公路沥青路面施工技术的探讨

李文杰

沥青路面因具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便等优点,以及良好的抗滑、防渗、耐疲劳、抗高温变形、抗低温开裂能力,在各级公路中得到广泛的应用。沥青混凝土面层的施工工艺也因此不断得到完善,一些高性能的施工机械也得到广泛应用。然而在一般公路建设中因地形、地貌的影响不仅制约了机械性能的发挥,一些施工工艺也不能得到很好的应用。为了保证施工质量,同时也更好地发挥先进机械在施工中的主导作用,现就我2008年在省道沿黄干线第三合同段进行沥青面层施工中总结的一些经验对二级公路沥青面层的施工中一些技术控制问题进行探讨。

1 选择适合的机械

在进行沥青混凝土面层施工前,首先要根据设计文件和施工现场的实际情况,选择既能满足设计要求又能适应施工现场条件的机械组合。根据优化配置原则,从拌合设备生产能力、运输车辆运输能力、摊铺机摊铺能力与摊铺组合方式、压实机械的压实能力、需求数量等方面进行研究论证、合理配置,以确定最合理的方案。

1)拌合机械、运输机械。在沥青混凝土路面施工过程中,为保证现场摊铺机均匀连续的进行施工作业,要求沥青混合料的供给量和摊铺工作量相匹配,拌合设备生产能力确定后,可依据运距远近确定运输车辆的数量。

在省道沿黄干线第三合同段进行沥青面层施工时项目部新购置了日工-3000型沥青混凝土拌合站,生产能力240 t/h,充分保证了混合料的供给。运输方面,因地制宜充分利用当地运输力,得到了充足保证。

2)摊铺机械。为保证运到摊铺现场的沥青混合料能够及时摊铺完毕,在选择沥青混凝土摊铺机械时应考虑其实际摊铺能力略大于拌合设备的实际拌合能力。

本合同段路面虽然只有9.4 m宽,但其线形弯道繁多,路拱、横坡变化过于频繁,全幅一次性摊铺无法形成设计的路拱、横坡,且摊铺厚度不均匀。我们用单机一次性全幅摊铺和双机前后联铺两种方式组织试铺,通过对平整度、压实度、厚度等各项技术参数的对比检测,最后决定采用双机联铺的方式。该工程采用的摊铺设备为两台ABG-525。

3)碾压机械。沥青混凝土路面碾压机械一般采用双钢轮压路机和轮胎式压路机,双钢轮压路机压实宽度较大,可以产生均匀的密实度和良好的路面平整度,压实效果较好,在本项目中采用英格索兰DD110双钢轮振动式压路机。轮胎压路机利用冲气轮胎的特性来进行压实的机械,它除有垂直压实力外,还有水平压实力,搓揉碾压效果较好,一方面使集料颗粒重新均匀排列,增加嵌挤密实程度,另一方面减少了集料的破碎程度。在本项目中采用XP260型轮胎式压路机。

为使混合料达到最大密实度与压实质量,需选择合理的压路机组合及碾压温度、速度、遍数、碾压方式。压路机的数量依据摊铺能力来确定。碾压组合及碾压遍数通过铺筑试验段来确定。

本合同段配置四台套压路机:三台钢轮压路机,一台轮胎式压路机。实际施工中采用以下碾压工艺:初压:轮胎压路机碾压1遍～2遍;复压:双钢轮压路机振动碾压 2遍～3遍;终压:双钢轮压路机静压1遍～2遍。

2 摊铺控制

在选择好施工机械后便可着手准备沥青面层的施工,对沥青混凝土面层的纵、横向接缝、宽度、厚度、平整度、压实度、路拱、横坡、中心偏位等各个环节进行严格的控制,以保证施工的质量。

1)宽度、厚度、纵、横向接缝的控制。运料车辆到达摊铺机作业面前,摊铺机要调好摊铺厚度、宽度、熨平板的仰角等初始状态。宽度通过摊铺机熨平板组合按图纸设计确定,厚度通过采用目前广泛应用的非接触式平衡梁控制。

