海外高温环境下高模量沥青混凝土中间连接层质量控制

2021-10-25李志伟

工程技术研究 2021年17期

李志伟

中交一公局集团海外分公司，北京 100000

1 工程概况

吉布提塔朱拉项目主线全长为9km，拟进行道路改建，道路起点为9号线与11号线交汇处，终点为塔朱拉港口。吉布提塔朱拉主要气候类型为热带沙漠气候，终年炎热少雨，全年分凉、热两季，4月至10月为热季，平均气温为37℃，最高气温达45℃以上；11月至翌年3月为凉季，气温通常在23～30℃，平均气温为27℃。路面结构规划为沥青混凝土磨耗层4cm+高模量沥青混凝土中间层6cm＋高模量沥青稳定碎石基层14cm。

2 施工温度控制

高模量沥青混凝土的施工条件较为严格，施工温度中间层表面温度应保持在15℃以上，才能开展高模量沥青混凝土铺筑施工。具体的高模量沥青混凝土施工温度控制标准如表1所示。

表1 高模量沥青混凝土施工温度单位：℃

采用带有金属探针的插入式数显温度计，如需在运输过程中测量沥青混合料的温度，可采取在运输车厢侧板下放位置打孔插入的方式进行测量，插入深度≥15cm，而如果需要测量碾压温度，可利用金属螺丝刀插入检测沥青混凝土摊铺路面。

3 施工质量控制

3.1 混合料的拌和

（1）为了控制运输距离及沥青混合料的质量，需充分调研拌和工厂与施工现场的距离，安排好运输车辆，规划确定运输路线，避免因交通堵塞而导致出现混合料温度不符合工程规范的情况。考虑到高模量沥青混合料的特性，应采用间歇式机械拌制的方式，规定冷供料装置的集供料曲线，同时要确保拌和工厂基础设施完备、排水供电稳定，各类材料的存放区位置明确，环境清洁，并装配防雨顶棚等保护设施。此外，用于高模量沥青混凝土拌制的各类机械设备与传感器在开工前应实施校正检查，确保日常养护良好。

（2）先由试验室开展高模量沥青混凝土配比试验，确定用料计量与拌制时间。通过分析众多高模量沥青混凝土施工实例，确定间歇式拌和机每盘生产周期保持在50s以上，干拌时间≥10s，加入沥青后湿拌时间≥40s。

（3）结合不同的工程情况和集料粒径选择合适的间歇式拌和机的振动筛，保持振动筛筛孔稍大于混合料最大粒径，其余筛孔根据不同级配混合料的类型灵活选择。

（4）间隙式拌和机不仅能够进行沥青混合料的拌制，同时成品储仓具有一定的保温效果，能够进行沥青混合料的储存，但在开展高模量沥青混凝土拌制时应保证混合料温度降差≤10℃，并且拌制好的混合料不得保留到第二天使用。在拌制高模量沥青混凝土过程中，外掺剂可与粗集料一起加入，干拌10s后，加入矿粉。

3.2 混合料的运输

（1）高模量沥青混合料运输车辆应选择吨位较大的自卸汽车，并且在转运混合料的过程中不得急刹车和掉头，应保持匀速，平稳地将混合料转运到道路施工现场。料车严禁出现超载运输的情况，应保持料车运力有一定预留。在运输高模量沥青混凝土前，应清理料车车厢，清扫杂物和余液，并且在料车车厢板上涂刷一层隔离剂或防黏剂。在装料过程中，应保持料车与拌制仓的距离，匀速平稳地进行沥青混凝土装料作业，减少混凝土离析问题出现的概率。

（2）规范混合料入场，运单接收沥青混合料，加强入场质量检查，检查高模量沥青混凝土的温度、质量是否符合施工要求，合格的混合料才能进入摊铺现场，用于摊铺施工。实施摊铺作业时，应将运料车在摊铺机面前进行混合料卸载作业，尽量保持连续进行供料，控制运料车与摊铺机之间的距离，防止撞击事故的发生，两者距离保持在100～300mm为宜。

