张锦松
(中铁一局集团有限公司第三工程分公司,陕西 宝鸡 721000)
成都天府国际机场高速公路TJ4标段路面工程主线、起点连接线、天府支线及枢纽互通匝道路面,在其路面结构为4 cm改性沥青玛蹄脂碎石SMA-13+cm中粒式改性沥青混凝土AC-20C+防水粘结层+水泥混凝土铺装层。
桥面铺装施工工艺流程见图1。
图1 桥面铺装施工流程
1)以试验后批复的生产配合比为准,精准称量原材料,保证各类原材料用量的合理性,再将其投入拌和机内充分搅拌。
2)拌和温度的控制将直接影响混合料的质量,不同材料的加热温度有所不同,其中矿料为180℃~200℃,沥青为165℃~175℃,出厂温度以175℃~185℃为宜。拌和期间,加强对温度的检测,根据实测结果加以调整,将各阶段、各部分的温度稳定在合理的区间内。
3)将称量好的集料和沥青送至拌和机内,充分搅拌处理,保证原材料的混合均匀性。总拌和时间55 s,干拌时间要控制在10 s以内,以便减少原料磨耗。原料有效混合后,要求沥青均匀裹覆集料颗粒,拌和后的沥青混合料不可出现团块、花白料,否则将视为废料处理。
4)拌和后,跟踪质量抽检,从油石比、级配等方面进行系统性分析,掌握沥青混合料的实际质量,禁止将不满足要求的沥青混合料用于工程施工中。
1)为避免沥青混合料装料时发生离析,车辆按照前、后、中的顺序移动,分阶段完成整车的装料作业。
2)以施工现场对沥青混合料的需求为准,准备足量的运输车。装车前,先清理运输车底板的积水以及附着在车厢上的杂物,待其保持洁净后,均匀刷涂薄层隔离剂,目的是避免沥青混合料粘附在车厢上。
3)混合料装车后安排测温,若实测温度高于设定值,可能有烧焦的情况会失去黏性,此时视为废料处理。
4)根据预先规划好的路径,由驾驶人员将沥青混合料运至现场,凭运料单接收,对到场材料加以检查,判断是否有温度不达标、结块或其他异常状况。
1)沥青上面层摊铺时,为保证高程和平整度的合理性,需采用具有自动找平功能的摊铺机,由具有资质的员工操作,保证摊铺效果。
2)上面层半幅摊铺宽度按15.55 m控制,此部分实施全断面摊铺的方法,速度1.5~2.5 m/min,松铺系数1.2。
3)正式摊铺前,对摊铺机熨平板做拉线调整处理,合理调节熨平板的温度,预留合适的上拱度。熨平板预热时间安排在摊铺前0.5~1 h,待熨平板受热后,检测其温度,要求实测值>100℃。此外,对振捣夯具做全面检查,保证各类机械设备均无误,以免影响正常施工[1]。
4)为避免现场停机等料,合理协调运输队伍,现场等候卸料的车辆至少为5辆,保证沥青混合料供应充足,实现连续摊铺的目标。为避免碰撞摊铺机,严格控制运料车的位置,要求其稳定停靠在摊铺机前方10~30 cm,在此情况下,由摊铺机迎上去推动卸料。运料车挂空挡,在摊铺机推动作用下促进其前行,严格控制卸料速度和摊铺速度,保证运行速度的均衡性。摊铺初期加强观察,判断最初10 m的铺筑效果,若无异常则继续摊铺,若有异常则对施工方法做合理调整,直至铺筑效果满足要求为止。
5)摊铺前,用插入式温度计测量混合料的温度,要求实测值>165℃,若温度不满足要求,视为废料进行处理。
6)在桥面集水槽和泄水孔放置合适尺寸的方木,施工后将其取出,并加强对细部的观察,判断边部是否有缺角、翘起等情况,若有则予以处理,使其恢复完整。
沥青混合料碾压施工见图2。
图2 沥青混合料碾压
2.5.1 碾压的基本要求
