公路工程沥青面层连续摊铺施工工艺
2021-06-09李纯虎
李纯虎
(中交四航局第五工程有限公司,福州 350008)
1 工程概况
该工程主要是在福州台商投资区松山片区松岐中路地段设置一条城市主干道,全线长4 061.674 m,规划红线40 m,宽度40 m,车速设为50 km/h。该工程路面为沥青面层,施工时选用续建摊铺方式。
2 施工准备
建设沥青混合料搅拌站,并且预先做好集料采购和深加工工作。在处理各类沥青集料时,要严格根据JTG D50—2017《公路沥青路面设计规范》进行控制,分别堆放细、中、粗粒沥青集料,利用水泥混凝土硬化集料堆放场地。
为了确保设计方案的可行性,机械装置能够满足施工要求,正式施工之前应在指定的路段上铺设100~200 m的沥青进行试验,根据试验结果确定该工程所需的虚铺系数、沥青总量、摊铺速度以及压实技术等参数,并针对工程的实际情况及时修正施工工艺、机械组合以及作业工艺。另外,上述各项工作都必须在监理工程师的指导下进行。
于摊铺开始前1 d清除下面层的杂质,并利用专用洒布车喷洒1层黏层油,为避免顶面被污染,在喷洒黏层油时须用塑料薄膜覆盖路肩石和路缘石。最佳黏层油的PCR(聚合物胶乳)含量应在50%以上,实际洒布量要严格控制在0.3 L/m2,洒布完成后立即封闭路面。图1为沥青面层的施工流程。
图1 沥青面层施工流程
3 施工技术
3.1 施工放样
在超过路面面层标高10 cm的位置上设标高墨线,并将其标记在铺设宽度的两侧,同时标记出调控点和弯坡点的位置。在控制下面层的纵、横坡度时,可使摊铺机结合滑杆沿着
双基准线中间行驶。在控制上面层的摊铺时可选用浮动基准梁作为参考。为了避免基准线立杆发生松动,要间隔10 m设置一个基准线立杆,若遇到弯道则根据施工标高在该位置处每间隔5 m悬挂一条基准线。为确保基准线的拉力至少保持在800 N且始终处于紧绷状态,要把测力装置安装在紧线器上,其间距至多为200 m。在施工过程中由专业测量人员监控基准线的高度,以确保其符合设计要求。
3.2 沥青混合料的拌和
搅拌站采用间歇式搅拌设备,配有冷集料供给系统、热集料提升机、筛分装置、热集料仓、储存输送装置、沥青储运系统、称重系统、搅拌器、成品料仓和除尘装置[1],并配有5个冷集料仓。在均匀拌和沥青混合料时,要在实验室的监控下,根据上述指定的试验道路段中的配合比开展分级、分口上料和准确计量等操作,确保各种材料的加热温度。
若选用无改良沥青,则沥青、矿料以及混合料的温度分别是 160~165 ℃、185~195 ℃、160~170 ℃;若选用SBS改良沥青,则沥青、矿料以及混合料的温度分别是165~170 ℃、190~200 ℃、170~185 ℃。
若沥青混合料出厂时,检测其温度在195℃以上则作废混合料。拌料应在摊铺之前完成,搅拌器的充盈率应达到70%,控制时间在40~50 s,其中干拌时间至少为5 s。此外,若温度低于10 ℃则停止一切沥青铺筑工作。
3.3 沥青混合料的摊铺
1)在摊铺开始前充分预热摊铺机的熨平板,使其温度至少为100~130 ℃,并加满燃料,使整个机器处于最佳工作状态。摊铺过程中要避免停机后出现熨平板下沉现象,致使停止位置出现熨平凹坑。为了保证公路的初始密实度符合标准,在摊铺过程中应根据混合料特性、层的厚度以及摊铺速度来确定熨平板振动频率、振幅等各个参数,通过振动来使初始密实度在90%以上。
2)建筑工地应安排专人指挥卸料,每层次混料车分成两列依次排出,车尾用油漆标出以便区别、避免混料。摊铺前,应备有5辆以上装满中面层混合料的汽车和至少3辆装满上面层混合料的汽车,以便随时卸料,中面层和上面层的混合料之比要严格控制为2∶1,目的在于方便后续进行连续摊铺。
