金光耀
杭州余杭闲林城市建设有限公司 浙江 杭州 311122
闲林东路地处杭州市余杭区西南的杭徽公路﹑02省道旁。南北方向与仓前街道﹑富阳区相接,东西方向与五常﹑余杭﹑中泰等多条重要街道相邻,是一条重要的东西走向运输通道,具有进一步完善区域道路网络结构,加强闲林街道内外交通联系的作用,也具有闲林街道升级成为城市主干道路的意义。
闲林东路作为城市主干路,设计红线宽度为36~42m,设计通行后,车辆的通行速度为40km/h,采用沥青混凝土铺设路面结构。路面设计材料主要采用乳化沥青粘层(0.5±0.1L/ m2);沥青混凝土的骨料采用5cm的中粗粒径(AC-20C)和7cm的粗粒径骨料(AC-25C);乳化沥青粘层的设计标准为0.5L/m2,误差不超过±0.1L/m2;7cm粗粒式沥青混凝土。下封层采用22cm厚5%水泥稳定碎石;23cm厚5%水泥稳定碎。
道路施工过程中路面和路基利用沥青﹑粗骨料﹑细骨料等多种材料[1]。考虑工程等级﹑当地计划车流量﹑本地多年平均气温湿度等因素,参照已有工程案例参数准备施工材料。
2.1.1 沥青的制备。根据工程的技术要求特点选用70号道路沥青进行铺设,沥青等级为B级,针入度的范围在-1.5至+1.8之间,沥青的软化点不应小于44℃,在15℃的温度条件下[2],其延展度不小于100cm。
2.1.2 粗骨料的筛选。粗骨料是施工材料中的主要组成成分之一,需要采用质地坚硬﹑不含有风化杂质﹑骨料的表面粗糙﹑清洁等要求的粗骨料[3]。为了保证合格率,本工程骨料的制备严格进行把控,选用符合硬度要求的岩石岩进行破碎加工,并且对加工成品进行相应频次的抽查,检验其合格性。
2.1.3 细集料的制备。细集料选用具有均匀颗粒级配进行配比,要求细骨料质地坚硬,干净干燥,没有杂质和风化石料。
2.1.4 填料。粗细骨料之间的空隙采用填料进行填充,并且黏结紧实[4]。本工程采用矿粉作为填料,矿粉来源于坚硬的憎水性石灰岩制备而成,得到的矿粉应该是没有杂质的,并且在制备过程中,矿粉不添加搅拌机回收的粉尘料。
本工程的公路骨料配合比根据委托的第三方机构进行实验得出。通过权威实验提供相应的目标配合比和实际应用的生产配合比,结合已有相关工程经验,改进已有的工程配合比,得出本工程各种材料的配比参数。
2.2.1 进行目标配合比的设计。选定的粗细骨料,设计不同的配比方案,进行相关实验,对比实验结果,确定沥青混凝土的最佳使用配比,使得设计的配合比符合行业权威技术规范要求,保证检测符合规范要求。结合搅拌机的搅拌速度,得到各骨料的级配供料比例和骨料投放时间及次序。
2.2.2 进行生产配合比的设计。本工程采用了的拌和机生产能力为每小时320t。在热料仓中进行二次筛分,通过对热料仓中的成品进行取样,验证其搅拌混合料的级配是否符合标准。为了保持各种骨料的供应平衡,需要对热料仓的二次筛分孔尺寸大小﹑安装角度进行调试。
2.2.3 验证生产配合比的实用性。利用生产配合比铺设一段实验路段,并对这段路采取马歇尔实验验证其是否合格。通过钻孔取芯来得出实验路段的孔隙率,对标准配合比进行改良。再利用水稳实验﹑车辙实验验证优化后的生产配合比是否合格。通过这一系列的实验,最终得出一个最优的实际施工采用的标准配合比。
工程在实际施工前做了道路施工实验,实验路段长度为100m。在进行铺设检测时,包括检测材料﹑拌和混合骨料﹑摊铺实验﹑运输方法研究﹑碾压路面等施工流程[5],在这些流程中,要考虑施工机械的数量和所对应组合方式的方案。试验路段试铺结束后,需要向业主或监理方提交相关的施工检测报告,报告成功批复后进行工程施工。
本工程采用间歇式拌和机,具有除尘工艺能满足要求。搅拌沥青时,需要保持的加热沥青的温度在155~165℃之间,加热骨料的温度在165~190℃之间,骨料烘干后的残余含水量不能超过1%。出料时成品温度控制在145~154℃之间,储存料仓中的温度下降值不超过10℃,保证沥青不出溢。当生产温度大于195℃时,沥青被焦化为废品。拌和机的搅拌能力要满足施工进度的要求,有计算机控制拌和机的各个参数的配置。在进行混合料的拌和前,要提前对机器进行预热。采用螺旋升送机将矿粉送入拌和锅内,并且配备二级除尘装置。由于二级除尘装置造成的矿粉损失,应该考虑进去并且补充相应的新矿粉。沥青混合料的骨料干拌的时间为5~10s;之后加入沥青后进行湿拌,时间为35~40s;最终得到沥青包裹均匀的混合料。为了保证热料仓内的混合料大体均匀,需要限制振动筛的最大筛孔尺寸。每个工作时间结束后,记录沥青混合料出产总量,并且与施工利用料进行工程量核对。
