(四川公路桥梁建设集团有限公司, 成都 610000)
探究长隧道温拌沥青混凝土路面面层施工工艺
罗 滔
(四川公路桥梁建设集团有限公司, 成都 610000)
隧道地理位置、环境独特,尤其是长隧道施工路面质量难以保证,平整度、行车舒适性、后期养护等技指标要求较高,且作业环境温度高、烟雾多、噪声大、能见度低、空气流通速度慢。因此,为了弥补常规施工技术摊铺质量差、人员安全无法得到保障等缺陷,本工程采用温拌改性剂材料制备温拌沥青拌合混合料进行混凝土路面面层施工,不仅节能减排,且环保清洁,可延长沥青路面寿命,增强路面施工压实性。
长隧道;温拌沥青混凝土路面;面层施工
实践研究表明,采用温拌改性剂材料制备温拌沥青拌合混合料,可使活性剂在沥青内部以单分子形式存在,其在沥青内部形成的膜结构会明显改善沥青对石料的裹覆能力[1]。采用此种材料对长隧道路面面层施工,可有效提高路面压实度、混合料抗水损害能力及降低混合料摊铺温度离析度,使长隧道路面抗疲劳性能更强。
乐山至雅安公路是四川省高速公路网规划5横中的第3横,也是国家高速公路网规划成渝地区环线的重要组成部分。本工程项目线路全长113.7km,起自乐宜高速公路张徐坝,经乐山市、夹江县顺河乡,止于名山县西南部水碾坝。
本高速公路工程包含互通式立交主线桥梁121座,隧道7座,桥隧比为25.75%;本高速公路隧道内采用复合式路面,以C20素砼做为调平层,在24cm水泥砼面层加铺6cm改性沥青砼AC-20C中面层和SMA-13表面层(4cm)。详细如图所示:
为了克服常规长隧道沥青混凝土路面面层施工中存在的摊铺质量差、人员安全无法得到保障等问题,本工程采用温拌改性剂材料制备温拌沥青拌合混合料进行混凝土路面面层施工,添加温拌剂后的沥青特性见下表:
表1 沥青特性指标
4.1 处理水泥混凝土基层与沥青铺装层
(1)水泥混凝土基层平整度应<3mm,基层要彻底清洁,并通过人工清除局部浮浆较厚区域;
(2)采用全自动无尘打砂机对水泥混凝土板表面喷砂打毛处理,清除表面浮浆,使之清洁、干燥、平整;
(3)立即涂刷防水涂料,涂布的沥青用量为0.3-0.6Kg/m2;
4.2 铺贴防水卷材
(1)满铺防水层,且保证无破洞、漏洒、脱开及起皮等质量问题;
(2)采用SBS改性沥青将宽为0.5m的防水卷材贴铺在接缝处;具体而言,先展开卷材,排放于防水区域,按要求裁剪并将其从头回卷到中间;从中间割开隔离层,边撕边向前在横向接缝位对中铺贴。纵缝、横缝搭接长度分别应≥8cm和≥10cm,横向搭接避免在同一断面,且要交错排列,与水泥混凝土基层横缝错开;碾压时要重点碾压搭接部位。
4.3 后场准备
要采用专用掺配罐配制温拌沥青。首先,对罐体及内部预热,再将温度为155℃-160℃的基质沥青按每批次10T加入掺配罐,且将定量温拌剂分几次添加至掺配罐搅拌10分钟以上,然后将搅拌均匀的温拌沥青输送至拌和机待拌沥青罐保温储存。采用沥青拌和设备拌和沥青混合料,拌合中需多次取样试验,全面检查混合料出厂温度、外观等质量情况。每盘沥青混合料均匀拌合时间应≥55S,确保出场混合料一致均匀,无花白、无粗细料离析和结团成块等质量问题。
4.4 混合料运输及管理
(1)运输混合料前要进行安全教育,加强保养与检查,防止运料被废弃;
(2)运输车载重≥30t时,为防止混合料粘在车厢底板上,可涂一薄层油水混合液;
(3)车斗内及车轮胎如有残留物,须冲洗干净;