1)为保证路面全幅的施工效果,碾压时保持适量的重叠宽度,以轮宽为参照基准,静压、振动碾压环节的重叠宽度分别取该值的1/2和1/3。
2)合理控制压路机的运行姿态,折回的地点不可在同一断面,较为合适的是呈阶梯形。
3)阶段性施工,即先起步、后起振,结束碾压时,采取的是先停振、后停机的顺序。
4)对于温度在50℃以上、已经过压实的路段,禁止压路机停留在该处,同时需采取防护措施,以免杂物落入刚施工完成的路面。
5)碾压作业遵循匀速的原则,且初压和振动碾压以慢速的状态为宜,否则容易出现不同程度的热料推移、开裂现象。摊铺后及时安排碾压(尽可能在混合料温度较高时完成),初压温度≥160℃,且随着温度的提高,沥青混合料的可塑性更好,有利于控制平整度和压实度。
6)碾压段长度以30~50 m为宜,尽可能保证各段长度的均匀性。遇现场温度较高、风速较小的情况时,适当延长碾压段的长度,而风速较大时则减小长度,即根据现场环境灵活调整。
2.5.2 碾压注意事项
1)碾压紧跟摊铺作业,避免中途间隔过长的时间,否则沥青混合料的温度降低,影响压实效果。初压后及时安排复压,从低侧开始逐步向高侧推进。经过压实后,检测沥青混合料的成型状态,要求压实度和平整度均达标。
2)严格控制压路机的运行姿态,要求驱动轮面向摊铺机,并从外侧开始逐步向中间碾压,有序完成整体的碾压作业。压路机依据预先规划的路线行进,不可随意变更方向,也不可大幅度变更速度[2]。
3)碾压期间,由专员用3 m直尺检测,做全面的分析,判断是否有边部、局部平整度不足的情况,若有则加以处理。
4)合理协调施工工序,保证初压、复压、终压的有序进行,形成流水化施工作业模式。
1)纵向施工缝。不宜产生纵缝,为此安排1台摊铺机,操作人员听从指挥,半幅全断面一次摊铺成型,保证路面结构的完整性。
2)横向施工缝。较为合适的是平接缝形式,若由于沥青混合料供应不足或是其他原因而中断施工,可能会出现摊铺混合料的末端发生冷却的情况,此时需设置一道横向接缝,与铺筑方向呈垂直的关系。用凿岩机或是人工作业的方法刨除端部层厚不足的部分,经过此环节的处理后,使接缝呈直角连接的形式,清理产生的杂物,在该处涂抹改性乳化沥青。待后续恢复摊铺作业时,需要清理刨除的断面,使该处保持干燥、洁净的状态,再涂黏粘层油,安排摊铺机从接缝处开始施工,碾压环节则采取横向压实的作业方法,此处从先前已铺面层上开始,跨缝碾压,以相对均匀的速度向新铺面层推进,待接缝部位得到有效碾压处理后,再针对新铺面层做纵向碾压处理,最终保证整个区域的平整性和密实性。为确保接缝部位的沥青混合料有足够的紧密性,需要加强对施工缝及构造物两端连接部位的妥善处理,提高精细化作业水平。
正式施工前,试验室组织原材料的抽样试验工作,若实测结果满足要求,则进一步报请监理工程师,尤其要以抽检的方法加强质量检验,全面保证各类原材料的质量。
1)及时检查料堆和皮带输送机的材料,判断其是否有异常的色泽或是不均匀等问题,若有则做进一步的分析,避免不达标的材料被投入至拌和环节。
2)对拌和机各项参数、控制屏的显示值做全面检查,同时对比分析采集的数据与显示值,判断两者是否具有一致性。沥青混合料生产环节,需要加强在线监测,及时掌握实际情况,针对异常状况做有效的处理。
3)加强对沥青混合料拌和期间各项温度的检测,例如各类原材料的加热温度、出厂温度,要求各项温度均被控制在许可范围内。以取样抽提、筛分的方法检测沥青混合料,着重从矿料级配和油石比两个方面切入,做客观的判断。
