张林青 陆海军
(中交一公局集团有限公司,北京 100024)
随着交通基础设施的不断完善,公路、桥梁路面标准也在不断提高,目前的沥青混凝土施工现场控制基本满足公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1—2017)要求,即高速公路和一级公路沥青混凝土面层平整度σ ≤1.2mm,IRI ≤2m/km,合格率≥95%,但河南省交通基本建设质量检测监督站《关于印发2018 年省重点工程通车项目沥青混凝土路面工程质量目标的通知》,要求全线平均IRI 指标不能超过0.96(对应σ=0.59mm),总体合格率不低于98%,这对就施工工艺及现场管理提出了更高的要求,必须对现场进行精细化管控,才能确保满足要求。
官渡黄河大桥作为河南省重点工程,路面面层采用沥青混凝土路面,全长30.3 km。分为3 层,下面层为6 cm 厚AC-20型中粒式沥青混凝土和热沥青同步碎石下封层及透层油,中面层为6 cm 厚AC-13C 中粒式改性沥青混凝土,上面层4 cm 细粒式改性沥青混凝土。项目创优目标要求:下面层σ <0.8mm,中面层σ <0.7mm,上面层σ ≤0.59mm。
优化沥青混合料配合比,提高粗骨料用量,增强骨架结构,提高马歇尔稳定度及动稳定度,如图1 所示。降低细集料用量,减少混合料推移的出现。在保证填隙料满足要求的同时,适当降低机制砂用量,使沥青混凝土更易达到骨架密实结构,从而提高沥青混凝土的稳定度及动稳定度;通过提高矿粉掺量,增大矿料的比表面积,在保持沥青用量不变的情况下使形成的沥青膜相应的变薄,结构沥青所占的比例更大,从而提高沥青混合料的粘聚力,同时也提高了沥青混凝土的抵抗渗水的能力,增大水稳定性[1]。
适当提高混合料的湿拌时间,每盘料加沥青后拌和时间不少于30 s,确保出厂混合料无花白料。条件允许时,尽量缩小拌合站热料放料口与装料车车厢之间距离。
图1 上面层筛孔
运输安排由专人负责。运料车在接料过程中,严格控制应前后移动(品字型),分5 次装料,减少装料过程中产生的离析。混合料运输车要覆盖篷布,直到摊铺机前准备卸料时方可打开。运输车辆要在摊铺机前20 cm~30 cm 处停车空挡等待,不得撞击摊铺机。普通沥青混合料到场温度不低于145℃,sasobit改性沥青混合料到场温度不低于140℃。
下面层采用钢丝绳引导的高程控制方式,中、上面层采用非接触式平衡梁控制。在桥梁两端、桥梁伸缩缝两侧各50 m范围均采用基准钢丝控制。每10 m 一个控制断面,每个断面5 个点,确保钢丝控制与平衡梁控制衔接平顺。
采用2 台摊铺机成梯队摊铺时,摊铺机应采用同种型号,新旧程度和性能相近的机型,以保证铺筑均匀一致。摊铺机性能要满足要求(保证初始压实度,控制离析,保证平整度,减少故障率,达不到要求及时更换)[2]。摊铺机缓慢、匀速、连续不间断地进行摊铺,摊铺速度和碾压速度相匹配。
压路机数量、型号和性能要满足要求。一个作业面配备双钢轮3 台,胶轮4 台,施工时压路机不停歇,高温下及时碾压;紧跟慢压、高频低幅;从低往高,梯形碾压,紧跟摊铺机模糊碾压;初压钢轮前静后振,紧跟摊铺机;复压胶轮不停顿、慢速碾压;终压钢轮1 ~2 遍。
经过试验检测沥青混凝土压实度、渗水等技术指标均满足规范要求,但平整度与创优要求相比,有待进一步提高。
