呂海云
以山西太原某公路工程為例,從配合比設(shè)計、施工準(zhǔn)備、瀝青混凝土拌制、運輸、攤鋪、接縫處理及養(yǎng)護對策幾方面闡述了中粒式瀝青混凝土路面的施工技術(shù)在公路工程中的運用,以期為相關(guān)從業(yè)人員提供參考借鑒。
項目工程為山西省太原市東二環(huán)高速,全長33.199km,起始點樁號為K0+000,所處太原市陽曲縣凌井店鄉(xiāng)南莊村南位置,終點樁號為K33+199.325,位于晉中市榆次區(qū)什貼鎮(zhèn)龍白村西側(cè)。該公路設(shè)計速度100km/h,路基寬度為33.5m,項目工期為24個月,合同總造價46000萬元。該項目路面施工基本工程量如下表1所示:
表1 路面施工基本工程量
案例工程中粒式瀝青混凝土厚度為6cm,選擇應(yīng)用AH-70普通瀝青,瀝青用量在3.5%-5.5%之間,并采用AC-20Ⅱ型級配礦料。
經(jīng)過目標(biāo)配比設(shè)計、生產(chǎn)配比設(shè)計以及生產(chǎn)配比驗證幾項環(huán)節(jié)確定瀝青混合料的材料、配比、最合理的瀝青使用量。分別對3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五組瀝青用量予以馬歇爾試驗對材料配比進行設(shè)計,篩選出三組適宜的瀝青使用量后在試驗段進行鋪筑測試,最后根據(jù)試驗段鋪筑測試結(jié)果確定出最佳的瀝青使用量。
在本工程中,試驗段鋪筑路段為K3+400-K3+600段。在試驗路段以不同機械組合方式鋪筑成兩段,對混合料配比設(shè)計、路面施工工藝、配套機械設(shè)備應(yīng)用性能幾方面加以驗證,并將最終的結(jié)果作為中粒式瀝青路面施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
為保證施工質(zhì)量,本工程在施工前準(zhǔn)備落實以下幾點:
其一,準(zhǔn)備機械設(shè)備:瀝青攤鋪機、壓路機、灑水車以及吊車等是本次施工必須應(yīng)用的施工機械。檢驗所需設(shè)備型號、質(zhì)量、性能,避免出現(xiàn)設(shè)備帶病作業(yè)問題。
其二,準(zhǔn)備施工材料:為保證材料供應(yīng)及時性以及質(zhì)量有所保證,本次以招投標(biāo)方式確定材料供貨商,并確保材料運輸距離合理。
其三,驗收路面基層:為對中粒式瀝青混凝土路面施工技術(shù)予以保證,在路面施工前細致檢查并驗收基層施工質(zhì)量,及時對發(fā)現(xiàn)的問題進行處理。
其四,為便于后續(xù)施工,做好路面中心放樣及坡度放樣工作,嚴格控制路面標(biāo)高。
本工程在瀝青混凝土拌制過程中應(yīng)用的拌和設(shè)備為QBL1500型拌和樓,其產(chǎn)量能夠達到120t/h,運輸拌制完成的瀝青混合料設(shè)備為最小10t的自卸車輛。嚴控瀝青出場時溫度及質(zhì)量,對每車溫度進行檢測,若溫度不合格或者存在花白料現(xiàn)象,則不予使用,按廢料處理。
拌制完成的瀝青混凝土驗收合格后,及時將其運輸至施工現(xiàn)場,為保證材料在運輸時不會出現(xiàn)質(zhì)量變化,本次施工重點關(guān)注以下幾點問題:(1)瀝青混凝土運輸時在其表面覆蓋保溫材料,將其攤鋪時的溫度控制在130℃-140℃為最佳,最大不能超過170℃;(2)裝載瀝青混凝土前,在車廂內(nèi)部均勻涂抹一層防粘液;(3)裝料時避免混合料離析,整個裝料過程車輛應(yīng)前后移動;(4)運輸車輛達到施工現(xiàn)場,由專人檢查發(fā)料單、瀝青溫度并指揮卸料。
