(中交第二航务工程局有限公司新疆分公司,新疆乌鲁木齐 830000)
随着城市化水平的不断发展,市政公路工程不断进行规模扩张,提升了沥青混凝土施工技术的应用率。目前,市政公路建设的结构形式大部分为沥青混凝土面层,该结构形式只需使用少量的沥青,矿粉、细集料等的应用可充分发挥性能,保障施工质量,满足环保要求,提高公路使用效益。
国道216线乌鲁木齐市过境段公路工程第WDRH-1标段(东二环)工程建设项目,项目起讫里程桩号K0+000~K20+800,全长20.800 km,全线采用双向八车道,红线宽度高架桥段60 m,地面段70 m,路面结构类型为沥青混凝土路面。
(1)路基工程:挖方978.6 万m3;填方202.6 万m3;特殊路基11.62 km,施工材料主要为盐渍土、湿陷性黄土、杂填土。
(2)路面工程。20 cm厚天然砂砾底基层155.52 万m2;15 cm厚5%水泥稳定基层18.01 万m2;18 cm厚5%水泥稳定基层为234.68 万m2;封层为116.83 万m2;黏层122.58 万m2;8 cm粗粒式沥青混凝土面层为57.50 万m2;7 cm粗粒式沥青混凝土面层为41.75 万m2;6 cm中粒式沥青混凝土面层为65.11 万m2;4 cm中粒式沥青混凝土面层41.75 万m2;4 cm沥青玛蹄脂混合料上面层(SMA-13C)为0.43 万m2;4 cm桥面铺装沥青玛蹄脂混合料上面层(SMA-13C)20.40 万m2;6 cm中粒式沥青混凝土桥面铺装面层19.73 万m2;5 cm细粒式沥青混凝土(AC-13F)面层7.25 万m2;4 cm细粒式沥青混凝土(AC-13F)面层7.18 万m2。
市政公路需要承担的运营压力较大,其路面性能必须严格按照规范要求,在建设过程中必须实施强有力的监督管理,避免影响工程质量,导致公路运用无法达到预期效果,影响人们的日常生活。
通过在沥青混合料中加入粗集料,实现段集配密实性提高混合料在高温条件下的稳定性。在操作过程中,为确保所有层级的混合料具备较高的密实性,应严格控制碎石含量,避免大量使用,与完全断级配无限趋近,可有效提高混合料的密实性。上面层使用的混合料中应适当增加粒径的碎石含量,可提高混合料外观的美观度和粗糙度。
沥青混合料级配范围如表1所示。
表1 沥青混合料的级配范围
路面未开工建设前,需要对路基项目和构造物项目进行检测,检测结果达标方可开展相关工作。对基层进行检测后再开展沥青面层作业,如果基层质量不符合标准,不可开展沥青面层的铺设工作。沥青面层摊铺工作开始前,需要清理沥青表层,将污染物、杂物冲洗干净,并清理下封层浮屑。在上、下面层开始施工前,避免污染黏层沥青撒布,应保持清洁状态。
该项目的沥青混合料面层较多,在开始摊铺前,需要先铺设一段沥青混合料面层作为试验路段,并需在监理工程师的监督指导下进行,试验路段摊铺共试拌、试铺两个阶段。
(1)根据试验结果合理选择施工机械,并合理组合机械。(2)根据试拌结果,明确拌和数量与时间、拌和温度、上料速度、生产能力等,在开始正式施工时,对沥青混合料的配合比先行验证,使矿料及油石配合比更精准。(3)根据试铺结果,明确摊铺方式、温度、宽度、速度、找平方式等。(4)根据试铺结果选择合适的压实机类型,合理组合机械,明确压实温度、速度、顺序、次数等。(5)明确施工缝处理方式。(6)明确沥青面层摊铺指数。(7)明确施工进度及作业强度,对施工计划进行适当调整。(8)对原材料和施工质量进行查验,确保其与标准要求相符。(9)明确施工组织体系和管理体系,确定机械设备、人员、指挥方案等。
摊铺工作完成后,以上述顺序为参考,完成配合比设计报告、试验路段摊铺总结报告编制,由建设单位和监理批准,并将标准配合比、设计油石比下发给施工单位。
按照质量管理和标准配合比指出的筛孔大小区间,制定级配控制范围,以实现对沥青混合料质量的检验并加以管控,已经确定的配合比标准必须严格执行,非特殊情况不得调整。
