张习哲
摘要:沥青混凝土现场施工基本可分为沥青混凝土的生产运输和沥青混凝土现场工作面施工两大块,这两块中后者又是最容易出现问题的地方,本文就沥青混凝土现场工作面施工全过程及其中经常出现的问题和局国内外项目中所积累的一些相关经验做浅简论述。
关键词:沥青混凝土 现场工作面 施工
Abstract: the basic construction of asphalt concrete can be divided into asphalt concrete production transportation and the construction of asphalt concrete face two parts, the two blocks, the latter is the most easy to problems of place, this paper the whole construction of asphalt concrete face and has seen the problems at home and abroad in the project that has accumulated a draw some of the related experience to shallow Jane discusses.
Key words: the construction of asphalt concrete face
中图分类号:TU528.42文献标识码:A文章编号:
引言热拌沥青混凝土是一种一次性使用的材料,沥青混凝土现场工作面施工又是一项机械和人力资源相互高度配合的系统性施工工作,为保证其施工质量和控制施工单位的成本,做好现场工作面施工工作尤为重要。现场工作面施工工作包括沥青混凝土摊铺前准备工作,沥青混凝土的摊铺及碾压工作和摊铺完成后各种收尾工作。做好以上的过程控制是沥青混凝土工程施工单位的重要工作内容。
摊铺前准备过程
摊铺前的准备过程的详细到位是摊铺施工的基础,主要包括以下几个环节:根据不同的施工地点制定出合理的施工程序和现场施工人员组织机构,对机械设备方面准备,现场施工技术方面准备,对各个岗位的施工人员进行安全交底、技术交底和施工任务交底,施工作业面现场的清理及路面相关设施的保护覆盖及对为应对各种突发情况做好预案。
1.1 现场施工工序安排
现场工作面的清扫、准备测量放样喷洒透(粘)层油混合料摊铺
混合料碾压接缝处理工作面保护验收交面
1.2 现场工作面施工人员组织机构
单一工作面现场人员组织机构见下方图1。
图1 现场人员组织机构图
1.3施工需机械设备方面准备
现场工作面施工所需的机械设备要保证其正常良好的工作状态,在正式施工开始前几天要进行设备的测试和调整,对于压实设备要加足配重,钢轮压路机重量不小于12T,胶轮压路机保证单轮压力不少于规范规定值15KN。每个工作面双钢轮压路机不少于2台,胶轮压路机不少于3台,若在施工气温低、风大、碾压层薄时,压路机的数量应适当增加。在城市道路中的大型交叉路口、线形复杂多变的地段进行摊铺时最好安排有轮式摊铺机,以便在需多次停机换位的过程中节省摊铺时间,减少料车等待时间。
1.4施工技术方面的准备
要及时准备现场施工所需的技术方案、图纸和数据(如不同摊铺厚度的松铺系数、最大压实度各种材料的报验数据、现场使用仪器的标定数值、每次用料数量的估算等),完成各种报验工作,并在现场做好测量放样,保证施工按时顺利进行。
1.5突发事件预案
在施工过程中会遇到各种突发情况,要提前在机械设备、人员体能、天气及沥青混凝土的运输等几个重要方面做好预案准备,保障现场施工。
1.6现场施工人员的安全、技术和施工任务交底
在施工前需对所有参与现场工作面施工的人员进行安全、技术和任务交底,使各个岗位做到安全在心,任务清晰、责任明确。
沥青混凝土的摊铺及碾压
摊铺和碾压施工的优劣决定沥青混凝土路面的平整度、压实度、厚度、高程及处观。
2.1 摊铺过程中重点控制事项
(1) 沥青混凝土受料层必须在验收合格并清扫干净,在气温低于10℃、大风天气或即将降雨时严禁喷洒透层或粘层沥青,具体规格用量透层见表2-1,粘层见表2-2。在喷洒时最好使用沥青洒布车,这样可较好的做到洒布均匀,易于控制喷洒量。在使用轮式摊铺机时,最好将透层/粘层的洒布量控制在用量表中的中下值范围,以免用量过多造成在摊铺过程中摊铺机驱动轮打滑对平整度造成影响。
注:以下两表中的用量是指稀释剂和水分等在内的总量。乳化沥青中的残留物含量以50%为准。
(2) 沥青混凝土面层施工前,应对受料层进行质量检测汇总。对存在缺陷部分进行必要的铣刨处理,然后才进行面层施工。
