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市政工程水泥混凝土道路沥青化改造施工技术

2025-05-21 56 上传者：管理员

摘要：本文以市政工程水泥混凝土道路为研究主体，立足沥青化改造施工原则归纳技术要点，以改善旧路面结构性能。通过遵循实用性、全局性、安全性原则完善沥青化改造的施工方案，指导施工人员合理采用旧路面碎石化处理技术、粘层油土工布铺设技术、沥青混合料摊铺技术、沥青路面碾压加铺技术，提升道路通行品质，为交通运输行业壮大发展奠定坚实基础。

关键词：
市政工程
水泥混凝土道路
沥青混合料
碾压技术
道路铺筑
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水泥混凝土道路最早出现于1868年,作为道路铺筑关键类型,随着传播逐渐成为我国道路主要形式｡然而,在水泥混凝土道路运行年限日益延长的背景下,其开裂､塌陷､车辙等病害发生风险随之提高｡为进一步优化道路营运效果,本文专门推行沥青化改造施工技术,借助沥青路面,为出行者打造安全舒适的服务环境,提升道路改造有效性｡

1、市政工程水泥混凝土道路沥青化改造施工原则

1.1实用性施工方针对市政工程水泥混凝土道路开展沥青化改造工作,其首要前提是保证改造后的道路具有实用功能,既能符合轮压､轴载等运行标准,又要使改造后的道路满足多类型荷载条件｡假设在80kN荷载条件下,可参考下列公式计算出车辆轮胎与路面的接地面积,而后围绕轮压､轴载变化情况(相关性见表1)确定沥青路面的铺设厚度､碾压次数等技术参数｡

式(2)中p表示市政道路上车辆轮胎与路面接触压力;P表示轴载;r表示轮胎接地圆面积半径｡式(3)中Pi､Ps均表示轮胎接地压强;Pi､Ps均表示轴载｡

表1轴载与轮压相关性及重载下接地面积变化情况

1.2全局性

沥青化改造施工技术期间还要兼顾全局规划方向优化方案,使车行道､人行道与周边污水管道､光缆､天然气管道等规划内设施,保持协调分布关系,如(图1)所示,道路改造环节,施工方理应先行了解雨水管､污水管等规划内容,随后再从道路改造范围等方面界定道路宽度等细节[1]｡

1.3安全性

沥青化改造施工内容的实施,还在于增强道路运行安全性｡为展现出安全通运价值,施工方可结合路基条件､轴载水平细化施工方案,尤其是改造不同车道数量的水泥混凝土道路时,更要依据轴次设计标准规范施工行为[2]｡

图1市政道路规划横断面示意

式(4)中wc表示市政道路路基土的平均稠度;wP､wL表示土的塑限与液限;w表示土的平均含水量｡

式(5)中N表示标准轴载的当量轴次;C1表示轮组系数(双轮组取值1;单轮组取值6.4;四轮组取值0.38);C2表示轴数系数;Pi表示各种被换算车型轴载;P表示标准轴载｡

式(6)中Ne表示设计年限内一个方向上一个车道累计当量轴次;t表示设计年限;N1表示市政道路营运首年双向日当量轴次平均值;η表示车道系数(双向单车道取值1;双向两车道取值0.6到0.7;双向四车道取值0.4到0.5;双向六车道与双向八车道各取值0.3到0.4､0.25到0.35)｡

2、市政工程水泥混凝土道路沥青化改造施工技术

2.1旧路面碎石化处理技术

市政工程水泥混凝土道路施工阶段应用沥青化改造施工技术时,主要以旧的水泥混凝土道路为改造对象｡特别是已出现路面开裂､板块断角等病害的道路,前期需要采用旧路面处理技术破除原有结构,而后才能重新利用沥青材料完成改造任务｡于旧路面处理过程,施工方可根据旧路面破损程度选择适合的处理技术｡轻度质量缺陷的旧路面,施工人员可借助铣刨拉毛方式清除缺陷部位的破碎材料,之后以混凝土磨平机对其错台部位予以打磨削平处理,再然后则直接使用沥青材料充填开裂缝隙或缺陷处;大面积破损的重度缺陷旧路面,施工人员则可以按照开凿→清理→拆除→开挖→碎渣运输→沥青浇筑的顺序处理旧路面;针对已丧失局部修复价值的严重缺陷旧路面,此时则提出以碎石化处理技术进行大规模操作,这样既能提高施工效率,又能改善旧路面性能｡但需关注碎石化处理过程碎石设备技术参数(转速,频率等)的设置合理性,以符合20cm到28cm旧路面实际厚度碎石标准｡

关于碎石化处理技术的应用,具体可从长沙盼盼路市政改造工程中汲取经验,此工程以共振碎石化处理技术处理旧路面,其处理面积多达7.021万m2｡此工程中施工人员对改造中的旧路面,实则以8kN的激振力,44Hz的振动频率及每小时碎石3.2km到6.5km的处理速度有序施工｡基本上每小时最少能完成650m2的碎石任务｡施工人员借助共振碎石机开展碎石化处理工作时,专门将破碎宽度先后两次控制在0.25m､50%锤头宽度左右,尤其是处理距离车道仅有50cm到75cm的旧路面期间,还专门将碎石设备的碎石角度调至30°到50°,以此避免损坏道路两侧的路肩石[3]｡此外,负责该工程的施工单位出于环保目的,还特意间隔150m配置1台雾炮机,以产生抑尘功效,而后还设置了长宽均为1.2m的检查坑用于观察旧路面碎石化处理效果,就此保障道路改造质量｡

