卫婷艳
(山西交通控股集团有限公司运城南高速公路分公司,山西 运城 044300)
高速公路是道路交通系统中的重要组成部分,承担着大量的交通运输任务,能够有效推动我国社会经济的不断快速发展。近几年,我国高速公路建设工程规模不断扩大,促使我国公路网络建设体系逐渐完善。在高速公路工程施工过程中,由于高速公路施工长度较长,沿途常常会跨过多个区域,极易受到不同地区地形地貌、气候条件等的影响,增加了高速公路工程施工难度,特别是长大纵坡沥青路面施工。为确保高速公路长大纵坡段沥青路面的施工质量,本文就其相关技术要点展开探讨。
某一高速公路工程,道路总长24.5km,设计车速为100km/h,双向4 车道,路基宽度为24m,路面结构(由上及下)为:4cm SMA-13 沥青混凝土上面层+6cm AC-20 沥青混凝土中面层+8cm AC-25 沥青混凝土下面层。该高速公路工程位于山岭地区,具有很多长大纵坡路段,而该地区夏季较为漫长、炎热,再加上山岭地区的交通环境比较恶劣,长大纵坡路段沥青路面极易出现多种病害,如裂缝、车辙等,对行车安全造成极大影响。为避免以上问题,施工单位决定对长大纵坡路段进行专项施工。
在本次施工中,为进一步提高沥青混合料的高温性能,施工单位决定选用SBS改性沥青,其各项技术指标检测结果如表1所示。
表1 SBS改性沥青各项技术指标检测结果
在沥青混合料中,集料相当于受力主体,集料质量在极大程度上会影响沥青混合料的整体性能。根据就地取材原则,本工程决定选用石灰岩磨细矿粉作为填料,选用耐磨性好、质地坚硬的石灰岩碎石作为粗细集料,以有效降低施工成本,提高长大纵坡路段沥青路面的施工质量。集料各项技术指标检测结果如表2所示。
表2 集料各项技术指标检测结果
为提高长大纵坡路段沥青路面的高温抗车辙性能,本工程上面层选用SMA-13 沥青混合料,其合成级配如表3所示。
表3 上面层SMA-13合成级配情况
施工前,要先合理调试施工机械设备。本工程所用施工机械设备如表4所示。
表4 施工机械设备
(1)严格控制冷料仓的进料速度,根据目标配合比,精准确定集料用量。
(2)在筛分过程中,不得出现集料离析现象。集料筛分中,一定要保证筛分系统的稳定性。为避免出现破洞现象或过载现象,应提高筛分机的检查频率。
(3)严格控制沥青的加热温度,在拌制沥青混合料的过程中,如果温度偏高,则沥青极易出现老化现象,对沥青混合料的性能造成影响;如果温度偏低,则会降低沥青黏度,导致沥青无法完全包裹集料。
(4)严格控制沥青混合料拌和时间。在沥青混合料拌和过程中,要确保矿料完全覆盖沥青结合料。本工程拌制沥青混合料时,要先干拌纤维与集料,干拌时间应控制在5~10s 之间,然后在拌和锅中加入沥青,进行40~45s时间的湿拌。
沥青混合料拌和完成后,利用自卸卡车将沥青混合料运输到施工现场。在运输过程中,为避免沥青混合料出现温度离析现象,可以在混合料上覆盖层土工布;为有效缩短运输时间与减少热量损失,可以适当加快运输速度。
在遵循高频、低幅、慢压、紧跟的原则下,合理碾压沥青混合料。其中,长大纵坡沥青路面碾压施工工艺如表5所示。
表5 长大纵坡沥青路面碾压施工工艺
根据相关规范规定,选用表干法来检测长大纵坡路段沥青路面的压实度。根据检测结果,长大纵坡路段沥青路面的压实度均大于97%,满足规范要求。
为保证行车安全性,长大纵坡路段沥青路面一定要具有较好的抗滑性能。因此,本工程对长大纵坡路段沥青路面构造深度进行了检测。通过分析检测结果可知,长大纵坡路段构造深度的检测结果满足规范要求,表明沥青路面具有较好的抗滑性能。
(1)高速公路长大纵坡路面一般比较复杂,在最近几年中,随着我国高速公路建设规模的不断扩大,很多高速公路地处山区,增加了施工难度。与其他一般高速公路路线比较,长大纵坡路线更为复杂,如果设计不合理,便极易加大高速公路工程的施工成本。
(2)纵坡大。因为在高速公路长大纵坡路段的坡度比较大,这对施工方案提出了较高要求,设计前一定要进行现场勘察,有效结合山区地形地貌特点,制定合理、科学的高速公路长大纵坡施工方案。
(1)温度离析预防措施。如果选用重型螺旋搅拌机搅拌混合料,则可以采取有效措施将其改造为变径螺旋输送器,与此同时,为有效减少或避免出现温度离析现象,应根据螺距大小充分搅拌冷料与热料;为确保沥青混合料均匀进入摊铺机,可以在传接机上部直接放沥青混合料。
(2)横向离析预防措施。在进行长大纵坡沥青路面施工过程中,为减小外界环境因素对沥青路面造成的影响,施工单位最好选用大吨位自卸式运料车来运输沥青混合料,不得一次性倾倒,而应预留适量的沥青混合料。与此同时,将运料车间距控制在10km以内。在进行装料过程中,如果选用移动装料方式,为提高装料密实度,按“先中间段,后两面”的顺序进行装料。施工单位需要先为沥青混合料预留位置,然后将沥青混合料入仓。为保证仓库整洁、干燥,避免出现混合现象,要做好仓库的通风工作。
(3)纵向离析预防措施。在高速公路长大纵坡沥青路面施工过程中,为有效预防出现纵向离析现象,施工单位应选用性能较好的摊铺施工设备,同时在施工过程中要严格遵守相关操作规范要求。根据工程施工现场的实际情况,合理调整超声波料位器,若条件允许,可合理改装螺旋前导料板的两端。在摊铺过程中,要合理控制摊铺速度。
(1)严格管控施工材料质量。针对施工材料的质量合格证明、生产日期,施工单位要对其进行严格检查,选择社会信誉高的供货商,一旦发现质量不满足要求的施工材料,应及时更换。在沥青路面施工过程中,应根据配合比设计,充分准备混合料各种施工材料。沥青混合料要搅拌均匀,同时要科学控制沥青混合料的搅拌时间与温度。
(2)在沥青混合料拌和完成后,可采用随机法抽检沥青混合料质量,尤其沥青混合料配合比,一旦抽检发现质量不满足要求,则不得用于施工。
(3)为保证摊铺厚度的一致性,要严格控制沥青混合料的摊铺速度与摊铺宽度。为降低道路的空隙率,要有效控制高速公路长大纵坡沥青路面的压实度与平整度。高速公路沥青路面各层压实度要求或有不同,上面层的压实度为98%,中面层与下面层的压实度为97%,同时空隙率应控制在7%以内。
(4)合理确定长大纵坡路段路面碾压施工流程。一般来说,碾压包括初压、复压、终压3 个施工阶段。在进行碾压施工过程中,压路机一定要紧跟在摊铺机后面,同时沥青混合料摊铺温度宜控制在170~180℃之间。
为有效避免高速公路长大纵坡路段沥青路面病害问题,要严格控制施工原材料质量,优化矿料级配,采取有效措施解决施工过程中的各类问题。本文提出长大纵坡段公路沥青路面施工技术要点,以期为相关施工提供一定的借鉴。