浅谈某临海公路路面工程施工要点分析

时间:2022-10-06 02:53:21

浅谈某临海公路路面工程施工要点分析

摘要:改性沥青混凝土路面施工工艺复杂,质量控制要求高,且对施工环境的依赖性较强。某临海公路地处沿海地区,地形复杂,且暴雨、季风、热带气旋和台风等气象条件影响较为突出。文章结合现场施工实际情况,从路面基层、下封层和路面三个施工环节着手,对沥青混合料的拌制、运输、摊铺、压实,路面施工接缝处理,注意事项以及质量通病的防治等重点关键问题进行了分析和研讨,并就施工组织管理、施工技术和现场控制三个方面进行了总结。

关键词:临海公路;改性沥青混合料;路面施工;质量

中图分类号:TF526文献标识码: A

1.工程概况

某临海公路按三级公路标准设计,分14米宽机动车道和2米宽非机动车道,道路中心高程沿纵向渐变5.5至4.094,道路横坡2%,坡向两侧。机动车道断面设计为4厘米厚SMA-13细粒式改性沥青混凝土、6厘米厚AC-20细粒式改性沥青混凝土、1厘米厚下封层、40厘米厚水泥稳定碎石基层、15厘米厚未筛分碎石。非机动车道断面设计为5厘米厚SMA-13细粒式改性沥青混凝土、1厘米厚下封层、40厘米厚水泥稳定碎石基层。路基在表层清理后碾压密实。

该工程所处地域地质分层自上而下划分为素填土、淤泥、珊瑚砂混珊瑚碎块、珊瑚碎屑混淤泥质粘土、淤泥质粘土、粉细砂、含砂粘性土、砾质粘性土、花岗岩强风化层、石英砂岩强风化层。现场地形为临海有构造剥蚀低山、丘陵与海相沉积过渡的海岩岸,路基填方量较大。道路施工期间需与相邻标段的施工单位做好施工协调。施工现场存在暴雨、季风、热带气旋和台风影响。

2.施工现场控制措施

(1)及时掌握天气情况,把握好施工时间,尽量避开雨水、低温、大风等不利施工天气,当现场作业面干燥无污染时,方可施工。

(2)严格按照工程设计和国家有关施工及验收规范,定期和不定期进行检查。

(3)针对可能出现的各种情况,制定多套(2套或2套以上)相应的施工预案。

(4)加强工地现场与沥青拌和站之间的联系,安排专人指挥,统一进行调度,做到定时、定量、定车组织供应,及时供料。

(5)保证现场各种机械设备的齐全。

(6)路面施工时,应尽量做到下面层在不被污染情况下,进行连续施工,若不能连续施工,或下承层表面已遭受污染,在继续施工时,应进行适量的沥青乳液粘层喷洒,并组织好上面层的统一施工。

(7)要求采用多台摊铺机,实行联合作业,以确保沥青面层整幅摊铺的一次性成型,实现零接缝或者少接缝。

3.施工方案要点

3.1路面基层施工

采用水泥稳定碎石基层:水泥稳定碎石基层厚度为40cm,分为2层,分层摊铺。

(1)为保证混合料的拌合质量,采用全自动电脑计量强制式搅拌站进行集中搅拌。试验室根据材料的含水量,每日为搅拌站提供施工配合比通知单,拌合时严格按配合比计量。为避免混合料的离析,在出料口设导筒或溜槽进行吐料。现场铺筑2000制取一组试件(不小于6个)实验。

(2)基层采用摊铺机摊铺,并按摊铺机最佳效率的摊铺宽度进行实施。正式施工前,先铺筑1000左右试验段,确定机械配置及松铺厚度。摊铺作业采用6m长铝合金导尺引导的高程控制方式,摊铺机配备整平板自控装置、双侧装红外线数字传感器,通过铝合金导尺探出纵坡和整平坡的横坡,并自动发出信号来操纵整平板,使摊铺机铺筑出理想的纵横坡度。由专人负责指挥卸料,边角部位采用人工扣锹摊铺,保证混合料均匀一致。摊铺时应预留虚高,一般按虚高1.35的系数控制(具体压实系数控制通过试验段施工确定)。根据作业面积、机械效率及天气变化等因素综合确定摊铺长度和宽度。摊铺时分段施工,分层接茬位置错开,并一次成型,尽量减少接缝。对施工接茬处,必须直线刨除松动混合料成垂直面。衔接施工时,在接茬处撒上水泥,并洒水湿润。按基层施工验收后要求取样制备抗压试件。

