OGFC排水性沥青混凝土路面施工技术研究

2020-06-18邹双

黑龙江交通科技 2020年6期

关键词：摊铺机集料摊铺

邹双

(长沙市公路桥梁建设有限责任公司，湖南长沙 410000)

0 引言

OGFC为开级配沥青磨耗层的英文缩写，实际就是利用排水性沥青混合料铺筑的路面层，能够将雨水从内部迅速排出，使路面抗滑性、抗车辙能力得到增强。实际在公路路面建设期间，采用OGFC混合料需要加强施工技术应用，保证工程施工质量得到有效控制。

1 工程概况

某公路路段位于K520+100～K531+500标段，全长11.4 km。按照设计要求，路面行车速度最大为100 km/h，而路段所在地区全年降雨量能够达到700 mm以上，且弯道较多，容易引发道路交通安全事故。因此在路面施工方面需采用排水性表层，使路面抗滑性得到增强，保证道路行车安全。按照路面结构设计方案，下面层为6 cm中粒式AC-20，中面层为5 cm细粒式AC-13，表面层为5 cm的OGFC-13。

2 OGFC排水性沥青混凝土路面施工

2.1 施工原材料

在OGFC排水性沥青混凝土路面施工期间，需要使用沥青、集料和矿粉这三种主要原材料，应保证材料性能符合施工要求。施工采用的集料分为粗集料和细集料，需要保证材料与沥青能够较好黏附。由于OGFC混合料为间断级配，采用的石屑中存在较多粉尘，将给级配控制带来难度，因此细集料通常采用机制砂。在粗集料选用上，可以采用石灰岩碎石，填料则是石灰岩磨成的细矿粉。按照要求，粗集料吸水率不超过3%，表观相对密度至少达到2.5，压碎值不超过28%。在细集料性能控制上，应保证其砂当量至少达到60%，表观相对密度至少为2.5。矿粉应保证含水量不超过1%，亲水系数不超过1，塑性指数不超4%。施工采用沥青应保证具有较高黏性，因为OGFC路面施工容易出现空隙率大的问题，导致路面耐久性受到影响。为增强沥青黏性，可以选用TPS改性沥青，在性能控制上应保证25 ℃针入度>40。而材料的软化点>80 ℃，60 ℃的黏度应达到20 000 Pa·s以上，韧性达到15 N·m以上。在加强各种材料性能控制基础上，按照现行沥青路面施工规范能够对混合料级配进行优化，得到表1。施工前应该准备好各种原材料，利用不同料仓存储，做好材料防水工作，为后续施工提供便利。

表1 OGFC-13级配

2.2 拌合技术

按照施工方案要求进行OGFC混合料拌合，可以采用间歇式拌合机。在拌合期间，容易受到温度、周期等因素的影响，还要采取措施保证混合料质量。结合工程施工情况，拌合期间应加强集料含水量控制，湿度相差过大应提前调整。从拌合周期来看，通常先进行9 s干拌，主要对改性剂、骨料进行拌合。加入沥青、矿粉后，可以进行44 s湿拌，上下浮动时间约2 s。使用粗骨料较多，拌合期间需要对计量时间进行适当调整。从总体来看，拌合时间约75 s，出料应做到均匀，无离析、结块等问题。在外加剂掺加方面，可以利用预留口将整袋投入到热仓中。施工面积过大，应利用配套设备和风压将材料吹入热仓。本质上利用改性剂对混合料进行改性，将发生物理溶解反应。在拌合期间，由于使用大量集料，导致温度控制具有一定难度。如果温度过低，将导致混合料流动性较差，给施工带来难度。温度过高容易发生材料流淌问题，同样不利于施工。在拌合期间还应加强喷燃器控制，利用仪表加强温度监测，做好误差调整。粗骨料的投放应当与拌合配合进行，顶推温度差在5 ℃范围内。在材料加热方面，矿料温度控制在190 ℃～200 ℃范围内，沥青在150～170 ℃之间，混合料在175～185 ℃范围。采用OGFC混合料进行路面施工，为保证工程质量需要加强材料路用性能检测。按照沥青混合料试验规程，需要完成高温性能、水稳定性和透水性的检测。如表2所示，各项性能均符合要求，能够满足工程施工需要。

