摘要 沥青混凝土路面作为常见路面結构被广泛应用于全国各地的各类公路工程项目,虽其研发、应用年限已久,工艺已极为成熟,但也会因此而产生疏忽,致使铺筑质量出现问题,影响公路的使用年限与投资效益。对此,文章以某公路改扩建工程为例,分别就沥青混凝土路面施工关键技术与质量控制要点予以简要探讨,以期为同类施工提供借鉴。
关键词 沥青混凝土路面;施工关键技术;质量控制要点
中图分类号 U416.21 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)12-0071-03
收稿日期:2022-04-18
作者简介:王玉成(1974—),男,本科,工程师,研究方向:工程施工技术与管理。
0 引言
与水泥混凝土路面相比,沥青混凝土路面平整性更好且无接缝、伸缩缝,与车辆轮胎的附着力更大,车辆行驶体验更好,施工进度更快,维修、养护更便捷,故得以广泛应用。但沥青混凝土路面结构相对复杂、施工工序较多,任一工序、环节的施工管控未做到位均会对施工质量带来不利影响,因此,对其施工与质量控制要点进行总结、探究极具价值意义。
1 工程概况
某公路改扩建工程线路全长36.21 km,面层为沥青混凝土结构(4 cm厚AC-13C细粒式沥青混凝土上面层+6 cm厚AC-20C中粒式沥青混凝土中面层+7 cm厚AC-25C粗粒式沥青混凝土下面层)。因该路段的车流量较大且以重型车辆为主,加之该区域夏季温度偏高且降雨偏多,使得路面在夏季高温重载情况下易发生车辙病害,并引发路面翻浆、坑槽以及水损坏等问题。因此,须加强设计并做好混合料拌制、混合料运输、混合料摊铺以及混合料碾压等各个关键环节的施工管控与后期维养,确保路面性能达标。
2 沥青混凝土路面施工关键技术
2.1 施工准备
(1)材料准备。沥青混凝土路面施工前,结合施工实际提前准备好沥青、骨料、矿粉等原材料,并根据材料类别进行分类储存、堆放。材料进场前,严格按照规范要求对其质量进行检验,把好材料质量关。
(2)设备准备。根据沥青混凝土路面的宽幅、长度,合理选择机械设备,如搅拌机、运输车、摊铺机、压路机等。其中,搅拌机要经专业检测机构标定,运输车、摊铺机、压路机等按要求进行检修、保养,确保所有施工用设备均处于良好的运行状态,符合环保减排要求。
(3)人员准备。技术管理人员、试验检测人员、一线作业人员等全部到岗到位,具备一定的专业知识和施工经验,上岗前按要求接受培训和技术交底。
(4)技术准备。施工前细致审核施工图纸,熟悉施工技术规范,编写施工设计与技术管理办法,制定施工质量管理制度、安全保证制度,按要求做好施工技术交底。
(5)测量放样。根据设计图纸,结合路面现场实际,确认中桩位置,放出结构层边线。对于沥青混凝土路面下面层施工,按照钢丝引导控制高程法,以10 m的间距等距设置控制桩,保证现场放样的准确性。
2.2 试验段试铺
沥青混凝土路面正式施工前,首先在施工现场选择一段路面作为试验段,按照设计规范要求进行试铺,以优化调整各项施工参数,试验段长度选择通常为200~400 m[1]。
通过试验段试铺起到以下作用:
(1)进一步验证沥青混凝土混合料的配比。
(2)试铺使用的机械设备均为正式施工的机械设备,通过试铺有利于操作人员提前熟悉设备性能,检验设备效果,可对设备的振动强度、摊铺速度、材料温度、找平要求等参数进行优化修正。
(3)通过试铺确定满足施工实际的摊铺次数、速度以及温度等参数,调整施工段落长度和松铺系数之间的比例,提高路面施工进度和质量水平。
2.3 混合料拌制
(1)按照规范要求,结合试验结果、拌合设备与每次拌合量等因素,确定集料拌合时间。以间歇式拌合机为例,每次拌合时间≥45 s,干拌时间控制在5~10 s,直至所有的集料都被沥青均匀包覆[2]。
(2)拌合前,要对集料进行加热烘干,确保含水量≤1%。考虑到温度的损耗,每日前几锅集料的拌合温度要适当提高,前几锅试拌料丢弃后,再进行正式混合料拌制。
