高速公路路面工程中温拌沥青混凝土的施工技术
2017-05-17张磊
摘要:现在大多数高速公路路面工程中都采用沥青混凝土路面。文章以实际工程为例,对温拌沥青混凝土施工特点进行了介绍,然后对混合料的拌和、摊铺碾压等施工技术进行了探讨,工程施工后取得了良好的施工效果,为类似工程施工提供了借鉴和参考。
关键词:温拌沥青混凝土;配合比设计;沥青混凝土摊铺;高速公路;路面工程 文献标识码:A
中图分类号:U445 文章编号:1009-2374(2017)06-0123-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.062
1 工程实例概况
某项目在右幅开展GAC-16C上面层试验段施工,施工长度为600m,GAC-16C上面层设计厚度4.5cm,路面设计宽度为15m,采用PG-76级改性沥青。上面层试验段混合料拌和分别采用1套田中铁工5000型及1套日工4000型沥青拌和楼,前场采用一台中大1800摊铺机连续摊铺,采用双钢轮压路机5台(2台VOLVO DD138HF、1台VOLVO DF118、1台VOLVO DF138、1台三一12T),胶轮压路机5台(3台徐工XP302和2台徐工XP301)进行碾压。试验段在业主、监理和咨询等单位领导的现场监督、指导下,整个施工过程中,前后场的机械设备运转正常,施工现场各项工作均能按照计划安排顺利实施,各项检测指标正常,达到预期目标,顺利完成了GAC-16C上面层试验段的施工任务。
2 设计配合比
第一,粗集料。主要成分为玄武岩,按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2014)的相关标准对各项指标进行控制。
第二,矿粉、细集料。从矿粉加工厂和石料厂直接进货,按照《公路沥青路面施工技术规范》的相关标准对各项指标进行控制。
第三,沥青。使用的沥青为天津科氏SBS生产的改性沥青,按照《公路沥青路面施工技术规范》的相关标准对各项指标进行控制。
第四,温拌剂。其浓度保持在7%左右,SBS改性沥青与温拌剂的质量比为90∶10。
使用GTM方法设计AC-16的级配,其强度值0.7MPa。矿料性能检验结果和级配情况详见表1所示,矿料级配曲线图见图1所示。
3 沥青高温性能检验
当前,对沥青混合料进行高温稳定性检查主要利用车辙试验对沥青混合料的高温抗车辙能力进行检查,试验结果和路面设计承载能力有比较高的相关性,研究证明,动稳定性可以更好地将沥青路面在高温环境下车辙抵抗形成能力反映出来,根据前面确定的击实温度对对应的试件毛体积相对密度的车辙试验质量进行计算。混合料压实温度为135℃,拌和温度为150℃,使用轮碾机碾压成型,试验温度为60℃,试验轮碾压往返速度为42±1次/min,对趋于稳定时间段内每出现1mm变形需要的行走次数进行测量,求得试件动稳定度DS指标。使用下述公式计算动稳定度DS:
4 温拌沥青混凝土施工技术
4.1 施工准备
在道路施工时一定要在摊铺下面层以前将下承层清理干净,确保其下承层没有任何的杂物、石屑和灰尘。路面施工一定要在晴天进行,在中、上面层摊铺前需要按照设计的标准将粘结层按撒布量均匀撒布,从而使沥青结构层形成一个整体。
4.2 运输沥青混合料
第一,运输沥青混合料时一定要将便道维护好,使运输时间得到缩短,有效减少沥青混合料温度损失现象的发生。自卸式运输车在装料的时候需要按照“品字型”前后移动,混合料装满车以后,使用棉被覆盖,运输过程中一旦发现问题,立即解决。
第二,自卸式运输车的载重量要达到15t左右,车厢要清理干净,将食物油涂抹在底板和侧板上,从而有效预止混合料粘在车厢内。运输车在进入摊铺现场前需要在清洗区将车轮清理干净,从而保证摊铺作业面的清洁。
4.3 铺筑温拌沥青混凝土
第一,在卸料以前对混合料的温度进行测量,施工温度表如表3所示。卸料时不可以将摊铺机中的混合料全部卸尽,需要留有少量的混合料,这样可以有效预防离析现象的发生。第一辆车离开后,第二辆车需要马上到达摊铺机跟前,卸料车挂空档,使摊铺机匀速推其前进。