表2 OGFC混合料路用性能检测结果

2.3 混合料运输

在混合料运输环节，需要保证车厢整洁干净，避免混合料受到污染。考虑到OGFC混合料黏性较强，车厢底部应完成少量油水混合物涂抹，避免混合料大量损失。相较于普通沥青混合料，OGFC混合料具有较大的空隙率，温度下降速度较快。按照摊铺要求，混合料温度不应小于150 ℃。针对这一问题，运输还应选择大吨位自卸汽车。在车辆上方，需要加盖双层篷布发挥保温作用，同时避免材料运输过程中受周围环境影响，如避免雨水侵入。在混合料达到施工现场后，需要完成温度测试，符合要求才能使用。为保证混合料能够在第一时间得到使用，还应在专人指挥下将卸料车停在距摊铺机0.1～0.3 cm位置。

2.4 摊铺施工

在OGFC混合料摊铺施工方面，需要加强施工技术应用。施工前应加强摊铺机检查，保证设备状态良好，能够保持连续施工。预热40 min后，应确认熨平板达到100 ℃。对机械旋转料量进行确认，应保证不超过混合料2/3。摊铺期间，应加强温度控制，保持在150～170 ℃范围内，使施工质量得到保证。在摊铺机操作上，结合路面情况进行驾驶，应加强摊铺速度控制。考虑到OGFC混合料的产量不高，还应将速度保持在1～2 m/min范围内，确保摊铺机能够与拌合设备保持匹配的生产能力，以免出现施工中断问题。在路面摊铺过程中，应采用两台摊铺机实施联合作业。按照作业顺序，位于边缘位置的机械在前方行驶，与后面机械保持3～5 m距离。根据路面起伏状况，驾驶人员应做到谨慎操作，保证路面施工安全。针对两侧进行找平，需要采用超声波移动方式。考虑到摊铺容易影响混合料完整性，还要做到加强夯锤振动控制，以免混合料中的集料被振碎。在摊铺期间，需要将夯锤划分成主和副两类，前者保持5 mm振幅，后者保持6 mm振幅。通过配合使用，能够使夯锤振动效应得到有效控制。结合不同施工条件，需要对振幅进行适当调节，加强级数和振捣控制，使路面初始密实度达到要求。

2.5 碾压施工

在OGFC路面碾压施工方面，需要考虑到材料本身特殊性。具体来讲，就是由于混合料空隙率约20%，容易出现温度降低过快问题，还应将碾压频率控制为2～3次。在初压和复压阶段，还应注意防止路面空隙发生堵塞，因此应避免使用胶轮压路机。因为橡胶轮形变性较大，与路面接触容易导致局部封闭，滚动时则会将沥青吸堵在空隙上。而OGFC混合料具有较高黏性，如果碾压过度容易导致材料黏附在机械上。针对这一问题，还应边碾压边洒水，使车轮保持湿润，避免材料黏附车轮。碾压期间，应避免进行振动施工，并根据路面压实情况选择适合吨位的机械，同时加强温度控制，避免出现厚度不符合规范的问题。考虑到混合料容易发生破碎，还应选用压实功稍小的机械。在初压阶段，需要将碾压速度控制在2～3 km/h之间，温度在145～160 ℃范围内。实际初压还应紧跟摊铺施工，以便有效控制OGFC混合料温度。进入复压阶段，速度在2.5～3.5 km/h之间，温度在135～150 ℃范围内。在终压阶段，可以利用胶轮压路机对之前的轮迹进行消除，速度在2～3 km/h之间，温度在60 ℃左右。使路面稳定性得到进一步提高。按照规范完成路面碾压后，完全冷却前应禁止机动车辆通行，同时加强路面保养，以便使工程耐久性得到提高。

2.6 接缝处理

在路面施工缝处理上，针对横向接缝，还应实施平接处理。实际在完成路面摊铺后，需要在末端完成与路面同宽钢模板预埋。在碾压施工后，可以将模板取出，对其上混合料进行清理。针对断面进行处理，需要完成黏层沥青的涂抹。少数接缝可能出现径流问题，还应确认原因，根据孔隙率和密实情况采取有效处理措施。同时采用两台摊铺机，容易导致纵向接缝产生。在碾压阶段，可以通过热接缝处理消除痕迹。在摊铺施工期间，还应加强路面检查，对出现的接缝进行及时记录。按照路面施工要求，各层横接缝应避免处于同一垂直面。从接缝间距控制上，横向至少15 cm，纵向应保持60 cm。针对单车道，顶层纵接缝应靠近中心线。不同接缝应采用不同处理方法，需要严格按照路面施工规范进行施工操作。完成路面施工后，需要加强路面渗水系数等多个性能指标检测，确保符合规范要求，继而使路面保持良好性能。