证各项质量检查指标在允许误差范围内,方可进行下步分项工程施工。
4、路面联结层施工质量控制要点
联结层是路面基层与面层或上下面层之间的连接部分,一般由透层油、封层油、粘层油构成的结构层。
(1)透层油应在水稳碎石或砂砾半刚性基层洒水养生 7 d以后,在沥青混凝土路面施工之前洒布。透层油采用沥青含量 40% 左右的慢裂乳化沥青。透层油的用量通过试验段喷洒确定,洒布量控制在 0.7 kg/m2~1.0 kg/m2范围内,洒布透层油时一定要均匀,最好采用路面透层油洒布车施工。
(2)封层油采用热沥青和预拌碎石,在沥青混合料铺筑前施工。施工前先对路面进行清扫,然后洒布 70 号(粘性)热沥青,洒布量为 1.2 kg/m2~1.4 kg/m2,再撒布拌和机预拌(120℃~140℃)5 mm~10 mm 碎石,在预拌碎石时加入0.3%~0.4% 沥青,且趁预拌碎石温度较高时进行撒布,碎石的覆盖率约 60%~80%,以能看到下封层沥青为准,撒布预拌碎石量约为(6~8)m3/1 000 m2(经试撒确定)。
(3)粘层采用快裂乳化沥青,洒布量为0.3kg/m2~0.4kg/m2,喷洒的粘层油必须成均匀雾状,在路面全宽度内均匀分布成一薄层。喷洒后严禁车辆和行人通过。气温低于 10℃ 时不得喷洒粘层油。施工时应使粘层油的破乳和水分蒸发当天完成,并紧跟着在当天铺筑沥青层,确保粘层不受污染。
5、路面面层质量控制要点
本文仅探讨沥青混凝土柔性路面。道路面层一般分为表面层、上面层和下面层,下面层主要传递上面层车辆荷载到基层、垫层及路基;表面层,上面层主要承受车辆轮胎磨耗及车辆动荷载和静荷载。
(1)沥青混凝土面层施工时必须严格控制混合料拌制、运输、摊铺和压实等各工序的施工温度;当施工气温低于 10℃时,则不宜摊铺。沥青混凝土面层主要采用场拌机摊,沥青拌和站出料前要通过试验室确定配合比,再通过试验路段调整配合比,最后确定施工配合比,用于实际生产以保证沥青混凝土出场质量。
(2)建成后的路面结构要符合连续体系要求,施工中必须注意路面各层之间连接,对连接起关键作用的透层、封层、粘层的材料质量和施工质量必须切实保证,必须严格按照规范规定执行,另外各层施工时间之间的衔接应有序紧凑,以避免层间污染,保证各层之间的紧密结合。
(3)下面层一般采用中粒式(AC-16C)或(AC-20C)密级配沥青混凝土,其下面层中粒式沥青混凝土应采用 A 级或 B 级道路石油沥青(C 级仅适用三级及以下道路路面),沥青混合料矿料级配要求应符合JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求,粗集料应选用有足够的强度、耐磨耗、抗压碎、耐久性、抗冲击以及与沥青有良好的粘附性的优质花岗岩碎石料。同时要求质量均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质、表面粗糙。
(4)表面层及上面层一般采用细粒式(AC-10C)或(AC-13C)密级配沥青混凝土,一般应采用 SBS 成品改性沥青,改性沥青的基质沥青采用A级 70~90 号沥青,添加的改性剂为热朔性橡胶类(苯乙烯),常用机械搅拌法,直接将改性剂加入到热的沥青中去,其技术要求应符合JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》。
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