(3)经过充分拌制的混合料在出仓前,要对拌制质量进行检查,确保均匀一致,没有花白料、结块的现象。如果混合料因为温度过高导致碳化气泡,须弃用并重新拌制。
(4)设置专用的测温台和设备,对沥青、集料、混合料的出场温度进行严格检测,温度过低不得出场。结合工程实际,在试验段作业时,沥青加热温度为160~165 ℃,混合料出场温度为150~165 ℃。
2.4 混合料运输
(1)根据拌合站最大拌制量,结合拌合站与现场的实际距离,考虑施工现场施工情况,确定运料车的型号和数量。运料车尽量选用大吨位,一次装满、防止超载,车厢使用双层加棉篷布覆盖(保温、防雨、防污染),以减少温度损失并防止沿途撒漏。
(2)提前做好运输路线的合理规划,保持安全畅通。运料车行驶过程中,要轻缓起停、匀速行进,防止急刹车、急转弯。
(3)运料车在拌合站下装料时,要前后移动位置,按照中段、前段、后段的顺序进行装料,防止一次性装料造成混合料堆积、离析。在运输过程中,若混合料被淋湿或者结块,须弃用,不得用于施工作业。
(4)沥青混合料出料温度控制在145~165 ℃,运输到现场温度≥145 ℃。对运料车要逐车检测出场及到场温度,可以在运料车一侧中间与底板距离约30 cm位置开设检测孔,插入温度计(深度15 cm)进行检测,翔实记录温度数据[3]。
(5)混合料运抵施工现场后,运料车待机等候,每辆摊铺机前应保持有3~5辆运料车待命,以保证摊铺作业连续不间断。摊铺时,运料车在摊铺机前停车,保持10~30 cm距离,防止与摊铺机撞击磕碰,挂空挡后由摊铺机缓慢推动前行。严禁运料车在下承层黏层上急刹车、急转弯或掉头,以免破坏黏层质量。
2.5 摊铺施工
(1)摊铺作业前,对工作面予以细致清理,使摊铺作业面保持干净、干燥。
(2)采用具有自动找平、振动熨平板等初压装置的摊铺机进行摊铺,摊铺前应提前预热30~60 min至熨平板温度≥100 ℃以后方可进行摊铺[4]。铺面要厚度均匀,防止离析。
(3)沥青混合料施工温度须符合设计规范要求,具体见表1。
(4)按照试验段参数确定松铺系数,摊铺作业时,要跟进检查摊铺层厚度、平整度情况,对照既定参数检查路拱、横坡尺寸等指标,不符合设计规范要求的及时予以调整。
(5)下面层摊铺需确定路面标高,中上面层摊铺需按照移动自找基准方式进行摊铺,以及时调整沥青面层的厚度及平整度。
(6)考虑到路面宽幅及作业效率,一般采用2台摊铺机梯队作业,保持摊铺机匀速行进,速度控制在2 m/min,以提高路面施工的平整性。
2.6 碾压施工
(1)混合料碾压应紧跟摊铺及时施作,碾压时按照初压、复压、终压进行作业,整个过程应保持连续,中途不得停机。初压、复压、终压的每个段落应做好标记,以便操作人员辨认。
(2)初压阶段宜使用≥10 t的钢轮压路机,复压阶段宜使用16~25 t的轮胎压路机,终压阶段宜使用钢轮压路机。具体碾压次数、碾压方式可结合试验段参数予以确定,碾压速度详见表2[5]。
(3)碾压作业沿着摊铺方向,按照阶梯状实施碾压,整个过程中按照先慢压、后高频低幅的原则进行作业(如图1),确保路面面层不漏压、不欠压、不超压。
(4)压路机启动、驻停都要减速慢行,对相邻碾压带需要重叠压实,其中,钢轮压路机静压时重叠15~20 cm的轮宽,振压时重叠≤15 cm的轮宽,轮胎压路机重叠1/3~1/2的轮宽。
2.7 施工缝处理
(1)对于沥青路面纵向施工缝,碾压作业时预留10~20 cm宽的混合料不碾压,作为后高程基准面,并预留5~10 cm摊铺层重叠,在最后跨接缝碾压时以热接缝形式处理,上层与下层纵缝应按要求错开至少15 cm[6]。
(2)对于沥青路面横向施工缝,首先用3 m直尺定位接缝位置,然后将多余的摊铺料铲除。摊铺作业前,先将接缝处残留的灰浆清理干净,涂抹少量的粘层沥青,再将熨平板从已摊铺混合料处预热后起步开始摊铺,然后采用钢轮压路机横向碾压密实,碾压时由先铺面层缓慢向新铺面层方向跨缝碾压。横向施工缝的留设应尽量远离桥梁毛勒伸缩缝,且与毛勒伸缩缝的距离应大于20 m,以保证毛勒伸缩缝两侧路面的平滑顺直。