2.2粘层油土工布铺设技术

2.2.1粘层油喷洒

粘层油喷洒技术是旧路面处理后的另一项关键技术｡由于粘层油材料本身具有良好的粘结性,能使改造后路面铺装层之间剪应力高于0.4MPa(无弯道,无长下坡道路)或1MPa(有弯道的复杂道路),粘结力超过1MPa,混凝土底层可渗透深度能达到3mm到5mm,因此粘层油在沥青化改造施工场景内发挥着重要作用｡一方面,施工人员可按照每1m2喷洒0.3kg到0.6kg的密集配沥青粘层油的标准控制用量,若为升级配(断级配)沥青粘层油,其用量宜增至每1m20.4kg到0.8kg｡另一方面,施工人员则应当选择适宜的喷洒方式,常见的有人工喷洒及机械喷洒｡前者多指的是对粘层油材料进行3min或5min持续搅拌(轻微即可),随后由施工人员利用滚筒对准水泥混凝土道路的路面进行均匀滚涂｡后者则依靠喷枪或沥青洒布车等机械设备,设定好喷洒量后自动作业,但要尽量采取分层喷洒方法,先后两次喷洒间隔时间为4h或8h,最长需在12h内完成粘层油喷洒｡而且施工方还要尽量选择在0℃以上,不超过40℃的户外温度下组织人员喷洒粘层油,若遇强风暴雨等特别恶劣天气则延后喷洒｡

表2不同类型沥青混合料结构层参数标

表3不同市政道路等级在不同降雨量条件下石料磨光值相关标准

2.2.2土工布铺设

对旧路面铺设土工布,也是增强新旧面层粘结性的重要步骤,亦能改善道路可承载水平｡实际施工中有关人员要提前准备好土工布材料(聚酯玻纤布),之后以8cm到10cm(纵向4cm到5cm)的搭接宽度要求平铺土工布｡值得关注的是,施工人员要紧跟喷洒粘层油工序完成该任务,并且可以划分铺设分区,以30m为划分依据,由此实现高效铺设｡

2.3沥青混合料摊铺技术

待顺利铺设好土工布后,则应当采用摊铺技术,促进沥青混合料与原有水泥混凝土材料重塑完整的道路结构｡其中在摊铺前应结合(表2)､(表3)所示标准选用原材料并配制沥青混合料,其原材料搅拌时间在77s左右,每小时要配制75t｡摊铺作业中有关人员可将运料车相距摊铺点10cm到30cm的位置上,随后布置间距为10m的摊铺机,以1.2m左右的摊铺厚度及30cm到60cm的摊铺搭接宽度有序施工,并选择在15cm深度位置上放置温度计,随时根据测温结果调整沥青混合料摊铺时机[4]｡

2.4沥青路面碾压加铺技术

碾压施工多为沥青化改造的收尾事项,以上文提到的碎石化处理场景为例,该技术需搭配5遍以上的碾压次数,且每小时至少进行5km的碾压操作,同时施工人员利用压路机(载重1t到2t)实施碾压作业时,也要将碾压宽度保持在10cm以上,尽量不超过20cm,而后以先平压(1次),后振压(最多3次),再平压(最多2次)方式,改善碾压质量,而且宜在洒水面层含水量达到4%到5%之际进行碾压｡必要时还可采用智能碾压系统辅助施工人员严控施工质量,增加碾压位置精度,如(图2)与(图3)所示,确保经过碾压作业后沥青路面具有良好的承载状态｡

图2智能碾压系统沥青路面碾压质量评价

图3沥青路面碾压轨迹位置坐标

又或是采用加铺技术实现精细化改造,对质量检验不合格处,加铺出锅温度在170℃到180℃之间的沥青混合料,致使碾压后改造的沥青路面拥有最低110℃的温度条件,以达到预期改造效果｡

3、结论

综上所述,市政工程水泥混凝土道路沥青化改造施工过程,要求施工方严格参照实用性､全局性､安全性原则落实施工内容,同时加强对旧路面碎石化处理;粘层油喷洒､土工布铺设､沥青混合料摊铺､路面碾压及加铺技术要点的深度学习,继而保证改造工程得以保质保量完工,满足出行者道路交通服务需求｡

参考文献:

[1]马登峰,孙家乐,宋娟娟.市政工程水泥混凝土道路沥青改造施工及设备探讨[J].中国设备工程,2023(5):242-244.

[2]陈贤玻.浅谈市政工程水泥混凝土道路沥青化改造施工及管理[J].四川水泥,2021(7):37-38.

[3]张斌.城镇道路水泥混凝土路面共振碎石化施工技术——以长沙盼盼路及其片区改造项目为例[J].工程技术研究,2022,7(22):67-69.

[4]姚晋昌.浅谈市政工程水泥混凝土道路沥青化改造施工及管理[J].绿色环保建材,2020(12):108-109.

文章来源:周辉.市政工程水泥混凝土道路沥青化改造施工技术[J].科学技术创新,2025,(12):112-115.