一级公路沥青路面施工技术
2014-04-15杨光
杨 光
(河北省抚宁县交通运输局公路管理站,河北 抚宁 066300)
1 工程概况
某公路等级为平微区一级,设计速度为120km/h,路基宽度为17.0m。其中该公路所采用的路面结构形式为:4cm细粒式沥青混凝土面层+15~20cm水泥稳定砂砾基层+32cm天然砂砾底基层。设计荷载为公路—I级。本公路整个沥青路面施工中,首先对路面沥青面层采用厂拌设备拌制,沥青混合料拌制完成后由自卸汽车运输到施工现场,然后采取摊铺机摊铺混合料,碾压沥青采取初压、复压、终压三个步骤进行,直至沥青路面表面达到平整、密实要求为止。另外,为了有效地确保本工程施工质量,在摊铺施工前,选取100~200m长的试验段来验证混合料的稳定性、机械设备组合的合理性,并在确保质量满足要求后才开始正式施工。
2 沥青混合料材料选取
沥青混合料的材料选取质量是有效确保路面后期施工质量的重要保障。本工程要求所采用的沥青材料各项指标必须严格按照规范要求检测。具体对不同材料的选取要求,结合工程实践经验总结如下。
(1)粗集料选取应当要确保不含杂质,而且无风化。选取的材料应当具有足够的耐磨性、强度等,且粒径均符合规范要求。进场的粗集料应当按照不同的规格分开堆放,严禁全部混放在一起。
(2)细集料的选取同样应当确保其材料中不含杂质,本工程细集料选用天然砂、石屑或天然砂和石屑两者的混合料。
(3)对于本工程的沥青混合料填料选取石灰盐或岩浆中的强基性岩石增水性石料经磨细得到的矿粉。在一般工程中也可以同样采用水泥、石灰等作为填料,但应当控制填料的用量,从工程实践经验来看,一般填料用量应小于集料总量的2%。
(4)沥青作为本工程路面的重要材料之一,更应当严格控制其质量,对于运输到施工现场的沥青必须具备出厂检验报告,同时还需要对沥青采取现场取样和试验。对于工程中采用不同厂家以及不同标号的沥青材料,则必须对其分开存放。
3 混合料配合比的调整
施工中所采用的沥青混合料配合比必须经过严格的试配调整等工序,一般对沥青配合比设计主要分三个阶段进行,分别为目标配合比设计阶段、生产配合比调整阶段、生产配合比验证阶段。
(1)目标配合比设计阶段。该阶段重点是首先初步确定出所选取沥青试配的各种材料比例,通过试配来保证所组成的矿料级配曲线基本上与要求范围中值线相重合,然后根据试配出的沥青样品进行密度、稳定度、空隙率、流值、饱和度等试验来确定油石比。
(2)生产配合比调整阶段。该配合比调整阶段重点是确定各热料仓的材料比例,有效地保证矿料合成级配接近规定级配范围的中值,供控制室使用;同时通过不断调整冷料仓进料比例来满足供料均衡。再根据目标配合比的最佳沥青用量及±0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,选定生产配合比的最佳油石比。
(3)生产配合比验证阶段。该阶段重点是采取拌和机结合生产配合比来试拌、铺筑试验路段,并用拌和的沥青混合料及路上钻取的芯样进行马歇尔试验,根据试验结果来最终定出施工所采用的标准配合比。
4 施工技术实施
4.1 混合料的运输
运输沥青混合料的车辆必须经过相关检测,确保车辆能正常运输沥青混合料到施工现场,必须避免造成混合料的离析现象。运输车辆到达施工现场后应当在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中汽车挂空挡,为了有效地确保沥青摊铺的平整性,运输车辆应当靠摊铺机推动前进。同时,本工程为了保证沥青混合料的连续摊铺,应当保证摊铺全过程,在摊铺机前面等待卸料车不少于5辆。采用沥青混合料前,应当再次检查混合料的拌和质量,对于不满足要求的混合料应当禁止用以摊铺,尤其是对于施工时应当禁止采用已经离析或结成团块或在运料车辆卸车时滞留于车上的混合料。