(3) 沥青混凝土上面层施工应在中面层施工完成经监理验收合格后进行。对沥青基层层表面泥泞、污染等必须清理干净并喷洒粘层油后才进行面层施工。
(4) 施工前一到二天对各种施工机具做全面检查,经调试证明处于性能良好状态,机械数量足够,施工能力配套。
(5) 沥青混凝土料车到达现场后气温较低的季节要及时覆盖保温,宜等候至每台摊铺机运料车不少5辆后开始摊铺。并在混合料倒入摊铺机前测定沥青混凝土的温度,温度低于120℃或已结块受雨淋的混合料严禁摊铺。在倒车卸料时要避免汽车撞击摊铺机,指定专人指挥在摊铺机前10~30cm处停住车,挂空挡略踏刹车,由摊铺机推动前进。
(6) 沥青混凝土路面施工采用一台摊铺机进行摊铺时,铺筑宽度不宜超过6m(双车道)伸缩式摊铺机铺筑宽度不宜大于7.5m(三车道),相邻两幅的宽度应重叠50mm~l00mm左右。两台摊铺机宜相距l0m~20m。在加宽段摊铺时,两主机前后错开l0-20m左右呈梯队平行作业,以消除纵向冷接缝。为保证接缝顺直,在摊铺前设置摊铺机行走标志线。
(7) 摊铺前根据虚铺厚度放好垫木,调整好摊铺机,并对烫平板进行充分加热,为保证烫平板不变形,应采用多次加热,温度不宜低于100℃。摊铺机行走速度根据沥青混凝土厂供应能力及配套压路机能力及数量宜控制在2~6m/min,对于改性沥青混合料及SMA混合物料宜放慢至1~3m/min并始终保持匀速前进,不得忽快忽慢,无特殊情况不得中途停顿。
(8) 沥青混凝土下面层摊铺应采用双基准线控制,基准线可采用钢丝绳或基准梁。设专人在浮动基准梁和摊铺机履带前进行清扫,及时对滑靴进行清理润滑,保证其表面洁净无粘着物。在使用电子传感器和大型平衡梁时要安排专人保证传感器所经过的下方范围内无杂物,保持传感器不受扰动。
(9) 沥青混凝土的离析现象是摊铺过程中最为常见的现象,为减少沥青混凝土在施工过程中发生离析,还应采取以下措施:
a. 在摊铺前对摊铺机进行试铺时如果在图2-1中所圈示部位产生条状离析带可对其进行改装,在图2-1中所圈示的部位加装角铁,以减少沥青混凝土在传送器工作过程中离析的产生,以改善摊铺机摊铺后由这几个叶片不连续的地方所形成的三條线条状离析带的痕迹。
图2-1 摊铺机熨平机械部分俯视简图
b. 摊铺过程中两侧螺旋送料器应不停地匀速旋转,使两侧混合料高度始终保持熨平板的适当高度,使沥青混合料堆没至旋转送料器叶片高度的三分之二处,如图2所示。
图2-2沥青混合料堆没摊铺机旋转送料器的适宜高度
c. 制作一个长约1.5m,宽约1m左右,网格大小为10mm*10mm的格筛,在现场随时筛出细料对少量离析处进行人工修补。
(10) 摊铺过程中设专人检测摊铺温度、虚铺厚度,发现问题及时调整解决,并实时做好检测和记录。
(11) 沥青混合料在压实机械压实完成后,应马上对其预压密实度采用经过检校对比的核子密度仪检测,如达不到要求,在温度不小于90。C时,继续增加压实遍数,再重复上述过程。
(12) 所有路段均应尽量采用摊铺机摊铺,对于边角等机械摊铺不到的部位,必须采用人工摊铺时,则必须配备足够的人力,尽可能地缩短整个摊铺及找平过程,保证沥青混凝土在碾压前的温度。
2.2碾压过程中重点控制事项
沥青混合料的碾压一般分為初压、复压、终压三个阶段。
(1) 初压应紧跟在摊铺机后较高温度下进行,采用振动压路机进行静压1~2遍。初压温度不宜低于120℃,碾压速度为1.5~2km/h,碾压重叠宽度宜为200mm~300mm,并使压路机驱动轮始终朝向摊铺机。
(2) 复压应紧接在初压后进行,宜采用钢轮压路机振压1~2遍,然后采用轮胎压路机碾压4~6遍,其总质量小宜小于25T,吨位不足时宜加附重物,使每一个轮胎的压力不小于15KN,冷态时轮胎充气总压力不小于0.55MPa, 轮胎发热后不小于0.6MPa且各个轮胎的气压用压力表调整至大体相同,相邻碾压带应重叠1/3~1/2的碾压宽度,直至达到要求压实度。复压温度不宜低于100℃,速度控制在3~5km/h。
(3) 终压紧接在复压后进行,采用的振动压路机进行静压2~3遍,至表面无轮迹。终压温度不宜低于90℃,碾压速度为3~6km/h。
(4) 碾压段长度以温度降低情况和摊铺速度为原则进行确定,一般为50~80m。压路机每完成一遍重叠碾压,就应向摊铺机靠近一些,在每次压实时,压路机与摊铺机间距应大致相等,压路机应从外侧向中心平行道路中心线碾压,相邻碾压带应重叠1/3轮宽,最后碾压中心线部分,碾压完全幅为一遍。
(5) 压路机应以慢而均匀的速度碾压,碾压路线及方向不应突然改变从而导致混合料的推移。不得在未压实成型的路段上转向、调头、加水或停留。振动压路机在已压实成型的路面上行驶应关闭振动。当天成型的路面上,不得停放各种机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。
