公路隧道沥青混凝土路面施工质量控制
2020-10-20卢亮亮
卢亮亮
摘 要:隧道内沥青面层施工具有工作面狭窄、机械行走、转运不方便、通风不畅、照明不良等特点,基于此不利因素,要想保证隧道内沥青混凝土面层施工质量,必须以问题为导向,深挖质量控制要点。本文总结了国内多条高速公路隧道内沥青混凝土路面施工、管理经验,通过优化沥青施工工艺和加强过程中质量管控,解决了隧道内压路机横向碾压困难、施工接头等部位平整度较难控制、水泥混凝土路面与沥青混凝土路面不能有效联结、难以连续摊鋪等质量问题,降低了质量问题、质量通病出现的频次,使隧道内沥青混凝土路面施工质量达到了较高水平。
关键词:隧道;沥青混凝土路面;平整度;离析
1 前言
公路隧道一般路面宽度较窄,进行沥青混凝土路面施工时机械行走转运不便,压路机横向碾压较为困难,加之隧道内通风、照明条件有限,造成施工质量控制难度大。因此不能光进行摊铺工艺的优化,还要进行过程中细节控制,只有这样才能保证沥青路面施工水平再创新高。
2 施工工艺优化
2.1 项目背景某高速公路隧道路面结构采用复合式结构,其中,隧道有仰拱路段路面结构为: AC-13C型细粒式SBS 改性沥青混凝土上面层(4cm)+AC-20F 型中粒式沥青混凝土( 6cm,掺抗车辙剂)+防水粘结层+C35水泥混凝土基层(26cm);隧道无仰拱路段结构为:在上述路面结构的基础上,底下加设C20水泥混凝土底基层(15cm)+C20贫水泥混凝土调平层(15cm)。注意对于长隧道(大于1Km),混合料中需要添加阻燃剂。
2.2 工艺优化要点
2.2.1 水泥混凝土基层铣刨
铣刨机铣刨基层深度控制在3-5mm之间。
2.2.2 清扫
对铣刨完成的基层进行清扫,清除各种污染物及混凝土残渣等,再用水车进行冲洗,将铣刨完成的路面彻底清理干净。
2.2.3 粘层油洒布
2.2.3.1 粘层油施工前对水泥混凝土基层的外观质量进行全面检查,对局部质量缺陷(如开裂等)进行修复。
2.2.3.2 开始喷洒时及时安排专人进行乳化沥青用量的测定,并及时对用量进行调整,采用智能沥青洒布车喷洒均匀,不得出现花白遗漏或堆积现象,否则人工进行补洒或刮除。在路缘石、纵向排水沟盖板侧面等位置进行人工涂刷。
2.2.3.3 粘层材料采用乳化沥青(PC-3型),施工过程中喷洒均匀,控制洒布量在0.3~0.6L/㎡范围内,重点对起步、终止和接缝位置处进行控制。
2.2.3.4 保持沥青洒布车喷嘴角度一致,并保证喷嘴轴线垂直于基层,洒布管控制在合理高度范围,保证路面同一部位能够同时接受到不少于两个嘴喷洒沥青。
2.2.4沥青混合料拌制
2.2.4.1 为了保证隧道内摊铺机能够连续不断的进行施工,拌合站要提前开始拌和,将拌合好的混合料贮存在热料仓中,达到足量后采用自卸车进行运输,并采取措施进行保温。
2.2.4.2 拌合过程中严格控制拌合温度,出厂的沥青混合料进行出厂前检验,检测合格后方能出厂。
2.2.4.3 每盘混合料的拌合时间控制:不少于45s,其中干拌时间控制:不少于5s;装载机从各档集料底部按顺序竖直装料。搅拌好的沥青混合料保证均匀一致、无花白、成块结团、集料离析等现象。
2.2.4.4 沥青混合料的温度控制
严格监控沥青混合料各阶段温度(标准详见下表)。要求集料加热温度比沥青高10~15℃,热沥青成品混合料在贮料储存后,其温度降≤10℃,且储存时间≤72h。
2.2.5 沥青混合料的运输
2.2.5.1 要保证隧道内沥青混凝土路面施工的连续性,采取大吨位运输车,且到场运输车达到足够数量后再进行摊铺。考虑隧道内作业面狭窄,提前规划好行车路线及错车、掉头地点是保证连续施工的重点。对于长大隧道,洞内长距离倒车行驶安全隐患大,尽量选在距离作业面近的汽车通道、通风口等部位掉头。
2.2.6混合料的摊铺
2.2.6.1 摊铺前0.5~1h预热熨平板,保证温度≥100℃。应仔细调节熨平板保证混合料未出现明显的离析现象。
2.2.6.2 因隧道内散热通风不好,为保证能连续摊铺,减少工作面的离析和提高摊铺平整度。应控制速度在1~3m/min的范围,匀速、不间断地行进,中途更不能随意调整速度或者突然制动。
2.2.6.3 及时检查摊铺机运行状况和摊铺完成的混合料质量情况,有问题的及时调整,在摊铺机起步后10m内完成调整工作。
