白改黑路面中应力吸收层的施工技术

北京市石景山路是在防爆层上浇筑混凝土面层后加铺沥青混凝土的特殊结构形式，其应力应变特性与一般的弹性层体系有较大的差别，经过多年的运营，由于接缝的存在及气温周期性变化的影响，极易产生反射裂缝。本次大修摊铺应力吸收层的目的是将水泥混凝土板接缝处产生的应力集中分散在较大的面积上，使应力峰值减小，从而扩散到相邻介质（沥青层）中的应力也相应减小，延缓反射裂缝出现的时间并减慢反射裂缝的扩展速度，同时防止水的渗透，增加沥青罩面层疲劳寿命。本文结合石景山路（玉泉路-古城大街）道路大修工程，路面橡胶沥青应力吸收层施工，通过前期分析材料、机械、施工部署的控制要点，施工过程中各个环节严格的质量控制，并针对试验段、碾压、接缝等关键施工节点动态管理、控制细节，确保施工质量达到良好的工程效果。

1、工程简介

石景山路西起古城大街，东至玉泉路，全长5.687km。规划为城市主干路，设计速度60km/h。道路红线宽80m，道路横断面为一幅路形式，道路标准横断面形式为：5m（人行步道）+22.2m（机非混行车道）+5m（人行步道）=32.2m，步道两侧为绿化带。石景山路作为长安街西延线，在北京路网中居于重要地位，是西部进入北京城区的重要通道。道路断面图如图1所示。图1道路断面图（单位：m）本次大修的主要施工内容有：沥青混凝土路面铣刨、混凝土板病害处理、加铺沥青混凝土面层、更换混凝土缘石为花岗岩缘石、更换破损步道砖、检查井加固及雨水口修葺等。其中应力吸收层施工是在混凝土板处理完成之后进行的。具体为混凝土板上喷洒一层改性乳化沥青粘层油（快裂），摊铺应力吸收层。应力吸收层摊铺完成后加铺6cm改性沥青混凝土AC-20C（SBS）+双改性沥青玛蹄脂碎石SMA-13（湖沥青+SBS）做为底面层和表面层。2、施工准备工作

施工准备工作主要包括人员准备、机械设备调试、材料准备、技术准备、施工现场准备。2.1人员准备项目部设立以项目经理为组长的道路基层施工管理小组，副组长由项目总工和生产副经理担任，各部门负责人为成员，下设1个施工作业队，机手10人，普工20人，运输车司机10人。2.2机械设备准备为确保施工质量，对施工机械进行了排查，确保机械设备具有良好的使用性能，见表1。表1机械设备一览表2.3材料准备橡胶沥青应力吸收层施工所用材料由具有合格资质并经监理工程师审核批准的厂家进行生产，应力吸收层由粒径5～8mm石料、0～3mm机制砂、天然砂、矿粉、特种高弹性改性沥青组成。原材料满足JTGF40—2019《公路沥青路面施工技术规范》及表2的要求。应力吸收层施工前洒布SBS改性乳化沥青粘层，改性乳化沥青不得稀释，必须采用洒布车机械洒布，实际洒布量可根据路面表面状况和清洁程度进行调整。乳化沥青中沥青含量不小于60%，乳化沥青洒布量为0.3～0.5kg/m2，各项指标应符合JTGF40—2019及表3的要求。表2橡胶沥青防水粘结层技术指标要求表3

改性乳化沥青粘层技术指标要求2.4施工现场准备施工前先对混凝土板处理工序经自检和报监理检验合格后，方可进行橡胶沥青应力吸收层施工，应力吸收层施工前，原路面应铣刨彻底，露出水泥混凝土路面，并清除表面浮尘、泥土和碎屑等，表面应保持干净、干燥和粗糙[1]。旧水泥混凝土路面裂缝宽度小于12mm，两块板的标高差小于10mm，不符合要求须进行处理[2]。对于缝宽大于1cm、小于2cm的裂缝使用填缝料填补；对于错台大于1cm的地方存在脱空时应压浆处理或更换水泥板；对于错台大于1cm但不存在脱空时应采用铣刨方法处理；并同时修复和改善路面的排水系统。在施工前一天各种机械、工具等进场，对施工人员进行技术交底、安全交底，与料场取得联系确定沥青混合料进场时间，气温低于10℃不得摊铺；雨后24h内不得摊铺。在应力吸收层摊铺前，混凝土板面严禁洒水，保持干燥。封闭施工现场，在料车出入口设警示标牌和照明设施，并设专人看守，避免社会车辆误入。准备工作完成后报请监理工程师批准方可正式进入橡胶沥青应力吸收层施工。2.5技术准备明确和掌握设计图纸、相关规范施工要求，专项施工方案先经上级领导单位和监理审批通过。对各工序负责人及材料厂家、设备供应商、劳务作业队、机械设备操作员等进行生产、技术、质量、安全全面交底，各项工作分配到人、落实职责。向分包单位进行安全技术交底，施工作业前专业分包负责人须向全体作业人员进行详细的安全技术交底，并记录形成文件备案。3、试验段施工

