白加黑改造工程施工关键环节质量控制
0引言
在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层,通常称为“白加黑”,这种技术因其良好的路用性能、低廉的造价以及较短的施工工期而在国内外得到广泛应用。为保证“白加黑”路面能达到预期的使用寿命以及良好的路用性能,需要按设计要求对各种原材料及施工的每个环节进行严格控制。
本文结合对广西沿海高速公路南间至北海路面改建工程(南间至钦州段)施工过程的质量监控,重点介绍“白加黑”路面改造工程中对部分施工质量关键环节的控制措施,主要包括水泥混凝土板底压浆、原路面的调平以及沥青层厚度的控制。
1工程概况
广西沿海高速公路南宁至北海段是G75(兰州至海口)的一段,于1997年11月1日建成通车,南间至钦州段为双向六车道,设计行车速度为120km/h,水泥混凝土路面。原行车道路面结构为24cm厚C30水泥混凝土面板+18cm厚水泥稳定碎石(二灰稳定砂砾)基层+18cm厚级配碎石(砂砾)。
本次改造设计为:4cm改性沥青玛蹄脂碎石SMA-13+8cm改性沥青AC20C+3cm改性沥青SMA-10应力吸收层(兼作调平层)+防裂卷材+病害彻底处治后的水泥混凝土板,各沥青层间洒布粘层油。其中,水泥混凝土板的处治包括:病害换板,以及处理基层、底基层病害后对全部板块进行压浆处理,再进行喷砂打毛。
2压浆质量控制
2.1 原路脱空情况
从改造前的检测结果可知,原路面平均脱空比例达46.3%,脱空比例最高的车道达到59.8%,如表1所示。考虑施工过程交通组织的变化对路面的影响以及预期寿命,对全部水泥混凝土板进行压浆,且压浆后采用落锤式弯沉仪FWD逐板检测板角处的弯沉,使其满足“不同荷载下弯沉曲线的截距小于0.03mm、单点弯沉小于0.14mm以及相邻板块的弯沉差小于0.06mm”的技术要求;否则,应再次进行处治,直至合格为止。
2.2 施工过程控制
(1)为方便连续检测及记录,且保证每块的板4个板角都能检测到,将水泥混凝土板块按照如下规则进行编号。
路线方向及车道信息:左右幅共计6个车道(左右幅各3个,左幅用字母Z表示,右幅用字母Y表示);车道从中央分隔带往硬路肩方向分别为1车道、2车道、3车道。因此,车道编号分别为Z1~Z3,Y1~Y3。
测线:检测过程中每个车道有2条测线,沿中央分隔带向硬路肩方向分别为 A测线、B测线。
前后板角:按正常行车方向进行检测,前面的为前板角,后面的为后板角。
为保证每个板角不漏检,采取如表2所示的电子表格进行统计,检测合格的点标识为“1”,不合格则标识为“0”,这样便能清楚分辨未检测合格板块的位置。
表1原路面脱空检测结果
表2 脱空检测统计结果
(2)根据施工监控过程中的检测数据可知,雨天压浆效果较差,初次检测合格率仅为60%左右,而晴天压浆检测合格率基本能达到90%左右。因此,压浆应尽可能避开雨季。
(3)本项目在实施过程中的压浆检测结果如表3所示。由表3可知,靠近中央分隔带侧及靠近硬路肩一侧的压浆效果较其余地方差。由于中央分隔带改造,靠中央分隔带一侧无约束,压浆时浆液容易流出,达不到预期效果;因此,可采取两次压浆法,即初次压浆观察到中央分隔带侧有浆液流出时停止压浆,待24h后再进行压力注浆。靠近硬路肩一侧压浆效果差是由于压浆过程中不断有施工车辆过往,浆液还未形成强度,可通过加强交通组织管理来解决此问题。
表3 全线压浆后初次检测结果
3原路面调平
本项目在换板完成后,采用水准仪每隔10m测量一断面,每个断面测量2个点,分别位于距中线1.25m处及13.35m处(即水泥混凝土板的外缘),然后对纵断面及横断面进行拟合,计算出每个断面的调平层厚度。
在保证平整度及路面排水的前提下,为控制投资规模,调平仅针对“突变”部位,对于均匀沉降部位不作单独调平处理。从表4中数据可以看出,当仅调平“突变”部位时,费用可节省约90%。
表4 K2073+870~K2074+070(长200m)右幅调坡方案比较
需要指出的是,在应用考虑不均匀铺筑层厚度影响的钢丝放样方法时,要根据实测数据计算出每个断面应铺筑的实际厚度。
4 沥青层厚度控制
沥青层的厚度作为质量验收的关键指标之一,在施工过程中对其进行控制尤为重要。目前常用的厚度控制手段是在沥青层铺筑后通过钻芯来量取厚度。这种方法能直观判断沥青层铺筑厚度,但钻芯数量有限,钻芯位置受人为因素影响较大,代表性不强,且钻芯检测是一种有损检测,对路面会造成一定程度的破坏。本项目在实施过程中利用国际先进的路面雷达检测系统,对沥青路面进行无损检测,具有数据准确、抽样率高、安全性好的特点,可在施工过程中进行厚度控制,起到“事前纠偏”的作用。从表5中的数据可以看出,在铺筑完中面层后,厚度代表值的均值为10.2cm,最薄的路段仅9.3cm,达不到设计要求的11cm。如果上面层按平均4cm 铺筑,最终厚度代表值及合格率不能达到规范要求,从而直接影响道路的评定结果。
表5 K2039+309~K2047+000厚度控制
因此,在上面层施工时,可根据各段检测结果进行控制,从最终检测结果可以看出,厚度代表值及合格率均能满足设计及规范要求。
5 结语
本文结合广西沿海高速公路南间至北海路面改建工程(南间至钦州段)的施工过程质量监控,提出了对原水泥混凝土板底压浆、原路面的调平以及沥青层厚度的控制措施。实践证明,对施工的各个环节均应采取相应的控制措施,以使可能出现的问题在施工过程得到有效控制,保证“白加黑”路面的施工质量。