沥青路面双层摊铺施工技术
2022-10-14苏楠
苏楠
(河北北方公路工程建设集团有限公司,河北 承德 067070)
0 引言
目前,双层摊铺施工技术在大厚度沥青路面中的应用越来越多。双层摊铺施工技术可极大地缩短施工周期,提升公路施工的效率,改善层间黏结效果,减少了层间黏层油施工量,具有显著的技术优势。双层摊铺技术在降低路面施工成本的同时,提升了路面的使用性能。但由于双层摊铺施工难度较大,施工工艺相对比较复杂,因此,对其施工技术提出了较高的要求。下面结合实际工程,对沥青路面双层摊铺施工技术的具体应用进行分析。
1 双层摊铺技术的基本原理及作用
1.1 基本原理
双层摊铺技术是利用自卸卡车和履带式沥青混合料转运车高效配合作业,使用自卸卡车将不同种类的混合料交替卸料至履带式沥青混合料转运车,之后通过转运车卸料至双层摊铺机的不同料斗内,最终利用前后两套螺旋分料器和熨平板,把两种不同的混合料分两层进行铺筑,使用路面压实机,将两层路面压实,同步完成摊铺与碾压作业。
1.2 作用
采用双层摊铺技术可以同时摊铺不同配合比的沥青混合料,下层沥青混合料的余热使得在压实上层路面的同时可提高其抗变形能力。双层摊铺技术是一种成熟的路面施工技术,主要作用有以下几点:①在一定程度上减少黏油层的使用量,降低成本;②简化施工组织,最大限度减少路面污染;③利用黏结层的余热进行磨耗层路面压实,降低能源消耗;④使得路面更加平整、光滑,一定程度上提高了路面的抗车辙和抗变形能力,可延长路面的使用寿命;⑤提高了路面摊铺效率,特别对于国省干道施工而言,可缩短交通封闭的时间;⑥对于大厚度沥青路面而言,可减少各种早期病害。
2 双层摊铺技术在沥青路面施工中的应用
2.1 工程概况
某公路全长52.1km,有2个标段,试验路段全长2km,面层宽11.82m、厚10cm。上面层为4cm的SMA-13细粒式沥青混凝土,中面层为6cm的SMA中粒式沥青混凝土。采用双层摊铺施工工艺,因其工艺的特殊性,对施工中运输、摊铺和压实等工序要求比较严格。
2.2 施工人员
施工设备包括双层摊铺机2台、沥青混合料转运车2台。因此,人员配备如下:设置2个摊铺小组,每小组设置5名人员,其中2名人员负责转运车和双层摊铺机操作,1名人员负责沥青混合料进料操作,剩下的2名人员进行熨平板操作。
2.3 碾压设备
初压采用4t压路机;复压采用4台没有加水振动功能的自重10t压路机;终压采用2t压路机。
2.4 沥青混合料拌和
甲拌和站距试验路段8km,乙拌和站距试验路段35km,当运料车满载以后到达甲拌和站和乙拌和站分别需要10~15min和1.5h。由于运输距离的差别,对甲、乙拌和站进行了明确的分工:甲拌和站负责上面层混合料的生产,提前1.5h完成生产量;乙拌和站负责下面层混合料的生产,提前2.5h完成生产量。为了避免因为拌和料不足而引起摊铺中断,摊铺机要提前储备混合料,甲、乙拌和站混合料的储备量分别为150t和200t。
2.5 运输
采取便捷的方式卸料,设置14盘料盘,每盘料盘重6t。上面层运料车装4盘,中面层运料车装8盘。根据该工程实际,预算实际用运料车为上面层8辆、中面层30辆。上面层混合料用量和中面层混合料用量分别为192t和720t。在混合料投入使用前,必须仔细清理杂物。在车厢板涂洒隔离剂时,不允许隔离剂积聚。为避免路面污染,要保持车轮轮胎清洁。在车辆驶离之前,一定要对覆盖情况展开仔细检查,全程避免污染,做好防雨、保温工作。
2.6 摊铺
在摊铺沥青混合料前,先清理下面层,然后均匀地喷洒一层黏层油,同时用塑料薄膜覆盖路肩石和路缘石,避免污染。黏层油洒布量小于0.3L/m3,洒布施工完毕后,封闭施工道路。在进行摊铺作业时,通过传感器控制行进方向,杜绝人员在摊铺机或者转运车前行走,否则会影响摊铺效果。为了科学地开展摊铺作业,对沥青混合料运输车进行区分,运料车之间的距离控制在25~30m。一次摊铺的混合料碾压厚度相对较大,控制在10cm左右,随着厚度的增加,碾压难度也在增大。沥青混合料的摊铺厚度与温度成反比,碾压时混合料的温度会更高,以提升压实效果。
2.7 碾压