经监理工程师验收后,符合标准的上下层必须完全清理后,再进行沥青混合料摊铺,摊铺过程要求速度缓慢,厚度均匀且不间断作业。
粗粒式沥青混合料在进行下面层摊铺时,采取摊铺方法为基准钢丝法,在路基两侧先设置基准钢丝,在基准钢丝上安装自动找平传感器,是摊铺机在作业时更好找平,提高摊铺的平整度。
细粒式沥青混凝土在进行上面层摊铺时,采取摊铺方法为非接触式平衡梁法,将非接触式红外线基准梁接于摊铺机大臂处,在基准梁安装自动找平传感器,使摊铺机完成自动找平。
摊铺机受料前先在料斗内涂上柴油,防止料斗站上混合料。将沥青混合料送至施工现场后,需要将其快速置入摊铺机料仓,并马上展开摊铺工作[1]。
摊铺需要由2台摊铺机前后分开作业,间隔10~20 m,且左右间隔50 mm,并将车轮印记错开,上下层拼接处相差超过20 cm的距离,摊铺温度需保持在110~165 ℃。
摊铺机在开始作业前,需将烫平板预热0.5~1 h左右,使其温度保持在100 ℃及以上。摊铺时应低速前进,层面要求均匀,摊铺工作不间断进行,无特殊情况不得暂停作业或调整速度,可确保层面平整,避免混合料发生离析。普通沥青混合料和改性沥青混合料的摊铺速度分别控制在2~6 m/min和1~3 m/min。
改性沥青混合料在摊铺时的温度应高于普通沥青混合料,两者相差10~20 ℃,如有其他情况发生可先行试验并调整。气温在5 ℃以下、阴雨天、路面有积水均不符合沥青混合料摊铺要求。施工过程中如遇降水不得继续施工,摊铺好的沥青混合料未经压实也需铲除,雨季进行路面摊铺作业需要有效排水。混合料有离析、裂缝、波浪等情况,需要将其铲除并分析原因。
沥青混合料经过压实后,其压实度、平整度均符合标准要求,所有面层的压实度需达到98%~100%,孔隙率不超过6%。混合料经摊铺、振捣、熨平等一系列操作后,需要进行检测,确保与标准要求相符后,方可展开压实作业。沥青混合料压实应按照流程展开工作,即初压、复压和终压,压路机碾压速度应匀速缓慢,并要求直线行驶。
(1)初压。混合料摊铺完成后进行初压,温度应高于150 ℃,采用双轮振动压路机碾压1~2遍,初压结束后检测路拱及平整度,如有问题可进行适当调整。
(2)复压。①初压完成后便可展开复压,以试验为标准,采用振动压路机进行碾压,碾压4~6次,施工温度保持在80~100 ℃,压实度需达到标准要求,不得有轮迹;②碾压路段长度在80 m及以下。
(3)终压。终压是在复压完成后进行,静压次数在2遍以上,直至无轮迹。
未经压实遇到降水会影响沥青混合料质量,需要将其完全清除,更换新的混合料。路面未经碾压成型,压路机不得在上方停车、转向或掉头。如果部分区域压路机无法作业,需要采用热手夯、振动夯板、机夯等方式将混合料压实,路面成型后24 h内应避免放置任何重量较大的物品,避免在路面上遗落油料、矿料等。
沥青混合料摊铺时,应减少纵向和横向的接缝,连接紧密平整,防止接缝发生离析。纵缝应在20 cm以上,横向接缝之间的距离控制在1 m以上。
3.5.1 纵向接缝
摊铺机在作业时需保持梯队形式,并采用热接缝,与已摊铺的混合料间隔20~30 cm,该作业完成后便可碾压骑缝。
3.5.2 横向接缝
采用3 m直尺监测端部是否平整,如果未达到标准要求,确保其与路中线垂直的情况下进行切齐清除。清洁完成后在端部进行黏层沥青的涂抹,再按照顺序继续开展摊铺作业。在摊铺时,可适当调整预留高度,接缝处的摊铺作业结束后,采用3 m直尺监测平整度,需更换为人工展开后续的施工内容。
横向接缝在进行碾压作业时,需采用双轮双振动压路机展开横向碾压,在碾压作业时,已经由压路机完成压实作业的混合料层摊铺新的混合料,其宽度控制在15 cm,不断摊铺新的混合料并进行压实,使混合料偏移15~20 cm,直至偏移方向与新铺层方向一致,再展开纵向碾压。
综上所述,在市政公路工程项目中,沥青混凝土层的施工作业较为重要,严格把控各施工环节,提高施工作业水平。同时,应采取科学的管控方式,完成沥青混合土层的施工作业,确保公路工程高质量完成。