分析公路工程中中粒式沥青混凝土路面的施工技术

2022-04-22吕海云

中华建设 2022年4期

吕海云

以山西太原某公路工程为例，从配合比设计、施工准备、沥青混凝土拌制、运输、摊铺、接缝处理及养护对策几方面阐述了中粒式沥青混凝土路面的施工技术在公路工程中的运用，以期为相关从业人员提供参考借鉴。

一、工程概况

项目工程为山西省太原市东二环高速，全长33.199km，起始点桩号为K0+000，所处太原市阳曲县凌井店乡南庄村南位置，终点桩号为K33+199.325，位于晋中市榆次区什贴镇龙白村西侧。该公路设计速度100km/h，路基宽度为33.5m，项目工期为24个月，合同总造价46000万元。该项目路面施工基本工程量如下表1所示：

表1 路面施工基本工程量

案例工程中粒式沥青混凝土厚度为6cm，选择应用AH-70普通沥青，沥青用量在3.5%-5.5%之间，并采用AC-20Ⅱ型级配矿料。

二、中粒式沥青混凝土路面的施工技术探析

1.配合比设计及试验段铺筑

经过目标配比设计、生产配比设计以及生产配比验证几项环节确定沥青混合料的材料、配比、最合理的沥青使用量。分别对3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五组沥青用量予以马歇尔试验对材料配比进行设计，筛选出三组适宜的沥青使用量后在试验段进行铺筑测试，最后根据试验段铺筑测试结果确定出最佳的沥青使用量。

在本工程中，试验段铺筑路段为K3+400-K3+600段。在试验路段以不同机械组合方式铺筑成两段，对混合料配比设计、路面施工工艺、配套机械设备应用性能几方面加以验证，并将最终的结果作为中粒式沥青路面施工技术标准。

2.施工准备工作

为保证施工质量，本工程在施工前准备落实以下几点：

其一，准备机械设备：沥青摊铺机、压路机、洒水车以及吊车等是本次施工必须应用的施工机械。检验所需设备型号、质量、性能，避免出现设备带病作业问题。

其二，准备施工材料：为保证材料供应及时性以及质量有所保证，本次以招投标方式确定材料供货商，并确保材料运输距离合理。

其三，验收路面基层：为对中粒式沥青混凝土路面施工技术予以保证，在路面施工前细致检查并验收基层施工质量，及时对发现的问题进行处理。

其四，为便于后续施工，做好路面中心放样及坡度放样工作，严格控制路面标高。

3.拌制沥青混凝土

本工程在沥青混凝土拌制过程中应用的拌和设备为QBL1500型拌和楼，其产量能够达到120t/h，运输拌制完成的沥青混合料设备为最小10t的自卸车辆。严控沥青出场时温度及质量，对每车温度进行检测，若温度不合格或者存在花白料现象，则不予使用，按废料处理。

4.运输沥青混凝土

拌制完成的沥青混凝土验收合格后，及时将其运输至施工现场，为保证材料在运输时不会出现质量变化，本次施工重点关注以下几点问题：（1）沥青混凝土运输时在其表面覆盖保温材料，将其摊铺时的温度控制在130℃-140℃为最佳，最大不能超过170℃；（2）装载沥青混凝土前，在车厢内部均匀涂抹一层防粘液；（3）装料时避免混合料离析，整个装料过程车辆应前后移动；（4）运输车辆达到施工现场，由专人检查发料单、沥青温度并指挥卸料。

5.摊铺沥青混合料

本工程所选摊铺设备为7.5M鼎盛1200型摊铺机，摊铺厚度可以动态调整。在摊铺前首先应当对基准线予以测定，从而对沥青混凝土的摊铺厚度进行控制：（1）钢桩钉设：将钢桩钉设在路缘石以外的15cm位置，每桩间距控制在10m，在桩托杆位置测定高程，高程数值应当比纵向设计标高多出40cm，在纵坡变点位置增设桩，并在没排桩的两端位置设定地锚；（2）拉栓准绳：从地锚一端开始经过钢桩托杆后，拉至另一端地锚，并利用紧线器拉近钢丝绳，将钢丝绳利用火烧丝在托杆上栓紧；（3）以路面设计横坡及分层摊铺厚度对摊铺机的控制系统进行调整。本工程摊铺的虚铺系数为1.15-1.20之间，摊铺厚度为（1.15-1.20）⋆压实厚度；（4）摊铺温度控制：将摊铺温度控制在130℃以上，环境温度在15℃以下时，开启摊铺机的加热保温装置，对摊铺温度予以保证如下图1；（5）确定摊铺厚度：为将各个设备的性能充分发挥出来，摊铺速度可以通过以下公式进行计算：

图1 摊铺温度测试

V=1.66Q/bhr（ m/min）

其中v-摊铺速度（m/min）；Q-拌合机拌合料量（t/min）；b-摊铺机摊铺宽度（m）；h-路面压实厚度（m）；r：沥青混合料密度（t/m2）。（6）铺筑时应保证摊铺机慢速且均匀，保证送料器中的料在螺旋叶片以上。（7）铺筑时摊铺机料斗中有充足的沥青混合料，并在料斗的侧挡板位置进行规律的拢料。（8）为保证摊铺过程连续性，在摊铺时现场至少应有3辆卸料车等待卸料。（9）铺筑的同时检测铺筑厚度及横坡度，一旦发现误差应及时纠偏。

6.碾压沥青混合料

本工程中沥青混合料碾压分为初压、复压及终压三个步骤，三个环节所应用的压路机分别为：8T-10T静压压路机、振动压路机、双钢轮压路机，且碾压工作应连续，不可中途停止。严格控制碾压温度，在本次施工中，将初压温度控制在130℃，复压温度控制在120℃，终压温度最小为70℃。为避免碾压时压轮与沥青混合料粘连，将隔离剂喷涂在压轮表面。

7.沥青接缝处理及养护对策

（1）纵缝处理：通过热接缝对摊铺纵缝进行处理，在摊铺时预留出10cm左右宽度不进行碾压，将其作为后续摊铺施工的高程基准，最后进行跨缝碾压对缝隙进行清除。摊铺时应在已铺层上重叠5-10cm，摊铺后人工铲走前半幅面上的混合料。碾压时先行走在已经压实的路面上，再碾压10cm左右的新铺层，覆盖已压实部分10cm进行压实，保证接缝压实的紧密性。（2）相邻两幅路面后者上下层的横向接缝均应当错位布置至少1m；（3）平接缝的处理应当做到较好的密实度且连接顺平；（4）若要在接缝位置继续摊铺沥青混合料，应借助于3m直尺对端部的平整度进行检查，若平整度不符合标准应予以处理。摊铺过程中应当对预留高度进行调整，待接缝位置施工后应再次对平整度予以检测，若平整度不符合标准应通过人工修补方式进行处理，直至接缝位置检查合格；（5）碾压横向接缝时应使用钢筒式压路机进行，碾压时保证压路机在压实部分路面上，先碾压新铺层15cm宽度，随后每碾压一次向着新铺料方向移动15cm左右，直到全部碾压在新铺层上，然后进行纵向碾压。

沥青混凝土路面施工之后，应使其自然冷却，在温度降至50℃以后开放交通，同时进行交通管制，避免与施工无关车辆的重力荷载影响路面平整度。（如下图2）