施工过程中选用较大装载量运料车进行运输。通过需要的混合料数量与运输距离,匹配运料车数量[6]。摊铺机前方需要保持3~5辆运料车处于等待下料状态,保证摊铺施工过程料源供应的连续。运输过程中,在施工路面上发生急弯掉头﹑急刹车情况是不被允许的,避免造成路基损伤。当运料车到达施工现场时,要对其进行施工料检测,检测孔设置在车辆侧面的中间段,检查孔在底板上方30cm处,保证温度计插入运输料堆中不少于15cm。为了避免富余液聚集,在车辆内壁涂上防黏液。
行车道进行摊铺时,采用两辆摊铺机作业,这两辆摊铺机保持前后距离10~20m,左右两侧的摊铺搭接宽度为30~60mm,纵向接缝需要错开150mm。采用雪橇式自动找平方法进行路面找平,施工松铺系数设置为1.12。施工前,预热摊铺机,预热时间0.5~1h,预热温度不小于100℃。摊铺机工作面也应刷薄层隔离剂。熨平板起到变频﹑变幅﹑震荡的作用,操作过程中,应该保持均匀﹑缓慢﹑连续的效果,铺料速度控制在2~6m/min,铺摊温度不小于135℃,并且必须保证混合料不发生离析。在施工中,如果出现明显的离析﹑压痕﹑不平整﹑裂缝等现象,应该及时进行处理。当气温骤降低于10℃或者路表温度低于5℃时,不能够保证铺摊路面的及时压实,则不应进行铺摊。在施工过程中要及时检查铺摊层厚度﹑路拱﹑横坡。
对沥青道路进行碾压时,本工程采用两台铺摊机联合交错施工,配备了5台压路机,保持匀速缓慢碾压方法。为了获得均匀的碾压效果,混合料需要在高温条件下进行重复三次碾压,保证路面不产生严重裂缝﹑路面不平整的问题。第一次碾压时采用钢轮压路机,静压1~2遍,碾压速度控制在2~3km/h。第二次采用重型的轮胎压路机碾压路面,紧跟在第一次碾压后,碾压段长度为60~80m,目的是增加道路的严密性。对碾压速度﹑碾压轮宽度进行调控,速度保持在3~5km/h,重叠宽度不超过碾压路面的1/3~1/2,直到达到要求的密实度停止碾压。最后一次碾压采用双轮钢筒式压路机,目的是保证路面无明显轮印,碾压速度控制在3~6km/h。
本工程有施工纵缝与施工横缝两种结构缝。纵向接缝为热接缝,消除纵缝痕迹需要在摊铺机摊铺混合料的基准面最后施工。热缝要求保证上下层错开15cm。采用三米的直尺检测施工纵缝是否满足接缝的平整度要求。横缝为冷接缝,上下层横缝需要保证错开距离不超过40cm,相邻两条横缝错开距离大于1.0m。横缝端头按5%的斜率铺摊并与路面一起碾压,碾压完毕后,若同样使用3m尺则检查其平顺性。
采用钻孔法检验路面的压实度,厚度;采用直尺对路面接缝是否平整进行检测;采用连续式平整仪对无特殊要求路面的平整度进行检测[7]。一条合格的沥青混凝土路面需要具备路面平整没有车辙痕迹,路基碾压密实,没有离析﹑堆挤﹑裂缝﹑油包等缺陷的特点。
沥青混合料由拌和楼进行拌制,在保证铺摊机连续作业的前提下,单台产值不小于320t/h,将热料储存在热料仓中,储存温度不小于10℃。拌和好的沥青混合料装车后,应对每一辆车装载料检测温度,符合制备标准才能出厂。
沥青混合料进行摊铺前,应该检查下承层;对下承层进行清基处理;清理干净后在下承层上铺粘层沥青[8]。摊铺前应该预热摊铺机械,预热时间0.5~1h,温度不低于100℃。调整摊铺机熨平板,包括熨平板的高度﹑横坡度﹑仰角。这些参数由路面设计厚度﹑松铺系数﹑路面横坡与纵坡控制。在储存料斗内部也必须涂刷防黏液来防止成品混合料的黏结。整个摊铺过程,施工车辆要保持缓慢均匀的前进速度,不间断作业,控制摊铺速度一般为2~6m/min。铺摊中如发生少量离析现象,可进行人工处理。
沥青混合料的碾压工艺应该严格执行实验段验证参数。压路机保证碾压速度均匀,不发生急转弯﹑急刹车。沥青混合料的压实标准要符合实验得出的压实度﹑平整度参数取值范围。
本文以杭州市闲林东路为例,对沥青混凝土路面的施工技术要求﹑技术应用以及质量控制进行了阐述,总结起来主要有如下几点:
当气温低于5℃时,沥青层面的铺摊工作不能继续进行。
施工前要进行施工组织,提前做好各个施工阶段的调配。
拌好的混合料及时运送至施工现场进行碾压,当天制备好的混合料需要及时铺摊,现场多余的混合料应运到指定的弃料场丢弃。
应严格把控拌和站的拌和温度﹑混合料出厂温度,在施工过程中,要做好各个阶段的施工温度记录。
严格按照业主要求的检查方法﹑频率和要求,对施工质量及工艺进行控制。