4)针对试件做马歇尔试验,目的在于测定孔隙率、稳定度和流值,作为质量判断的关键依据。
5)沥青混合料生产环节,用计算机加强监测,主要监测内容:逐盘采集各项数据,生成各料仓对应的筛分曲线,根据所得结果计算出矿料级配,再将其与预先设计的级配范围对比分析,判断两者是否存在差异,若有则明确具体的差异程度,对矿料级配情况做出准确的判断。
3.3.1 厚度的控制
1)根据确定的松铺系数组织摊铺作业,期间加强对松铺厚度的检测与控制,具体可以将插尺插入摊铺层,获得具体的数值,若有不合理之处,则及时予以调整。
2)综合考虑混合料生产总量和实际摊铺面积两项参数,据此组织计算,确定平均厚度,利用此项数据检验摊铺厚度。
3)待摊铺部位冷却后,以钻芯的方法加以检测,此方法可测定具体的压实度和厚度。
3.3.2 压实度的控制
1)保证原材料的供应品质,禁止任何不达标的原材料被投入使用;依据配合比控制原材料的用量,并做充分的拌和,得到均匀性较好的沥青混合料,拌和后不可出现离析、窝料现象。
2)加强全流程温度控制,包含原材料加热温度、出厂温度、摊铺及各碾压阶段的温度,在保证温度的合理性后,有利于提高压实度。
3)及时碾压,尽可能减少温度散失,初压、复压和终压3个阶段的碾压作业及时跟进,缩短中途间隔时间,一方面保证碾压效果,另一方面提高施工效率。
4)加强对碾压遍数、碾压速度的控制,未经许可不得随意更改作业参数。
5)待面层完全冷却后,随机选点,钻孔取样,采取此方法检测压实度,根据实测结果展开计算,获得合格率数据,据此评价面层施工质量。
3.3.3 平整度的控制
1)合理控制沥青混合料的级配,将其稳定在许可的范围内。
2)遵循连续摊铺原则,为此需要保证沥青混合料供应充足,同时合理协调摊铺机械设备,有条不紊地推进施工进程。
3)卸料时,运料车挂空挡,在摊铺机的推动作用下前行,有序卸料,需要避免运料车直接碰撞摊铺机的情况,否则会影响摊铺面。
4)初次碾压时,设备以小吨位的压路机为宜,以相对较慢的速度运行,否则可能导致沥青混合料发生不同程度的推移。
5)摊铺期间,由专员用3 m直尺及时检测,识别不平整之处,做好标记,而后安排小型压路机对该部位做针对性的碾压处理。
6)对于与桥梁等构造物的接头,考虑到其特殊性,需要加强对接缝的精细化处理,保证该部位的平整度,施工期间可用3 m直尺检测,在施工阶段做好相关工作后,避免正式使用时发生跳车现象。
3.3.4 沥青混合料离析的控制
1)拌和、装料均要具有连续性,且不可出现空料、混料现象。
2)装车时,分3次放料,期间车辆适时移动位置,以免混合料发生离析。
3)卸料时,料斗以缓慢的速度升起,待其达到总升起高度的一半时,暂时停止,将料摊铺完成后再继续上升,此举也可避免离析。
4)摊铺环节,送料高度不小于螺旋送料器的2/3。
5)严格控制出料、摊铺、碾压各阶段的温度,若温度缺乏合理性,沥青混合料也容易发生离析。
6)沥青混合料摊铺后,若存在离析问题,需及时查明原因,妥善处理,例如使用大孔筛筛撒细料。
在桥梁建设中,桥面沥青铺装层属于重点结构,合理施工后,可以缓解车辆行驶过程中动载对桥面板的冲击作用,以便车辆的平稳通行。本着重分析了对桥面沥青铺装施工技术以及各施工环节的质量控制措施。
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