(3)混合料摊铺整型后,即可进行碾压。碾压时遵循“先轻后重、先慢后快、由低到高”的原则进行碾压。即先用8~10T轻型两轮压路机稳压在1~2遍后,及时安排平整找平。对于需要填补的部位,应先翻松洒水再加混合料进行人工翻拌找平,禁止薄层贴补。修整后用CA30振动式压路机及时压实成型。若局部有“橡皮土”现象,必须挖除,重新换填,碾压成型后的压实度不小于0.98。

(4)基层成型后,及时覆盖无纺布(400g/)洒水养护,始终保持基层表面湿润,养护期不少于7天。养护期内设警示标志并派专人看护现场,禁止车辆通行。

(5)水泥碎石基层在雨季施工时,应视天气情况做好工序调整,并相应准备好防雨器具,做好施工防雨,避免遭雨水淋泡,导致混合料含水量过大,影响基层质量。施工中一旦遇雨,对铺筑的混合料应及时碾压一遍,减少雨水渗透,有利于表面排水。突遇暴雨时,对新铺筑的部位进行防雨覆盖,防止雨水冲刷、浸泡。

3.2下封层施工

经验收合格的水稳基层应在7天正常保湿养生后才可施工下封层,且要彻底清除基层表面的浮灰和泥浆,确保下封层与基层粘结牢固。用沥青洒布车喷洒乳化沥青,喷洒均匀。撒布集料时采用智能撒布车均匀撒布集料,严格控制用量。撒完集料100米左右,轮胎压路机开始碾压,遍数为三遍。

3.3 AC-20改性沥青混凝土及SMA-13改性沥青混凝土路面施工

3.3.1改性沥青SMA混合料需在较高温度下拌和,正常出料温度根据改性剂和沥青标号经过试验确定。改性沥青的加热温度控制在170℃-185℃,集料的加热温度控制在180-190℃,混合料的出厂温度控制在175-185℃。改性沥青混合料在运输过程中必须加盖蓬布,防止混合料表面结硬,运到工地时拌和料的温度控制在170-180℃,运输车辆要相应增加。对运输的要求是确保混合料的温度、不离析和略有富余的运量。离析或硬化的运输车箱内的混合料、低于规定铺筑温度或被雨淋的混合料予以废弃。

3.3.2混合料的摊铺

(1)沥青混凝土上中下面层的摊铺中均采用ABG423履带式摊铺机施工,该摊铺机为目前世界上较先进的摊铺设备,最大摊铺宽度12m,机上配有电子自动调节摊铺厚度的装置,装有可调整振幅与频率的熨平板,使摊铺层初始压实度达85%以上,并确保摊铺规定的松铺厚度和平整度。建议采用ABG423型两台沥青砼摊铺机,成梯队联合摊铺,前后距离10-20m,上下层的搭接位置错开200mm以上,前后两台摊铺机应有30―60mm的搭接。下面层摊铺采用两侧钢丝控制平整度和厚度,中上面层采用浮动基准梁控制厚度和平整度,以保证沥青砼的平整度。

(2)沥青混凝土中上面层施工前,除非是在完成下承层第二天施工且无污染的情况,否则都要洒布粘层沥青,粘层油用量经试验确定,且应洒布均匀,局部少洒或多洒的地段应用人工补洒或清除,以确保上、中、下沥青混凝土层之间的黏结。