第二,温拌沥青混合料在压实以前使用机械进行摊铺,施工人员禁止踩踏。如果两台摊铺机同时施工的摊铺机需要前后错开,在摊铺以前需要将摊铺机的熨平板处理干净,并将其高度调整好,对其进行预热处理。熨平板的预热温度不可以低于100℃,一般来说预热温度接近沥青混合料的温度即可,不然会对摊铺质量造成影响。熨平板的预热温度时间要控制在0.5h左右,铺筑作业的过程中,使用熨平板作为振捣装置,并合理地设置振幅和振动频率,提升路面初始压实度,在对熨平板进行加宽连接时,要调节到摊铺混合料无显著离析痕迹后停止。
第三,摊铺机在施工的时候,需要匀速、缓慢前进,以保证平整度,避免混合料出现离析的情况。一般来说下面层的摊铺速度需要控制在4m/min左右,中面层和上面层的摊铺速度需要控制在2m/min左右,摊铺施工需要一气呵成,中间不可以停歇。温拌沥青混合料的出料温度要比摊铺温度低,由于使用的是改性沥青,所以拌合的温度需要相对的高一点。沥青加热温度为165℃~175℃,集料温度为190℃~220℃,摊铺温度不低于160℃,初次碾压温度不低于150℃,最后碾压温度为不低于90℃。当发现混合料出现波浪、离析等情况时,要搞清楚原因,并采取相应的处理措施。摊铺厚度采用非接触式平衡梁控制。
第四,使用非接触式平衡梁控制摊铺厚度,并不定时对松铺厚度进行检查,以便可以随时对摊铺厚度进行调整,为了避免摊铺过程中有粒料卡入到熨平板间隙中将铺面拉出条痕,需要将熨平板拼接紧密,不能有缝隙出现,如图2所示:
4.4 碾压沥青混合料
第一,初压。混合料摊铺刚刚结束时压路机进行初次碾压,主要的方法为套压,不可以有开裂和推移的情况。从外侧向中心碾压直线路段,从低处向高处碾压平曲线超高路段,相邻碾压位置需要重叠1/2。边缘位置发现路缘石、挡板、路肩时需要紧挨着进行碾压。如果边缘没有任何障碍时边缘的混合料可以略微提高一点,同时将压路机的外侧轮向外伸出10cm左右进行碾压。也可以将边缘空出35cm左右,第一遍碾压结束后将压路机的绝大部分重要放在已压实的路面上对预留的边缘进行碾压,有效预防边缘外溢的情况。在路面碾压的时候驱动轮需要与摊铺机同向,碾压的方向和路线不要突然更改,否则容易导致混合料出现推移的情况,压路机在启动和结束的时候,一定要将速度放慢。
第二,复压。初次碾压结束以后立即进行复压施工,使用重型轮胎压路机与振动压路机相结合的方法对中面层和下面层进行碾压,碾压结束后一定要确保空隙率和压实度达标。使用轮胎压路机进行作业时,其总质量一定要保证在27t以上,相邻碾压带的重叠宽度为1/3左右。使用振动压路机进行作业的时候,相邻碾压带的重叠宽度为20cm左右,振幅为0.8mm,振动频率为50Hz,振动压路机在倒车的时候,需要停止作业,再次振动时需要转为另外的方向,这样可以有效抑制鼓包的问题发生。在坡道上进行碾压作业时,下坡路段需要将振动碾压关闭,振动压路机的压实温度一定要保持在100℃以上,这样可以有效预防碾压时造成的集料压碎问题。
第三,终压。使用振动压路机或者是双轮钢筒式压路机进行最终的碾压施工,如果使用振动压路机进行作业,需要将振动关闭,碾压的次数根据实际情况而定必须使轮迹被彻底消除。如果压路机作业时其作业方式为梯队式,不可以使用首尾相接的纵列式碾压方法,碾压时要确保一轮一行,一进一退完成一次碾压,不可以在一个碾压行完成所有的碾压作业。换行碾压作业时需要在已经完成碾压的路段上采取V字形的转弯方法;压路机不能在正施工的路段上进行急刹车、急转弯或者是调头。
5 结语
综上所述,本工程在施工过程中对施工技术进行了认真的管理,严格按照规范要求进行操作,并对各个工序的交接进行了检查,对容易出现质量问题的部位加强了管理力度。施工完成后取得了良好的施工效果,公路使用至今未出現破损的情况,使用性能良好。
参考文献
[1] 公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2] 刘建勋.温拌沥青混合料施工关键技术研究[D].长安大学,2010.
[3] 李宁利,李铁虎,陈华鑫,等.改性沥青混合料的拌和与压实温度[J].中国公路学报,2007,20(2).
[4] 杨跃焕.温拌沥青混合料的试验研究[D].河北工业大学,2014.
作者简介:张磊(1984-),男,四川都江堰人,中铁十一局集团第二工程有限公司中级工程师,研究方向:工程施工。
(责任编辑:王 波)