2.2.6.4 摊铺过程中对摊铺设备传感器及基准线状态进行检查,确保摊铺厚度符合设计要求,偏差在规范要求的范围内。
2.2.6.5 在混合料未进行压实前,严禁在摊铺面上人。在摊铺过程中,发现局部有不合格的部位及时采取措施人工进行铲除,调整摊铺机进行补救。
2.2.7 混合料的碾压
2.2.7.1 压实分三个阶段进行:初压(双钢轮压路机)、复压(双钢轮压路机、胶轮压路机组合)、终压(双钢轮压路机),组合方式如下:
初压:双钢轮压路机静压前进,弱振返回一遍;
复压:双钢轮压路机先弱振碾压一遍;轮胎压路机碾压搓揉三到五遍;
终压:双钢轮压路机静压收光一到二遍(消除轮迹为止)。
2.2.7.2 碾压速度控制见下表:
2.2.7.3 混合料摊铺后为避免热量散失应在较高温度下及时进行碾压,碾压路线单向坡由低向高,双向坡由两边向中间进行,碾压完成全幅为一遍,相邻的碾压区轮宽重叠1/3~1/2范围内。起动、制动时压路机必须控制提前减慢速度。压路机的驱动轮朝向摊铺机,避免碾压方向和路线突然改变,造成结构层的推移。初压在温度不低于110℃前完成。
2.2.7.4 轮胎压路机视轮胎外型每次错轴重叠半轮或一个轮宽,复压阶段在混合料温度不低于80℃前完成,不少于4遍。
2.2.7.5 复压完成后紧跟终压,静压不少于两遍,确保最终工作面无明显轮迹。终压应保证温度≥70℃前完成。
2.2.7.6 隧道內施工,必须配置小型压路机用于隧道边部及接头处碾压,保证路面整体压实效果。
2.2.8 横缝的设置
2.2.8.1 当天摊铺结束后或停顿中断2h以上,接头断面要留置横缝。
2.2.8.2 将3m直尺纵向垂直于待处理接缝放置,定出沥青面离开直尺的切点作为接缝位置,沿切面划线做好标记,去除划线坡下一侧混合料,并将接头部位清理干净,待下次施工时接头处喷洒沥青油,摊铺机从接缝处就位起步。
3 质量控制重点
3.1 防止离析现象保证措施
3.1.1 掌握各种集料的均匀状况,装载机取料时从下至上依次顺序进行。拌合好的沥青混合料要求均匀一致,各项指标符合设计、规范要求。
3.1.2 混合料装车时料斗不能放空,要先装前边,再装后边,最后装中间,避免形成锥体造成混合料离析。
3.1.3 为保证不出现摊铺离析,摊铺机的螺旋布料器应保持一个稳定的转速,两侧料槽内的混合料保持不低于螺旋布料器2/3高度。
3.1.4 施工过程中安排专人在摊铺过程中对粗细集料离析现象进行处理。
3.2 平整度保证措施
3.2.1 摊铺机控制速度,保持匀速、不间断地摊铺是确保平整度的关键。
3.2.2 增加平整度检测频率。对于平整度不符合要求、摊铺机摊铺不到部位进行人工补料整平,确保平整度。
3.3 压实度保证措施
3.3.1 保证三个阶段的碾压,保证遍数,不漏压。
3.3.2 压路机控制碾压速度,保持匀速、禁止突然变向、启动、制动。
3.3.3 改性沥青混合料的压实以“高温碾压、高频低幅、紧跟碾压”为原则。
4 结语
隧道内沥青面层施工质量控制重点总结为如下几点:
4.1 隧道内沥青混凝土面层施工,要保持连续不断地摊铺。由于隧道内施工的特殊环境,安全措施必须保证,除考虑人的健康因素外,还要考虑机械设备由于氧气不足或过热而停机,所以施工前要对安全措施和设备状况进行充分的考虑。
4.2 混凝土基层与沥青面层的联结是一个质量关键控制点。为保证联结效果,对混凝土基层进行铣刨,将混凝土基层铣刨3-5mm,确保混凝土基层表面具有一定的构造深度;基层清扫、冲洗干净后洒布粘层沥青,从而使刚性基层与柔性路面有良好的粘接效果。
4.3 需配置小型压路机用于隧道边部、接头处以及大型压路机难以到达的部位进行碾压,保证压实效果。
通过工艺优化及过程质量控制,可大大提高隧道内沥青混凝土路面施工质量,同时有效减少隧道内摊铺机因温度过高而停滞的现象,加快了施工进度,提高了施工效率,也可以有效的避免因施工不连续造成的安全、质量及成本增加等问题。
参考文献:
[1] JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范;
[2] 高速公路施工标准化技术指南;
[3] JTG F80/1-2017, 公路工程质量检验评定标准;
[4] 贵瓮高速公路、广东玉湛高速公路施工图设计.