关于高等级公路路面施工技术的分析探讨

摘要: 文章根据自身经验，总结了沥青混合料的摊铺与压实工艺、机械组合方式、碾压遍数碾压速度等施工技术,成功运用高温压实的施工方法,在进度与质量协调统一的情况下建设出优质的公路工程。

关键词: 沥青混凝土 路面 施工技术

1 工程概况

某公路面层结构为三层式沥青混凝土,总厚度15 cm,其中上面层为AC―13 I厚4 cm;中面层为AC―20Ⅰ厚5 cm;下面层为AC―25 I厚6 cm;每层之间均设计有粘结层,保证三层成一整体。

2 工艺原理

沥青混凝土是采用不同料径的碎石、天然砂或破碎砂、矿粉和沥青按一定比例在拌和机中拌和所得到的混合料,它经压实后达到规定的强度和空隙率,具有很高的密实度,并且在常温下具有一定的塑性,其主要特点是透水性小、水稳性好,有较大的抵抗自然因素和行车作用的能力。我国目前采用的主要是热拌热铺沥青混凝土路面,其原理是指矿料与沥青在热态下拌和、热态下铺筑施工成型,特点是矿料、沥青及拌和混合料从拌和到铺筑均须在较高的温度范围内完成,因此其形成期短,在面层碾压结束并冷却到常温时,就可以开放交通。在城市及不能中断交通情况下改建和维修道路时,这个特点具有十分重要的意义。

3 工艺流程及施工方法

3. 1 施工工艺流程

主要施工工艺流程为:原材料及设备准备- 测量放线- 沥青混合料的拌和- 出场温度检测- 现场温度检测- 摊铺- 初压- 复压- 终压- 温度检测- 平整度检测- 钻芯取样检查厚度。

3. 2 主要施工方法

3. 2. 1 沥青混合料的拌制

①沥青混合料由间歇式搅拌机拌制,为了使摊铺机连续不间断的摊铺,要提前2 h在拌和楼连续拌料,将热料贮存在热料仓中,存满后即装在自卸车上,盖上蓬布运往工地,准备铺筑。②沥青混合料出厂须经试验技术人员逐车检测温度,合格后填写发料单才能出厂,发现花白料或温度质量不合要求者,按废料处理。

3. 2. 2 沥青混合料的运输

①沥青混合料由大吨位的自卸车装运,运料前车厢应涂防粘液。②装料时车辆需前后移动,避免混合料发生离析。③料车到工地后,由专人指挥倒料,验收料单;并设专人逐车检测温度,合格后方能进入铺筑段。④严禁料车碰撞摊铺机,运料车辆应停在摊铺机前10～30 cm,由摊铺机前滚轮顶着汽车轮胎同步前进,边前进边往摊铺机中倒料。⑤运料车辆都应配备保温、防雨蓬布。

3. 2. 3 沥青混合料摊铺

(1)找平方式上、中、下面层均采用最大摊铺宽度12 m 的ABG―422型摊铺机,由于各结构层的矿料种类、质地及合成级配不同,对各层的主要技术指标要求不同,因此采用的找平方法也不一样。下面层是联结基层与面层的沥青层,除满足路面结构的要求外,还要弥补基层厚度不足,使下面层的标高及层厚符合设计要求。中面层的平整度将直接影响上面层的铺筑质量。它是在下面层平整度的基础上进一步调平,同时在厚度上再作一次调整,为上面层铺筑创造良好条件。

①中、下面层调平均用“基准钢丝法”找平,即在铺筑边线外20 cm左右打入稳固的支撑杆(最好对应中线桩号) ,支撑杆间距为10m,根据桩位处中、下面层顶设计高程加上一个常数为钢丝标高。基准钢丝敷设的长度每段为300m左右,并配用专门有计量张力的标尺。一般钢丝长度在200～250m时其张紧力应为100～130 kN;钢丝长度在250～300m时,其张紧力为150～200 kN;使“基准钢丝”在10m内产生的挠度最大不超过2mm。在弯道半径较小段及 变坡点附近或加宽段前后应加密支撑杆。②上面层直接受行车荷载作用。上面层质量的优劣将直接影响道路的使用性能及行车安全。上面层采用“基准梁法”找平。在开始摊铺前就将基准梁安装在摊铺机上,并将自动找平传感器放在基准梁的某个部位。使摊铺机摊铺时带着基准梁一起前进。

(2)摊铺工艺

①支撑杆和基准钢丝架设标高经核对无误后,才能开始摊铺,在铺筑过程中现场应设1～2 人来回检查,防止车辆、施工人员及其他机械碰撞支撑杆或钢丝。②摊铺前将熨平板预热15～20min,使其接缝处原路面的温度达65 ℃以上。③调整摊铺机熨平板。在新开始铺筑路段,应使高度为各层的厚度乘以各层的松铺系数,使熨平板与2%的路面横坡一致,然后在全宽度范围内填5 块木块,使熨平板放稳。在连接已铺好的沥青层铺筑时,应量出横缝处新铺路面的实际厚度,再乘以各层的松铺系数,确定在已铺路面上应垫的高度。再在全宽度范围内垫5块木块,使熨平板放稳。④开始摊铺时,逐车检测混合料的温度,应不低于150 ℃。⑤调整摊铺机的振夯频率及振幅,使摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度。⑥摊铺速度应根据拌和设备的生产能力和热料仓的贮料数量、运输距离、配备的运输车及压实能力来综合考虑,应使摊铺保持匀速、连续不间断地进行。⑦在铺筑中应使螺旋送料器慢速、均匀、不断地向两侧供料,使送料器中的料始终保持在螺旋叶片以上。⑧铺筑时使摊铺机料斗中的沥青混合料保待一定数量,料斗的侧挡板应有规律的拢料。⑨开始铺筑时等待卸料车至少应有6辆,铺筑过程中至少应保持3辆。⑩铺筑时应有专人检查厚度及横坡度,发现偏差及时纠正。