3 沥青混凝土路面施工质量控制
3.1 混合料控制
(1)沥青混凝土路面施工中,要优化配合比设计,优选集料级配,控制油石比和施工温度,以有效提高沥青混合料质量。
(2)为保证摊铺的连续性,要提前拌合混合料,并将热料储存在热料仓中,储存期间的温降不得超过10 ℃[7]。混合料装车测温合格后,填写发料单,方能允许出场;运抵现场后,再次测温合格后,方能用于摊铺。
(3)混合料从拌合、进场等各项参数均应按要求做好质量检测,进场后应做好温度监测,全程做好记录,满足要求后方可投入使用,对于质量检测或温度检测不满足要求的不得投入使用。
3.2 摊铺控制
(1)摊铺施工前,应认真检查下承层,对残渣、污染物细致清理,满足要求后洒布一层粘层沥青。
(2)摊铺机的熨平板放在垫块上,处理冷接缝时,须将熨平板放在已经摊铺的路面上预热,待温度达标后方能进行作业。
(3)摊铺速度要和供料速度、压实速度相匹配,保持不间断、连续性的摊铺,中间不能中断。布料槽内的混合料高度要在中轴以上,布抖缓慢均匀。
(4)作业前,将摊铺机的受料斗薄涂一层防粘液。如摊铺中发现混合料离析,需以人工方式处理。
(5)强化现场的组织协调,做好摊铺作业的有序衔接,加强前后场指挥协调,做到卸料快、摊铺快、整平快、碾压快,防止某个环节中断导致路面不平整,出现接缝等现象。
3.3 碾压控制
(1)碾压作业须在摊铺作业后立即进行,防止等候时间过久造成混合料温度降低,影响工程质量。
(2)碾压期间,压路机要连续作业,保持缓慢匀速,不得停机熄火或突然转弯,严禁在尚未碾压完成的路面上驻停。
(3)为防止混合料发生粘轮而影响碾压质量,可在钢轮压路机表面喷洒少量水雾,为提升效果可在水中掺入一定量的清洗剂或隔离剂,严禁掺入柴油等溶剂;对于轮胎压路机可在轮胎表面涂刷一层植物油,严禁直接喷洒水[8]。
(4)对完成碾压作业后的沥青混凝土路面要做好保护,实行交通封闭管理,防止车辆、人员随意进入现场对路面造成污染,待沥青混凝土混合料自然冷却,表面温度<50 ℃后,路面方可正常通行。
4 结语
经调研发现,沥青混凝土路面施工中无论是混合料拌制、运输,还是摊铺、碾压等任一环节出现问题,都会导致所筑路面出现质量问题。因此,要熟悉、掌握沥青路面施工关键技术以及质量管控要点,并切实抓好各关键环节、工序的施工管控不放松,为确保沥青混凝土路面铺筑质量夯牢根基。
参考文献
[1]杨永涛. 公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J]. 中国公路, 2021(23): 104-105.
[2]郭瑞军. 公路工程瀝青路面施工技术及质量控制要点[J]. 工程建设与设计, 2020(2): 168-169.
[3]游卫星. 高速公路沥青路面施工技术及质量控制要点[J]. 工程技术研究, 2021(7): 199-200.
[4]陈海威, 张映星, 杨柳文. 沥青路面施工技术及质量控制要点[J]. 交通世界, 2020(26): 97-98.
[5]刘永鹏. 公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J]. 青海交通科技, 2020(2): 93-96.
[6]蔡华玲. 公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J]. 人民交通, 2019(9): 73+75.
[7]谢敏. 城市道路沥青路面施工质量控制技术研究[J]. 交通建设与管理, 2021(2): 116-117.
[8]孟祥涛. 高等级公路沥青路面施工质量控制要点[J]. 交通节能与环保, 2021(2): 113-116.