3.1施工工艺试验段的施工工艺为：测量放线→混凝土板面清理→乳化沥青粘层撒布→应力吸收层摊铺→碾压→压实度、标高检测→恢复临时交通标线。应力吸收层的施工工艺与普通热拌沥青混合料施工工艺相仿，出于沥青含量大、细集料多等因素，拌合产量会有所降低，运输过程有粘板现象；摊铺厚度薄，降温速度快，碾压时压路机紧跟摊铺机碾压。正式摊铺前先进行试验段的摊铺，以取得摊铺的松铺厚度、碾压遍数等数据。本工程选择起点200m作为摊铺试验段，经试验段施工，取得的施工数据见表4，该试验段松铺系数1.15，压实度98.5%。表4试验段摊铺数据3.2发现的问题及对策摊铺区域边缘位置，路缘石、中央护栏根部不易清扫干净。应对措施：路缘石、中央护栏根部重点位置采用手持式强吹风机先将浮尘吹出，再用人工配合清扫机清除，并增加清扫力度，工序负责人进行重点检查。路缘石根部、混凝土板修补边缘湿度较大。应对措施：混凝土板面精铣刨后，加强混凝土板面的清扫力度，在应力吸收层摊铺前一天，洒布一层稀释的乳化沥青用以防尘，并适当减少裸露期间的洒水，以保证摊铺时混凝土板面保持干燥。施工前如仍有个处湿度较大，采用喷灯烘干。4、大面积施工

