文/李梅芳、黄世斌
在公路长期发展的过程中,沥青路面是非常重要的一种结构形式,施工具备较高的复杂性,可以通过使用双层沥青混合料摊铺设备组织摊铺施工,满足工程的施工要求[1]。从实际情况分析,一方面可以使用具备更高效率的沥青材料转运车辆,给摊铺施工提供充足的施工材料。另一方面,如果自卸车和混合料运输车实现交替卸料的情况下,混合料可以通过自卸车直接运输到现场摊铺机设备中,进行混合料的分层施工,完成铺筑作业,再应用压实设备进行双层压实施工。
某高速公路项目是沥青路面结构形式,总长度为43.34km。上层应用的是4cm 的细粒式改性沥青混凝土SMA—13,中间层是6cm 的中粒式改性沥青混凝土AC—20,设计方案中确定该两层的总体厚度为10cm。
双层沥青材料在进行摊铺施工的过程中,上面层和中面层摊铺环节,应用的是不同种类的施工材料。因此,沥青混合料在摊铺施工阶段,要保证两台设备同时进行作业,使上下两层形成不同的路面结构形式。
该高速公路项目在实施的过程中,应用的是双层摊铺机完成摊铺施工,实现两个交错布置的路面摊铺机形式开展施工,分别具有两套摊铺装置,完成不同施工材料的双层摊铺作业。与普通摊铺机最为明显的区别在于熨平板结构不同,在工程中进行自动调节,实现自动找平,确保摊铺施工质量合格[2]。此外,双层摊铺机上还设置有高效率的转运车,将上下两层结构所使用的不同摊铺材料运输到不同料斗内,保证摊铺施工保质保量地完成,不会出现任何的材料混合情况,避免质量事故问题的发生。
双层摊铺机在正式施工开始前,首先需要按照操作工艺将熨平板调整到规定的位置上,保证高度与仰角都能达到要求。然后开始在试验路段进行摊铺试验,检测确定松铺高度,进行正式路面的摊铺施工。在整个摊铺施工阶段,要保证摊铺机设备的行驶是均匀、慢速的,严格控制设备的行驶速度,确保施工可以连续进行。如果行驶速度太快,就会导致输料器的工作效率下降,铺设的材料不均匀,还会造成离析的问题。一旦确定好摊铺施工速度,就不能随意的改变,也不能在摊铺的中间部分停止车辆运输,否则都会导致施工路段部分出现严重的质量问题,影响高速公路的正常运行[3]。
碾压施工开始之前,要按照工程的施工情况选择合适的碾压设备。下表1为本次高速公路项目中应用的压路机型号与数量,并且还需要配置一台洒水车,型号为 WSISA。
3.3.1 在摊铺路面的长度至少达到100~150m 之后才能开始进行碾压施工,碾压应该紧随摊铺进行。初压阶段,所应用的是重量为4t 的小型压路机,静压两遍即可。
3.3.2 复压环节应用的是2~3 台重量为10t 的振动压路机开焊施工,以4~6 遍为宜,禁止使用胶轮压路机进行碾压施工。这是因为该种碾压设备会导致材料粘轮的情况存在,造成工程质量无法满足标准要求。
3.3.3 终压环节应用的是1 台12t 的压路机完成,碾压次数需要结合实际情况确定,一般为2~4 遍。该过程中,需要确保沥青混合料的温度在90~110℃之间。整个碾压施工阶段,都要保证设备均匀、慢速形式,不能随意变换车辆行驶速度,避免出现忽快忽慢的情况。
任何碾压环节,前后两次需要保持1/3~1/2的轮宽重叠,保证驱动轮时刻保持向前进行,预防出现混合料的推移情况。在具体的碾压施工环节,需要在钢轮表面喷洒适量的水分,以防止在碾压施工环节存在粘轮问题。水分的喷洒量需要严格的控制,一般来说,只需要达到不粘轮即可,过多就会造成材料的性能下降。在当日完成所有施工环节之后,没有达到冷却效果的路面表面,禁止放置任何的施工设备,也不能有杂物,否则将会导致路面表层的结构损坏,严重者还会造成路面污染的问题,影响整个工程质量水平[4]。
为了使路面达到平整性的标准,还需要采取措施消除材料的离析情况,这就要保证摊铺施工环节设备的行驶达到均匀性要求。一般来说,摊铺机的行驶速度最好控制在2~5m/min之间。上、下层在摊铺施工环节,进行两次质量检测,主要操作方式如下:首先,下层的合适位置上铺设一层铝板材料,然后检测松铺厚度系数;其次,对于铺设施工结束的区域且没有压实的位置上需要铺设一小块铝板。在上层铺设施工完成之后,将铝板扒开,测量上层厚度尺寸。在测量完成后,将损坏的结构部分进行修复处理。在全部沥青路面铺设施工结束之后,通过使用无损检测的方式进行铝板部分的压实度检测。如果不能达到工程的设计方案和技术标准,就需要再次进行修复处理。修复完成之后,进行检测,直到最终的质量合格为止。由此可见,施工速度是非常关键性的技术参数,也是工程中需要严格控制的一项参数。工程管理人员要加强管理,做好各项质量检测工作,保证整个施工结构部分质量全部合格[5]。
与传统的施工方式有着明显的区别,双层摊铺施工方式中,施工厚度尺寸较大,接缝部分的高度尺寸也会比较大。因此,在实际操作中应该尽量避免出现过多的接缝。在具体的实施环节,摊铺施工的宽度应该达到设计方案中规定的路面总宽度尺寸。如果在施工过程,由于不可抗力的因素不得不设置纵向裂缝,通常要进行上层熨平板伸缩缝隙的调节处理,确保上下两层之间存在负荷要求的接茬,通常达到10cm 左右即可。纵向位置上,双层摊铺机上下熨平板的间隔距离达到30cm 以下。因此,在开始施工环节,通常情况都会出现纵向宽度30cm 且厚度不同的横向接缝部分,在具体的实施环节,要想有效处理各个接缝部分,传统摊铺施工方式难度较高。为了消除横向接缝的问题,应该尽量减少停机次数。为了提高高速公路质量水平,碾压施工全部结束之后,沥青路面应该养护36h 以上才能开放通车,过早地通车会导致结构没有完成硬化而出现质量问题。
本文中所举案例的项目中,应用双层摊铺施工技术,开展上、下两层沥青路面表层施工,同时进行摊铺、碾压施工,使两层结构组合成为骨料镶嵌的结构形式。在施工全部完成之后,应该进行钻芯取样试验。经过技术参数分析发现,双层摊铺施工环节上下两层结合性能比较高,通过抗剪试验确定抗剪性能否达到标准要求,综合性能都要超出传统施工方式,综合性能比较高。
伴随着我国公路交通事业的全面发展,高速公路项目被大量的建设和应用,而路面表层是整个高速公路结构的主要组成部分,所以需要加强施工质量管理和控制。目前最为先进的双层摊铺施工技术可以实现上下两层同时摊铺施工,全面提升施工的效率,满足工程的施工质量标准要求,给高速公路的建设施工提供有力支持,积极地促进我国高速公路建设事业的全面发展,推动社会不断进步。