胶轮对路面有揉搓作用,因此不能使用胶轮压路机对SMA混合料进行碾压。根据路面混合料的级配选择合理的碾压方式。AC级配路面的碾压选择摊铺机和碾压机同时配合作业,摊铺10~30m后,碾压机随即碾压。初压采用4t压路机,从低到高、由外至内碾压,速度控制在1.5~2km/h,碾压2遍;复压采用3~4台没有加水振动功能的自重10t压路机,碾压顺序和方向与初压相同,碾压4~6遍;终压采用2t压路机,速度控制在12.5~3.5km/h,温度控制在90~110℃,不得超过110℃,碾压3~5遍。
碾压过程中,需要注意以下事项:①碾压速度保持均匀、缓慢,不得过快,方向、路线应满足施工要求,碾压与摊铺保持同速,以免影响碾压质量;②启动和停止操作控制得当,不得过快,严禁刹车制动;③为避免发生混合料偏移,碾压施工的重叠宽度控制在1/3~1/2轮宽,且碾压与摊铺同方向;④对碾压段落进行标示,可以使用旗帜进行区分,还要控制好钢轮表面的洒水量,不能过大;⑤当天碾压的路面若无法彻底冷却,则不能停放机械,避免造成路面污染。
2.8 路面接缝
双层摊铺施工的摊铺厚度较大,造成接缝的深度大,难度系数明显增加,尽可能控制接缝,避免产生质量问题。接缝处理不当不利于整个工程的路面施工质量,会缩短路面使用寿命。因此,施工前要制定针对性的施工预案。双层摊铺施工过程中,务必控制好沥青路面的厚度,双层摊铺的厚度过大将导致整个面层摊铺厚度发生变化。另外,处理接缝时要控制好摊铺机的速度以及摊铺宽度。碾压时要做到全覆盖,保证路面碾压质量。在需要设置纵向接缝的情况下,上下熨板距离控制在30cm以内,避免出现横向裂缝。碾压过程中不要频繁开停机。应当合理调节上层熨平板的伸缩边,上下层沥青混合料的摊铺宽度控制在10cm以内。
2.9 养护
对碾压后的路面做好养护工作。采用专用洒水车进行洒水养护,保持路面湿润,做好交通管制,最大限度保证施工质量。
2.10 质量检测
施工中,采用相同属性的两段公路作为试验路段,每段长度为1km,路面施工分别采用传统的单层摊铺施工技术和本文所述的双层摊铺施工技术。双层摊铺过程中,上下两层沥青混合料要同时摊铺和碾压,以使骨料充分嵌挤。为检查施工效果,采用钻孔取芯法测定试验路段的路面施工质量,结果表明:双层摊铺的上下两层整体性能好,抗剪强度高,施工效果良好。路面渗水系数也是评价路面质量的一个重要指标。水分长期存在并渗透到路面面层,会造成沥青面层逐渐剥离集料面,产生坑槽、网裂等病害。加上行车荷载与温度的影响,病害将愈发明显。施工后,检测了路面渗水系数,结果见表1。
表1 传统摊铺和双层摊铺路面渗水系数检测结果
由表1可知,双层摊铺路面的渗水系数比传统摊铺路面的渗水系数小,路面使用时间越长,效果越明显。双层摊铺施工技术可实现上下两层沥青混合料同时摊铺和碾压,层间封水性能良好,形成一个整体结构。
该试验除检测渗水系数之外,还检测对比了传统摊铺路面和双层摊铺路面的压实度,检测结果见表2。
表2 传统摊铺路面和双层摊铺路面的压实度检测结果
由表3可知,双层摊铺路面的压实度相对于传统摊铺路面更高,空隙率更低。主要是由于双层摊铺试验路段延长了碾压时间,采用“热接热”结构,上下两层密实度高、空隙率低。
3 双层摊铺施工质量控制措施
3.1 强化施工质量管理
提供充足的沥青混合料,以保证摊铺的连续性。配备两种型号的搅拌设备,以满足对不同沥青混合料的要求。施工过程中严格控制摊铺厚度和摊铺速度,以满足现场施工要求,确保摊铺后的平整度满足工程建设相关标准和规范要求。灵活处理纵横向接缝,确保沥青路面的整体施工质量。
3.2 科学管理施工材料
双层摊铺施工会用到两种不同类型的混合料,为了保证摊铺施工作业的连续性,增设拌和站,严格控制原材料质量,确保其达到施工标准。
3.3 全面检验施工质量
双层摊铺技术与其他技术相比,对施工质量的要求更高,在整个施工过程中要做好质检工作,随机取样抽查摊铺和碾压质量。
4 结语
综上所述,双层摊铺技术在沥青路面铺设中的应用效果显著,总结如下:
(1)采用双层摊铺技术进行沥青路面施工,可以实现摊铺与碾压施工流程合二为一,缩短了施工时间,提高了工作效率;
(2)施工流程简单,省去多个施工环节,比如省去了下层铺筑施工及质量检验、避免黏层与处理层之间的污染等,节省了机械设备和人员费用;
(3)采用双层摊铺施工技术,在节省黏层油的同时,优化了路面表面的磨耗层,材料费用得到了有效控制,降低了施工成本;
(4)双层摊铺对施工工艺的要求较高,应注重施工质量控制。