4.1摊铺前现场准备根据试验段得到的实测数据，作为大面积摊铺的依据。摊铺前首先将混凝土板面清扫干净，进行复测，并严格控制摊铺界线、基准线高程。橡胶沥青混合料用自卸车运至现场，到场运输车辆达到4～5辆后可开始摊铺，保证摊铺的连续性。应力吸收层选用北京市政路桥建材集团有限公司路驰分公司，厂家已对原材进行了配合比试验，并且已出具相应试验报告，各项指标均满足设计要求。进场后项目部按批次逐次进行试验验证，确保所用均为合格产品。沥青厂原材准备情况：沥青，高粘改性，大兴分公司供应，随时供应，独立罐贮存；玄武岩5～8，水洗，单独存放，现存1000t，每天采购供应量300t；机制砂库存5000t，每天采购供应量500t；天然砂库存1500t，单独存放，采购供应量每天300t；矿粉，独立罐存，每天随时供应，日供应量200t。4.2材料进场检验检查供应商提供的合格证和检验报告是否执行国家现行材料检验试验标准，所使用的原材料以及配合比是否符合现行标准和设计标准[3]。对到场的混合料目测检查拌合应均匀一致，无花白，无粗细料分离和结团成块现象[4]。如不符合，则一律退场。拌合温度控制应符合下列要求：石料加热温度应为185～200℃；沥青加热温度应为170～180℃；拌合温度应为175～185℃；混合料出厂温度应为175～185℃；摊铺温度不低于170℃；混合料的拌合时间应为30～70s，添加纤维的混合料，拌合时间应延长10～20s[5]。4.3沥青混合料运输混合料采用自卸车运输。运输过程中，为防止混合料粘附车箱，应保证车箱底板及四壁清洁、光滑，装料前涂刷隔离剂，隔离剂采用植物油。为了减少混合料离析现象，装料时应按照前、后、中的顺序进行装料，并保持运输车轴线与拌合楼卸料斗轴线一致[6]。为了保证混合料运输过程中的温度损失，每辆运输车配保温被，进行覆盖保温。由于应力吸收层混合料油石比大，在车辆行驶过程中，混合料呈油状，在车厢内流动，所以装车过程中应保证混合料不高于车厢后板，车厢板密实无缝，防止集料洒料对路面造成污染。运输距离38km，运输时间1.5h。4.4改性乳化沥青粘层油洒布撒布前配2名工人对现场路缘石，用塑料薄膜苫盖防止污染。乳化沥青到场后有质检员与现场监理共同取样，备检。乳化沥青撒布采用欧亚EA5316洒布车进行撒布，撒布时采用电脑控制加热温度为75℃左右，不得超过80℃，控制为0.3～0.5kg/m2，采用独立式高压雾化喷嘴，通过喷油量与压力的电脑调节保证雾化喷洒。乳化沥青喷洒后，工序负责人查看是否均匀，如有集中用吹风机吹散，如有过量用棉丝吸附，如有落洒采用人工补洒。乳化沥青破乳时间为30min左右，颜色由黑色转为褐色，仔细观察检测洒布量后的三合板上有水珠形成，证明已经破乳。4.5摊铺控制吸收层摊铺采用人工配合两台ABG8820进行，摊铺机到场后进行预热，预热时间不低于1h，烫平板预热温度不低于120℃。摊铺温度不低于170℃，摊铺速度控制在2～3m/min，应力吸收层的松铺系数经试验段测定为1.15，由于该层沥青混合料属于防水粘结层，高程随原混凝土板面等厚摊铺2.5cm。两摊铺机前后距离10～30m，相临两幅重叠5～10cm。摊铺过程中不得随意变换摊铺速度及停顿，以保证良好的平整度、压实度；起板时摊铺机烫平板下用3cm木板支垫，使熨平板牢固放在上面。摊铺机接料斗适当涂上防粘液（植物油），料车应对准摊铺机料斗中心，距摊铺机约30cm左右，停车空挡，摊铺机迎上推着料车前进，摊铺机调整到最佳工作状态，调整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的转速相匹配。布料器中料的位置以略高于螺旋布料器2/3为度，同时螺旋布料器的转速不宜太快，避免摊铺层出现离析现象。同时要注意摊铺机料斗的操作方法，尽量减少混合料的离析，摊铺机料斗应在刮板尚未露出约有10cm的热料时收拢，基本上是在运输车刚退出时进行，而且应做到在料斗两翼刚复位时下一辆料车开始卸料，做到连续供料，避免粗集料集中[7]。4.6碾压控制压实操作应紧跟摊铺之后，一台摊铺机配备1台14t的双钢轮振动压路机、1台12t双钢轮振动压路机。初压采用12t压路机静压2遍，速度控制在1.5～1.7km/h；复压采用14t双钢轮压路机震压2遍，速度控制在2.0～2.5km/h；终压采用12t双钢轮压路机静压2遍，速度控制在1.5～1.7km/h，碾压终了温度控制在82～93℃。碾压过程中若出现气泡，采用铁签刺破气泡后采用压路机碾压去除。压路机由路边侧向路中心。后轮重叠1/3～1/2轮宽，靠路缘石附近留出20～30cm采用平板夯配合压边机压实。碾压应将驱动轮向着摊铺方向，防止摊铺料发生推移或产生拥包。初压应尽量减少喷水，喷水必须是雾状的，以不粘轮为度，防止沥青混合料降温过快。在压实过程中应紧跟摊铺机，并严禁在没完全压实的混合料上急打方向、掉头。初压起步时不过猛，停机时不急刹车，挂空档使其慢慢停止前进，返回时应按原轮迹退回，以不使混合料产生摊移、发裂为准。当压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点应相距10m以上，并应驶出压实起始线3m以外。4.7接缝处理纵缝、施工缝的设置与原水泥板接缝错开30cm。横缝处理：横向接缝采用平接缝，在已铺层顺路方向2～3个位置后放3m直尺，找出表面纵坡或已铺层厚度开始发生变化的断面（已铺层表面与3m直尺底面开始脱离接触处）。趁尚未冷透时用切割机将此断面切割成垂直面，并将切缝靠端部一侧已铺的不符合厚度平整度要求的尾部沥青混凝土全部铲除，与下次摊铺时成平缝连接。同时在接缝处，对断面切口涂刷适量的沥青或乳化沥青。横向接缝应采用垂直的平接缝，碾压接缝时先纵向碾压，然后用转向方便的小型震动压路机横向碾压。终压完成后，用3m或6m直尺进行检查，对不合格的部位可用重型压路机找平。纵缝处理：本工程摊铺时采用两台摊铺机梯队作业，纵缝采用热接缝，将已铺部分留下100～200mm宽暂不碾压，作为后续部分的基准面，然后作跨缝碾压以消除缝迹。4.8紧后工序结合大修工程夜间施工白天开放交通的特点，由于橡胶沥青应力吸收层属于粘结层，骨料较细，抗滑性能较差，需在摊铺完成区域明显位置设置限速标志，限速40km/h，以保证开放交通期间社会车辆的安全通行。且橡胶沥青应力吸收层不宜裸露时间过长，应尽快组织中面层及表面层摊铺。4.9雨期施工控制摊铺前安排专人在现场巡视，保证摊铺面的干燥，并随时关注天气预报，降水概率在80％以上的情况下不组织进行橡胶沥青应力吸收层摊铺。如果遇特殊情况需临时取消应力吸收层摊铺，沥青厂将高黏高弹改性沥青降温至130～150℃，继续搅拌，可保存一至两周。5、施工质量检验

5.1乳化沥青洒布量检测采用称重法检测撒布量，选择一横断面，在三等分点处放置2块0.4m×0.4m三合板，待乳化沥青洒布车洒过后称其增加的重量，样本的平均值即为1次乳化沥青量的抽检结果。检测频率：每1000m2检测1处。5.2厚度检测厚度采用钻芯取样，由于摊铺厚度较薄，仅为2.5cm，且橡胶沥青应力吸收层粘度大，摊铺时在摊铺机前的取样处放1张纸，以便于取样。检测频率：每200m检测1处。压实度检测：压实过程中应以校正后的核子密度仪跟踪测量，碾压后用核子密度仪与取芯检测压实度，以保证达到规范要求，压实密度为