(4)拌和站向车内放料时,尽量减少粗细集料的离析;
(5)运料时采用加盖保温毡或棉被、防雨篷布,全面包裹覆盖车厢顶部,充分做好保温、防雨、防污染工作;
(6)运输车辆到达摊铺现场后要按顺序倒料,听从指挥,及时倒车卸料和离开。运至现场的混合料,须当天、当班压实;
(7)运料车卸料严禁有剩余残留物;
(8)运输车进出洞需定向进出且慢进快出,提高洞内空气流动性。
4.5 摊铺混合料
(1)混合料摊铺前需按摊铺宽度及松铺厚度垫上木板,放下熨平板,调整熨平板仰角,预热温度=100℃,调好自动料位器,摊铺机要初步振实。摊铺机械速度控制在2.5~3.0m/分钟左右,连续摊铺[2]。
周柏山隧道温拌沥青砼铺筑现场组织示意图
温拌改性沥青混凝土施工温度
(2)沥青、集料加热温度、拌和、出厂温度要满足下表要求:(3)摊铺机应采用平衡梁控制,摊铺中避免收料,必要时根据料斗内混合料数量,把握收料时机和幅度,避免块状离析。摊铺后一般不做人工修整,若有局部离析问题,需在技术人员指导下更换混合料。对摊铺机无法作业的地方可人工铺筑。
(4)混合料摊铺刮平后,由工长带领工人检查,铲除离析集料,并用级配良好的混合料人工填平。
(5)随机量测松铺厚度,不符合规范立即调整。
4.6 碾压混合料
(1)初压
正常条件下,改性沥青砼初压温度应≥130℃。碾压时要沿外侧向中心碾压,碾压速度控制在3-5km/h之间。为了防止混合料粘结碾压轮,可开启喷水装置向碾压轮喷洒适量水。相邻碾压带重叠20-30cm宽,压路机起停须缓慢,碾压路线及方向不得突然改变,防止混合料推移。初压后检查平整度、路拱,若出现细缝及时采取措施纠正。
(2)复压
初压后复压紧接着进行,温度>130℃,速度在3-5km/h之间,要求相邻碾压带重叠20-30cm且碾压至混合料表面无明显轮迹。碾压中不得停顿、转向,来回交替碾压位置须错开。
(3)终压
复压后终压,消除轮迹。终压温度应≥60℃,保证压实质量,初、复、终压处要有明显标志,便于辩认,并设专岗管理、检查,不漏压、不超压。
4.7 处理施工缝
隧道内沥青混凝土摊铺不留施工缝,不得已情况下相邻两层横向接缝位置须错开1m以上。先清扫搭接面,再人工涂洒粘层沥青,摊铺沥青混合料,最后碾压、平整。平接缝施工时须按松铺系数调整好熨平板初始松铺厚度和浮动基准梁高度。横向接缝戴拉派克双光轮压路机横向碾压,然后向新铺层每移动15cm宽碾压一遍,直至全部进入新铺层,再纵向碾压。压实后检查接缝铺筑层平整度。施工现场派专职测量员全程跟踪,及时纠正施工偏差。
实践研究表明,乐山至雅安公路长隧道沥青面层施工成本要比常规方法低,每吨沥青混合料综合成本可节约0.95元。整个施工过程取得了良好的成效,污染、有害气体排量明显减少,保证了隧道施工通风,既实现了文明、安全、绿色施工,又保护了施工技术人员的人身健康。经施工验收,本工程掺温拌剂工艺、拌合温度、摊铺温度、碾压温度、常规施工工艺控制良好,经钻芯取样试验,满足了本高速公路长隧道温拌沥青混凝土路面面层施工技术要求。
[1] 卢九章,王鹏飞,胡世金,索培,赵忠鑫.温拌钢渣沥青混凝土的配合比与施工技术[J].市政技术,2016,34(01):171-174.
[2] 张方群.复合增效型沥青混凝土薄层罩面在旧水泥混凝土路面上的应用[J].江苏建材,2015,12(04):48-50.
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