本工程所選攤鋪設(shè)備為7.5M鼎盛1200型攤鋪機,攤鋪厚度可以動態(tài)調(diào)整。在攤鋪前首先應(yīng)當(dāng)對基準(zhǔn)線予以測定,從而對瀝青混凝土的攤鋪厚度進行控制:(1)鋼樁釘設(shè):將鋼樁釘設(shè)在路緣石以外的15cm位置,每樁間距控制在10m,在樁托桿位置測定高程,高程數(shù)值應(yīng)當(dāng)比縱向設(shè)計標(biāo)高多出40cm,在縱坡變點位置增設(shè)樁,并在沒排樁的兩端位置設(shè)定地錨;(2)拉栓準(zhǔn)繩:從地錨一端開始經(jīng)過鋼樁托桿后,拉至另一端地錨,并利用緊線器拉近鋼絲繩,將鋼絲繩利用火燒絲在托桿上栓緊;(3)以路面設(shè)計橫坡及分層攤鋪厚度對攤鋪機的控制系統(tǒng)進行調(diào)整。本工程攤鋪的虛鋪系數(shù)為1.15-1.20之間,攤鋪厚度為(1.15-1.20)?壓實厚度;(4)攤鋪溫度控制:將攤鋪溫度控制在130℃以上,環(huán)境溫度在15℃以下時,開啟攤鋪機的加熱保溫裝置,對攤鋪溫度予以保證如下圖1;(5)確定攤鋪厚度:為將各個設(shè)備的性能充分發(fā)揮出來,攤鋪速度可以通過以下公式進行計算:
圖1 攤鋪溫度測試
V=1.66Q/bhr( m/min)
其中v-攤鋪速度(m/min);Q-拌合機拌合料量(t/min);b-攤鋪機攤鋪寬度(m);h-路面壓實厚度(m);r:瀝青混合料密度(t/m2)。(6)鋪筑時應(yīng)保證攤鋪機慢速且均勻,保證送料器中的料在螺旋葉片以上。(7)鋪筑時攤鋪機料斗中有充足的瀝青混合料,并在料斗的側(cè)擋板位置進行規(guī)律的攏料。(8)為保證攤鋪過程連續(xù)性,在攤鋪時現(xiàn)場至少應(yīng)有3輛卸料車等待卸料。(9)鋪筑的同時檢測鋪筑厚度及橫坡度,一旦發(fā)現(xiàn)誤差應(yīng)及時糾偏。
本工程中瀝青混合料碾壓分為初壓、復(fù)壓及終壓三個步驟,三個環(huán)節(jié)所應(yīng)用的壓路機分別為:8T-10T靜壓壓路機、振動壓路機、雙鋼輪壓路機,且碾壓工作應(yīng)連續(xù),不可中途停止。嚴格控制碾壓溫度,在本次施工中,將初壓溫度控制在130℃,復(fù)壓溫度控制在120℃,終壓溫度最小為70℃。為避免碾壓時壓輪與瀝青混合料粘連,將隔離劑噴涂在壓輪表面。
(1)縱縫處理:通過熱接縫對攤鋪縱縫進行處理,在攤鋪時預(yù)留出10cm左右寬度不進行碾壓,將其作為后續(xù)攤鋪施工的高程基準(zhǔn),最后進行跨縫碾壓對縫隙進行清除。攤鋪時應(yīng)在已鋪層上重疊5-10cm,攤鋪后人工鏟走前半幅面上的混合料。碾壓時先行走在已經(jīng)壓實的路面上,再碾壓10cm左右的新鋪層,覆蓋已壓實部分10cm進行壓實,保證接縫壓實的緊密性。(2)相鄰兩幅路面后者上下層的橫向接縫均應(yīng)當(dāng)錯位布置至少1m;(3)平接縫的處理應(yīng)當(dāng)做到較好的密實度且連接順平;(4)若要在接縫位置繼續(xù)攤鋪瀝青混合料,應(yīng)借助于3m直尺對端部的平整度進行檢查,若平整度不符合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)予以處理。攤鋪過程中應(yīng)當(dāng)對預(yù)留高度進行調(diào)整,待接縫位置施工后應(yīng)再次對平整度予以檢測,若平整度不符合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)通過人工修補方式進行處理,直至接縫位置檢查合格;(5)碾壓橫向接縫時應(yīng)使用鋼筒式壓路機進行,碾壓時保證壓路機在壓實部分路面上,先碾壓新鋪層15cm寬度,隨后每碾壓一次向著新鋪料方向移動15cm左右,直到全部碾壓在新鋪層上,然后進行縱向碾壓。
瀝青混凝土路面施工之后,應(yīng)使其自然冷卻,在溫度降至50℃以后開放交通,同時進行交通管制,避免與施工無關(guān)車輛的重力荷載影響路面平整度。(如下圖2)
圖2 攤鋪整平圖
綜上所述,在中粒式瀝青混凝土路面的施工過程中,結(jié)合現(xiàn)場實際情況嚴格落實配比設(shè)計、施工準(zhǔn)備、瀝青混凝土拌制、運輸、攤鋪、碾壓、處理接縫及養(yǎng)護等施工工藝,經(jīng)現(xiàn)場質(zhì)量檢測,符合施工設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),可見為建設(shè)出高質(zhì)量的中粒式瀝青混凝土路面應(yīng)重視新材料、新工藝、新技術(shù)運用。