3. 2. 4沥青混合料的压实

沥青混合料的碾压是保证沥青路面质量的重要环节之一,由于各层集料的质地、粒径、配合比不同,压实程序、压路机的组合形式、碾压速度和碾压遍数也各不相同。特别是上面层集料为玄武岩,石质坚硬,多棱角,内摩阻力大,层薄而温度降低快等因素,增加了压实的难度。为了达到规定的压实度和平整度,调整了压实机械组合,并加了一台12 t双钢轮振动压路机,增加上面层的压实能力,以提高上面层的铺筑质量。

(1)碾压遵循的原则

①少量喷水,保持高温,梯形重迭,分段碾压。②由路外侧(低侧)向中央分隔带方面碾压。③每个碾道与相邻碾道重迭1 /2轮宽。④压路机不得在未压完或刚压完的路面上急刹车、急弯、调头、转向,严禁在未压完的沥青层上停机。⑤振动压路机用振动压实,需停驶、前进或后返时,应先停振,再换挡。

(2)碾压程序

沥青混合料各层的碾压成型分为初压、复压、终压三个阶段。

①初压主要为了增加沥青混合料的初始密度,起稳定作用。由两台RZ12双钢轮振动压路机完成。静压、振压各一遍。振压用高频率低振幅,速度为3 km /H, 紧跟摊铺机,尽量少喷水,坚持高温碾压,一般初压温度在130～140 ℃左右。②复压主要解决压实问题。③终压主要是消除压实中产生的轮迹,使表面平整度达到或超过要求值,碾压终了温度应不低于70℃。上、中、下面层均采用1台12 t双钢轮振动压路机静压2遍,速度为4 km /h。少数不平整处增加1遍振压,以无明显轮迹为标准,并达到要求的平整度。④沥青路面边缘压实时应先留下30 cm 左右不压,待两个压实阶段完后再压,并多压1～2遍,靠路缘石处压路机压不到时,用振动夯板补压。

4 质量控制及技术要求

4. 1质量控制体系

①在明确项目经理是第一责任人的前提下,建立以总工程师为主、副总工程师负责的施工技术保障体系,及由试验中心、测量组、质检中心三位一体的工程质量保证体系。施工中二个体系统一管理,相互配合,共同监督。②配备国内先进的试验监测仪器,负责沥青混合料配合比设计及试验、检测工作。

4. 2技术保证措施

(1)配备高素质试验人员、采用先进检测手段。正确的试验数据对指导路面施工具有重要意义,正确的试验数据来自试验人员的高素质和先进的检测手段。试验中心配备先进的沥青和沥青混合料试验设备。如自动沥青混合料搅拌锅,自动马歇尔试验仪及离心式抽提仪等主要试验设备。

(2)增加热拌料贮备,确保整幅连续摊铺。保证沥青混合料连续匀速、不间断铺筑是保证路面平整度的关键。施工前一般要提前2～3 h拌料,第一次料仓贮满料后即装15辆自卸车,运往工地后再继续拌料,贮在热料仓内,保持循环,就能保证摊铺机连续不断地铺筑。

(3)紧跟摊铺机,高温初压,一方面起到稳定作用,更重要的能提高沥青混合料的初始密度,减少复压产生的轮迹,从而提高沥青路面各层的平整度。

(4)认真处理好横向接缝。由于横向接缝为冷接缝,处理难度较大,但处理的好与坏将直接影响路面的平整度,为此要采取以下措施:

①在已成型沥青路面的端部,先用6m直尺检查,将平整度超过3mm的部分切去,挖除干净,并将切面上的污染物用水洗刷干净,再涂以粘层沥青,基本干后,摊铺机再就位。

②在熨平板开始预热前,量出接缝处沥青层的实际厚度,根据松铺系数算出松铺厚度。熨平板应预热15～20min,使接缝处原路面的温度在65℃以上。开始铺筑的速度要慢,一般为2m /min。

③碾压开始前,将原路面上的沥青混合料清除干净,接缝处保持线条顺直,固定1台RZ12振动压路机处理接缝。由于路堤较高,中央分隔带处有路缘石,路面中间部分采用横向碾压,两侧采用纵向碾压;一般为静压2遍,震压2遍,用6m直尺检查平整度,发现高时就刮平;发现低时就填以细混合料,反复整平碾压,直至符合要求。

(5)加强信息反馈,正确指导生产。拌和楼是沥青混合料生产的关键设备,在施工过程中由试验中心派专人进行监控,测量温度和取样试验。发现问题立即将质量情况反映给拌和厂,及时纠正偏差。施工现场也由试验中心派人监控,终压后立即用6m直尺检测平整度,上面层用核子密度仪检测压实度,发现问题及时处理,保证路面铺筑质量。

5 结束语

随着社会的不断发展，公路是推动社会前进和断发展的重要要因素，因此我们要建设出优质、方便、实在的公路为宗旨，从而更好的服务于社会。