3)选用双层摊铺机时控制车速在2 m/min,且车速不可随意调整,运料车辆行驶速度应与摊铺机互相协调。中面层的厚度为7 cm,控制下面层与布料机中心线的距离在30 cm;而上面层的厚度为3 cm,控制中面层与布料机中心线的距离在15 cm。
4)中面层和上面层均可选用平衡基准梁进行标高控制,但梁长不同,前者长度是8 m,后者长度是2 m,基准梁安装在摊铺机两侧,为了确保面层在摊铺结束后仍然具有良好的平整度和厚度,还需配置2套滑靴。同时安排专人在摊铺机两侧的前方和4部传感器的周围,以便于清除掉落的物料,监控传感器的使用状态[2]。
5)铺装开始后由专人指挥卸料,按照先上面层、后中面层的顺序把混合料卸至料仓。卸载完毕后先后打开摊铺机中面层和上面层混合料的出料口,同时对中面层和上面层进行摊铺。施工人员要时刻监测受料仓内混合料的剩余量,当剩余量为1/3时立刻组织料车卸料,再装满物料,交替进行,直到完成连续摊铺工作为止。
6)加强摊铺初期摊铺厚度的检测,首先检测中面层实际铺面厚度与横坡的坡度,合格之后不得随意改变,再检查中、上面层的总厚度是否合格。为了确保摊铺的总厚度达到标准,要先后依次调整中面层和上面层熨平板的参数直至准确[3]。
3.4 碾压
在路面的碾压过程中严格遵守“紧跟、慢压、高频、低幅”的碾压原则,其碾压的温度和方法决定沥青路面的压实度和平整度能否达标。压路机作业要紧紧跟在摊铺机后面,同时确保所有轮迹必须在最后一次碾压之前被消除。为防止发生过振,压实度经检测合格后要求压路机立刻停止施工。选用双筒钢轮和光轮压路机完成路面的初压、复压和终压。严格按照“先上后下,先静后振,先慢后快,由低到高”的原则进行,尽可能保持远距离碾压,确保相邻碾压带互相重叠的轮迹宽度为整体路面宽度的1/3~1/2。振压时先停振再停机、先起步再起振。压路机来回碾压,碾压距离先长后短,随着次数的增加碾压距离逐渐缩短。在碾压路面时注意调节好压路机碾压轮的洒水喷嘴,确保洒水量适当,不会出现粘轮现象。若某位置使用路缘石或压路机无法操作时,则可选用振动夯板作业。
初压:确保温度在 150 ℃之上,应先用车速为1.5~2 km/h的钢压路机静压1~2次,确保驱动轮在碾压过程中始终面向摊铺机,驱动轮在坡道位置时处于较低位置。
复压:初压结束后立即进行振动碾压,先使用车速为4~5 km/h的重型钢轮压路机碾压4次,再使用车速为3.5~4.5 km/h的重型钢轮压路机碾压6次,碾压次数可根据实际情况增加1~2次。
终压:经过复压处理后采用双筒钢轮式压路机闭合振动,将速度控制在2~3 km/h静压2次,再使用车速为4~5 km/h的轮胎压路机碾压2次,直至路面轮迹消失。终压时的成型温度至少为90℃。
3.5 接缝处理
施工时最好使接缝的数量减到最少。选用垂直的平接缝来处理,同时确保各层的横缝相互错开。工程完成之后,摊铺机在离开施工场地之前需要在接近路面端部1 m的地方稍稍抬起熨平板;利用人工铲除端部的混合料之后再次对其碾压,最后选用3 m长的直尺检测端部的平整度是否满足要求。下一次施工前先撒上黏结层沥青后再摊铺,碾压时把方便压路机行驶的垫木放在碾压范围之外。在横向碾压过程中,每次将15 cm宽的垫木伸在新铺层上,直到新铺层再次进行纵向碾压为止,注意做到充分碾压,使路面保持连接平顺。
3.6 养护
在沥青建设完成后,在自然冷却之前设置路障,禁止通行,避免污染路面。
4 结语
选用连续摊铺技术对公路进行沥青铺设施工时,能提高骨料的抗变形能力,提高公路路面的稳固性。本文分析并介绍了沥青面层连续摊铺技术在实际工程中的应用,希望能为同类施工提供借鉴。