(6) 设专人检测碾压密度和温度,避免沥青混合料出现过压现象。
(7) 对路边缘、拐角等大型碾压机械不易压实的局部地区采用手扶式压路机、平板夯及人工用胶皮锤进行加强碾压夯实。
2.3摊铺及碾压过程中出现的一些特殊情况
(1) 摊铺及碾压过程中出现的特殊情况最多是天气影响和机械设备故障。
如在雨季进行沥青施工时,在工作面现场必须备有一定的防水材料和排水工具,及时关注气象预报。在大风季节及沙漠地区施工时,要为料车备有覆盖材料,备有清扫清洗工具,以便在大风沙过后能及时恢复施工。
应对机械设备故障,首先是关键设备要有备用设备。再者就是平时多进行操作及维修培训,减少故障发生的机率,使操作维修人员具备快速检修能力,且易损配件要有足量库存,还有就是要保证摊铺现场和沥青混凝土拌合站的联络通畅,出现问题及时沟通。
合理安排工作面施工对于应对特殊情况也是很重要的一项措施,为保质量和工期,在天气情况不太理想的时期,安排施工条件更为灵活沥青基层进行施工,安排量少面积小的工作面施工;在安全并符合规范要求的条件下缩小摊铺设备和碾压设备之间的距离也是在非理想天气条件下的有效措施。
(2) 在摊铺过程中经常会遇到一些无法移除的突起位置,如人井、过路管线等,如何评估其对摊铺机摊铺厚度的影响,我们可用图2-3所示公式进行计,来帮助我们有效评估突起物所带来的摊铺厚度影响,从而及时采取适当措施来提高路面摊铺质量。此公式经在CAT、VOGELE、DYNAPIC品牌的摊铺机实际工作中验证均适用。
图2-3 突起物对摊铺厚度的影响值计算公式图解
h表示摊铺厚度影响值
H表示突起物的垂直高度
a表示熨平板平面投影总宽度
b表示熨平板支撑臂前端到熨平板末端的平面投影总长度
3.摊铺完成后各种收尾工作
摊铺完成后的收尾工作并不可小觑,这些不仅关系到下次沥青施工能否能顺利验收通过,并且是本次施工能否顺利交面的重要保证。主要有以下几项工作:
3.1 接缝处理
(1) 横向接缝
每天施工缝接缝应采用平接缝,用3m靠尺检测平整度,用人工将端部厚度不足和存在质量缺陷部分凿除,使下次连接成直角连接。将接缝清理干净后,涂刷粘接沥青油。下次接缝继续摊铺时应重叠在已铺层上50mm~l00mm,摊铺完成后用人工将摊铺在已完成工作面上的混合料铲走。碾压时在已完成路幅上横向行走渐渐过渡到新铺的面上。每碾压一遍向新铺混合料移动150mm~200mm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压,充分将接缝压实紧密。
(2) 纵向接缝
摊铺时采用梯队作业的纵缝采用热接缝,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。当半幅施工或因特殊原因而产生纵向冷接缝时,宜加设挡板或在碾子上加装切刀切齐,或在沥青混合料未完全冷却前用镐刨除边缘留毛茬的方式,具体方式也要和现场监理进行沟通,特别是在国外施工时。铺另外半幅时的接缝处施工方法同横缝处理,在碾压时由边向中碾压100~150mm,再跨缝挤紧压实,在大型压实设备压完两遍后,再用小型压实设备对大型设备没有压好地方进行复压,确保纵缝处的美观和压实度。
3.2. 已完成工作面保护
首先应在未达到正常通行标准的工作面上安放标识及拦阻设施并专门安排相关人员指挥交通,严禁各种交通车辆的通行。对于各种路口及城市道路中有步行穿越工作面需求的地方要事先用塑料布垫加软棉布料放在压实的沥青面上,以减少路面的尘土污染和损伤,并在人员及交通量大的地方安排人员进行值班。
3.3 验收交面
在已摊铺完成的路面由专人严格按照国内外的相关规范进行检测,主要有以下几个方面的内容:取芯样查摊铺厚度、压实度,通过仪器检查路面高程、宽度、平整度、弯沉及中线偏移等。
结语
沥青混凝土现场施工技术还有很多方面可以不断改进加强,根据不同的施工条件,经过施工组织者的周密安排,参与者的精心施工,定能创造出更多的经济、社会效益。
参考文献
[1] 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
[2] 《英国施工规范BRITISH SPECIFICATION》(BS-594)
[2] 《卡塔尔施工规范儀ATAR CONSTRUCTION SPECIFICATION》(QCS 2007)
[3] 《VOGELE 摊铺手册VOGELE BOOKLET ON PAVING》
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。