基层顶面排查。下面层摊铺前对基层标高、横坡和平整度进行全面排查。按照下面层标高控制断面对基层顶面布置测点,观测并计算各测点标高,拟合下面层底纵断面曲线。
将各测点标高和拟合曲线标高进行对比,看是否在误差(+5 mm,-10 mm)范围内;计算各控制断面实际横坡,与设计横坡进行比较,看是否在误差(±0.3 mm)范围内;检查平整度,画出平整度(最大允许偏差8 mm)超限的区域范围。对上述基层顶标高、横坡和平整度偏差超限的区域再另行调整下面层施工纵、横控制断面,以满足平整度控制要求。
同时对混凝土桥面铺装顶标高、横坡和平整度偏差超限的区域进行处理。局部高的地方用精铣刨处理,局部低的地方摊铺中面层前用沥青混凝土打垫儿,满足要求后再进行中面层摊铺[3]。
摊铺速度不超过2.5 m/min,桥梁上摊铺速度不大于2 m/s。摊铺速度应均匀,中途不得停机。
严格控制松铺厚度,在摊铺作业的初始阶段,加强松铺厚度的检测,偏差较大时,进行厚度调节,厚度调节不可太快,需平缓过渡,松铺厚度的检测必须连续。同时采用标准模具紧随摊铺机后检测松铺厚度。
碾压段落长度按30 m~50 m 控制,碾压速度不超过5 km/h;初压双钢轮前静后振1 遍,复压双钢轮振压3 遍、胶轮碾压6遍,终压双钢轮静压2 遍,消除轮迹;混合料初压不得产生推移、开裂等情况,压路机的轮迹应重叠1/3 ~1/2 碾压宽度;碾压过程中采用核子密度仪法加强压实度检测频率,确保压实度满足设计要求。
在桥梁上碾压时,增加胶轮压路机一台,对沥青混凝土表面进行揉搓碾压,起到泵吸作用,在揉搓碾压过程中把细料泵吸到表面,堵死联通空隙,进一步降低渗水系数。
复压后及时采用6 m 直尺检测平整度,依据检测数据不符合要求的,及时补压。局部高差较大的地方,例如桥梁伸缩缝两侧,或者桥梁和搭板交界处,局部高的地方需提前凿除,局部低的地方在摊铺之前用沥青混凝土找平压实,应在验收后摊铺前进行。
下面层、中面层施工结束后及时检测,超限的区域经处理后再进行后续施工。
用6 m 直尺沿路面纵向在接缝处测量,使6 m 直尺间隙在1 mm 以下,确定横向接缝的位置。用混凝土切缝机沿确定的位置切开,切深为铺层厚度,清除多余的铺层材料。
横缝摊铺施工前,在接茬处涂刷适量沥青,并用熨平板进行预热。开始摊铺后,接茬处的小缺陷,采用细料人工补偿。碾压时重点控制接缝前后10 m 范围内平整度,并采用6 m 直尺控制接缝两侧平整度。
在摊铺上面层时,附属工程应全部完成,未完的应有相应的防污染措施。
交通管制:摊铺的沥青混合料面层冷却至50℃后才可开放交通,同时安排保通人员封闭部分交通、限制当地车辆,规划每天开放交通线路等。
防止柴油污染路面:禁止机械设备在已摊铺面层上维修,特殊情况下做好防漏、防渗措施再进行处理。
抽检沥青混凝土上面层平整度9 840 m(车载激光检测仪),σ 平均值由0.75 mm 提高到0.49 mm;中面层平整度检测16 390 m(车载激光检测仪),σ 平均值由0.87 mm 提高到0.67 mm;沥青下面层平整度抽检8 307 m(八轮仪),σ 平均值0.8 mm 提高到0.78 mm;最终交工验收平整度σ 平均值控制在0.5 mm 以内。
沥青混凝土面层施工要做好事前预防,事中控制,事后总结,要充分考虑配合比优化、拌和运输、摊铺、碾压工艺组合,尤其是对基层顶面高程控制,拟合下面层底纵断面曲线,多措并举以进一步提高沥青混凝土路面工程质量,达到创优标准。