采用双机联铺即纵向热接缝,前一台摊铺机外侧用非接触式平衡梁控制,路中心用纵向基准控制,第二台靠路中心一侧用第一台摊铺机的摊铺层作直接纵向基准,另一侧使用非接触式平衡梁进行纵向基准控制。

横向施工缝应采用平接缝。横向接缝是沥青路面施工过程中的工作缝。横向接缝处理不好,不仅影响路面平整度,更是形成跳车、路面早期损坏的重要因素,因此在接缝前做好准备工作,具体的施工程序如下:施工前用3 m直尺沿路面纵向在接缝处测量多处,使3 m直尺间隙在2 mm的部位作为横向接缝的位置。用切缝机沿确定的位置切开,切深为铺层厚度,清除多余的铺层材料。用喷灯对横缝立面加热。加温时喷灯应左右移动不要对一点集中加热,以免温度太高使沥青老化。加温至立面沥青溶化,并保持一定温度(约100℃)时,在接槎处涂刷适量沥青或乳化沥青,增加新旧集料的粘结质量。将摊铺机熨平板放置在接槎处已铺路面上,在熨平板宽度方向垫三块木板,木板厚度为铺层虚铺量厚度,虚铺量一定要准确。然后接受热混凝土开始摊铺。

摊铺机行进时,履带底部及声钠探头行进路线上基层的杂物要清除干净。还要指挥好运料车辆,不能碰撞摊铺机,以减少声钠探头获取的信息的起伏变化和摊铺机的停顿,进而保证摊铺的平整度和摊铺机的连续作业。

2)特殊路段的控制。特殊路段主要指回头曲线处,由于回头曲线处曲率的变化和合成坡度的变化太大,摊铺机的自动找平装置会失去作用,在这个时候需要将摊铺机调到手动状态。由于回头曲线处半径小,摊铺机在摊铺时应以回头曲线的外侧为基准转弯进行摊铺,以避免摊铺机在弯道处连续旋转量太大,影响摊铺的厚度和平整度,甚至无法一次性完成回头曲线处的转弯。此时的摊铺质量取决于现场施工员的经验和现场机械操作手的手动操作经验。

除了采用上述方法外,还安排有经验的人工进行辅助摊铺。

3 碾压控制

沥青面层的碾压是沥青面层施工的最后一道工序,是保证沥青混凝土路面物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。合理的碾压既能使沥青面层达到高的密实度,又具有良好的平整度。

1)普通路段碾压控制。摊铺成型后及时进行碾压,碾压前技术人员要认真检查,发现有局部离析及边缘不规则时要进行人工修补。轮胎压路机先稳压一遍,稳压时尤其注意起步及停车的速度。碾压时力求速度均衡、行走要直、工作面长度不要大于50 m。稳压完成后即可进行复压,复压完毕后用双钢轮进行终压,最后用双钢轮压路机进行收面,直到没有轮迹为止。碾压过程中技术人员要随时检查,发现有缺陷及时处理。碾压速度控制在4 km/h左右。2)特殊路段碾压控制。特殊路段主要还是指回头曲线处,由于回头曲线处曲率的变化和合成坡度的变化太大,在沿路线前进方向进行碾压时,压路机会产生较大的扭矩,对刚摊铺的面层产生推移、壅包、搓板等现象,严重影响面层的摊铺质量。因此在回头曲线处应适当调整碾压工艺,初压和复压采用双钢轮压路机,沿回头曲线的切线方向分段碾压,轮胎式压路机进行终压,碾压遍数适当增加2遍～3遍,以消除钢轮压路机碾压形成的轮迹。如果仍有轮迹存在可用钢轮压路机以最慢的速度沿曲线切线方向进行静压收面。实践证明这种碾压工艺取得了较好的压实度和平整度。

沥青混凝土路面施工质量控制涉及的面很广,影响因素很多。在施工过程中要善于总结,对整个施工过程实施有效的动态管理,及时处理施工当中发现的问题,只有加强管理,精心组织施工,才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面,创造优质工程。

[1] 邓学军.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2000.

[2] 荆 农.沥青路面机械化施工[M].北京:人民交通出版社,2005.