3.3 混合料的摊铺

（1）为了提高高模量混合料的摊铺效率，在开始沥青摊铺作业前，应为摊铺机受料斗涂刷一层隔离剂或防黏剂，并观察混合料离析情况，确定熨平板的宽度。同时，要根据季节和温度具体情况实施熨平板预热，保证熨平板温度≥100℃。综合考虑工程需要和不同振捣、夯实作业的特点，确定最佳的振动频率与振动幅度，保证路面摊铺效果。

（2）连续匀速开展摊铺作业，确定摊铺速度，摊铺速度控制在1～3/min摊铺效果最佳，在实施高模量沥青混凝土摊铺施工过程中禁止变更摊铺速度，不得中途停机、转头，及时处理修整离析、波浪裂缝等摊铺问题。

（3）为了达到理想的摊铺效果，应根据摊铺作业的实际情况确定摊铺机的螺旋布料器的转动速度。严格执行摊铺规范，检查修整摊铺路面。如果摊铺作业发生的季节为雨季，应与当地气象台保持密切的联系，记录好阴雨天气的时间，并编制科学的摊铺碾压施工方案，若在施工过程中突然遭遇阴雨天气，则应铲除摊铺施工中未压实的路面部分。

3.4 混合料的压实

以《高模量沥青混凝土施工技术规范》（DB21/T1 1754—2009）为基准，控制压实层厚度，确保压实层厚度≤80m。为了控制施工成本，提高施工质量，应合理配置施工设备，确定科学的路机组合方式，确定碾压线路、长度、方向，设置科学的初压、复压及终压相关参数，碾压作业具体参数的设置如表2所示。

表2 路机碾压速度单位：km/h

在施工条件满足的基础上，应尽量保证初压、复压以及终压三个环节的碾压作业都在高温环境下进行。

（1）沥青混合料的初压应满足以下要求：①初压环节紧随着摊铺作业，整个压实作业的压实度较高，并且摊铺后要尽快压实，避免混合料温度的快速散失。综合国内众多沥青混合料压实施工实例发现，采用振动或轮胎路机的碾压效果较好，且可以直接进入复压环节。②采用振动或轮胎路机碾压时，应遵循“自外侧至中心”的碾压原则，若是在超路段、坡道实施碾压作业，则应遵循“先低后高”的碾压原则。完成初压后，施工人员要落实质量验收，检查路面平整度是否达到设计要求，出现严重质量缺陷时应采取针对性措施给予修整，修整无效时应进行返工。

（2）沥青混合料的复压及终压应满足以下要求：①完成初压，并验收质量合格后即可开展复压作业，在复压过程中应尽可能缩短路机碾压段的总长度，控制在60～80m为宜，同时要配置1台压路机承担全幅碾压作业的任务，保证路面不同部位均能够被充分碾压。②考虑到高模量沥青混凝土的性质，应优先选择重型轮胎路机作为复压施工设备，实施搓揉碾压。若轮胎路机的吨位＜25t，可采用附加重物的方式提高路机重量，直至轮胎路机每一轮胎压力≥15kN，控制轮胎充气压力与相邻碾压带领宽，相邻两个碾压带的重叠应达到1/3～1/2轮宽。③根据项目体量和施工实际，压路机的振动频率与振动幅度应分别保持在35～50Hz和0.3～0.8m。根据中间连接层不同的层厚调整振动频率与振动幅度，厚度较大时采用高频率大振幅，确保碾压效果；反之，若中间连接层层厚较小时，则应采用高频率低振幅，保证集料的完整性。④对于路面边缘或港湾式停车带等处理难度较高的特殊位置，应选择使用小型振动压路机或振动夯板实施碾压，保证碾压作业的内外效度。针对道路改建工程中直接在半刚性基础上铺筑高模量沥青混凝土的实际情况，可灵活选择胶轮压路机，振动碾压。⑤终压可灵活根据施工的实际情况和施工单位配备的机械设备选择压路机，可采用胶轮压路机或双轮钢筒式振动压路机实施反复碾压作业，碾压遍数≥2遍，直至路面无明显轮迹，保证碾压效果。在正式开始终压作业前，应对胶轮或钢轮进行处理，涂刷一层隔离剂或防黏剂，也可以选择喷水的方式，但需要控制喷水量，防止喷水过多而降低沥青混合料的温度，影响摊铺效果。在复压和终压过程中，要均匀平稳地进行碾压作业，折返时要先停止振动路机。