4.2 混合料的摊铺
(1)透层油。在基层施工完毕且沥青面层摊铺前,基层表面要浇洒透层油。洒布的透层沥青应渗透入基层一定深度,不应在表面流淌,并不得形成油膜。如遇大风或即将降雨时不得浇洒透层油,且应按设计的沥青用量一次浇洒均匀,当有遗漏时,应补洒。浇洒透层沥青后,严禁车辆、行人通行。
(2)混合料的摊铺。面层采用浮动均衡梁控制摊铺厚度和平整度。摊铺机两侧各安装一台基准装置,每副装置的前端基梁上装有可上下伸缩的“雪橇板”,滑行在下承层的表面上,后端基梁也装有“雪橇板”,滑行在已摊铺的沥青混合料表面上。由于基梁装置的“雪橇板”能上下自由伸缩,因而可消除下承层和摊铺层表面的局部不平整,使摊铺层既达到了设计高程和厚度,又提高了平整度。
摊铺施工时应当确保摊铺机缓慢、均匀、连续不间断地进行,且不得随意变换速度或途中停顿。摊铺速度根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定,并符合2~6m/min的要求。在铺筑过程中,摊铺机螺旋送料器不停地转动,两侧保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并保证在摊铺机全宽断面上不发生离析。机械摊铺的混合料,不应用人工反复修整,当出现特殊情况时,可在现场主管人员指导下进行人工修补。沥青混合料的摊铺厚度为设计层厚度乘以松铺系数,其中松铺系数通过试铺碾压测定。在路面狭窄部分或加宽部分可用人工摊铺。
4.3 压实施工
沥青表处的每层用轮胎压路机与振动压路机组合的方式进行碾压,压实按初压、复压、终压三阶段进行,碾压路段用小红旗标明,三阶段界限分明,便于司机辨认。初压、终压采用振动压路机静压,初压两遍,终压不少于两遍;复压采用16t的轮胎压路机和振动压路机碾压,压路机在构造物接头处、拐角、加宽部分无法压实时,采用小型压路机或夯板压实。
4.4 接缝处理
铺筑加宽段前,将边缘切齐,清扫干净,并涂少量黏层沥青。碾压时先在已压实部分路面上行走,碾压新铺层10~15cm,然后压实新铺部分,再伸过已压实路面10~15cm,充分将接缝压实紧密。上、下层的纵缝错开15cm以上,表层的纵缝应顺直,宜留在车道区画线位置上。相邻两幅及上、下层的横向接缝错位1m以上。横缝采用平接缝。
施工时,摊铺机在接近端部前约1m处将熨平板稍稍抬起驶离现场,用人工将端部混合料铲齐后,再予碾压。然后用3m直尺检查平整度,垂直刨切端部层厚不足的部分,下次施工时成直角连接。从接缝处起继续摊铺混合料前用3m直尺检查端部平整度,当不符合要求时,及时处理。
4.5 验收取样和试验
施工完成后,选取级配和沥青含量、压实度、层厚的验收和试验及沥青混合料表面的检验均应按招标文件技术规范的要求办理。从工程实施效果来看,为了有效地提高施工质量,应当加强基层强度、平整度、高程的检测与控制;沥青材料的检测与试验;集料的级配、沥青混和料配合比设计和试验;路面施工机械设备配置与组合;沥青混和料的运输及摊铺温度控制;沥青混和料的摊铺厚度控制;沥青混和料的碾压与接缝施工。
5 结语
沥青面层施工是公路工程施工的重要工序之一。本文结合笔者从事多条一级公路的施工实践,介绍了沥青面层施工全过程的质量控制方法,对于指导沥青面层现场施工提供一定的参考。
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[2]钟红芳.浅谈公路沥青面层施工的质量控制[J].科学之友,2010(7):28-34,
[3]吕长德.高速公路沥青面层施工质量控制[J].石家庄铁道学院学报:自然科学版,2011(3):28-34.