(3)为了保证沥青混凝土上面层的平整度,中上面层摊铺采用非接触式平衡梁控制,施工中应密切注意平衡梁的粘料情况,出现粘料应及时清除,防止产生拉痕。

(4)由于摊铺速度的变化直接影响平整度,因此,摊铺必须根据混合料的产量情况确定一个恰当的速度,宜控制在2.5-3m/min,整个摊铺过程必须连续、均速,不能随意改变速度。尤其是SMA混合料拌和时设备的生产效率降低,供料不足的问题较突出,因此必须根据实际产量计算摊铺机的摊铺速度,保证连续均匀摊铺。除非特殊原因,严禁停机待料,以免因为停机影响平整度。

3.3.3改性沥青混合料的压实

由于SMA混合料的可压实余地很小,松铺系数要比普通混合料小的多,具体系数经实验段确定。SMA路面必须采用刚性碾压,不允许采用轮胎压路机碾压,初压采用钢轮压路机不带振进行,初压温度控制在150度以上,复压温度130度左右,终压采用关闭振动的振动压路机碾压,终压温度不低于120摄氏度,一旦达到要求的压实度,立即停止压实作业。采用钢轮压路机碾压时,压路机轮迹的重叠厚度不应超过20cm,SMA的碾压原则是:“紧跟、慢压、高频、低幅”,即压路机紧跟在摊铺机后碾压,只有高温下碾压才能获得良好的碾压效果,真正的SMA混合料在高温下振动碾压不会产生推移:慢压要求碾压速度不能超过4km/h,高频和低幅的碾压是防止石料损伤,保持石料良好的棱角和嵌挤作用,大振幅碾压容易造成碾压过度,使石料压碎,玛踢脂上浮。所有机械不能在未冷却结硬的路面上停留。

3.3.4接缝处理

横缝是沥青混凝土施工中经常遇到的情况,如果处理不好会导致:接缝处结合强度不够而产生松散裂纹;接缝处不平整、出现跳车。故对于横缝处理应引起足够重视,在处理横缝时,必须注意以下方面。

(1)切缝。在摊铺作业快结束时,随着摊铺机料斗内混合料越来越少,熨平板将沿着纵波呈下降趋势,摊铺厚度逐渐变薄,为了获得一个良好的横缝接头,必须进行切缝。采用3m直尺检定来确定预定摊铺段的末端并停止摊铺,用人工将端部混合料拢齐并修成斜坡,所用碾压压路机应碾过斜坡,当碾压完毕,以3m直尺垂直接头每隔1m测量一次,并记下每尺测量的压实层端部开始下塌位置,以最内侧的那个塌点为基准,画垂直路线方向的横端直线,此直线即为切缝位置。处理好的横接缝接头必须做到端头平顺,且断面要涂一层乳化沥青,并注意保护摊铺下段时不被破坏。

(2)横缝碾压。首先应注意沥青混合料的温度,然后再碾压。碾压时尽量骑缝碾压。骑缝碾压时,可沿横缝顺向碾压,亦可与横缝45°角做斜向碾压。顺向碾压时,碾压先伸入新铺层15cm往返2次,再逐步向新铺层过渡,每次伸入15-20cm直到约2/3轮宽进入新铺层为止,然后改为正常的纵向碾压;斜向碾压向新铺层驶进,当碾压轮的一半直入新铺层后,即退出;然后错动10-20cm,调头再从中央带一侧做斜向碾压;然后改为正常的纵向碾压。横缝经碾压完毕后,要用3m直尺检验是否平整,如有凹凸,要趁混合料末冷却前采取措施整修后重新压实。

(3)横向接缝在相连的层次的相邻的行程间错开1m以上。

3.4施工注意事项

(1)施工气温大于10摄氏度以上且非雨天、路表无滞水时进行摊铺作业。未经压实而受雨淋的混合料必须予以废弃。

(2)上面层骨料采用优质玄武岩,原材料采购时,粗集料以接近立方体,多棱角体为宜。扁平颗粒含量、泥土含量、软石含量等指标控制在规范要求的范围内。

(3)矿粉采用石灰岩石磨制的石粉,小于0.075mm的颗粒的质量大于75%,亲水系数小于1,含水量不大于1%。

4.施工技术措施

4.1温度控制措施:

作为沥青路面强度形成的一个重要的内在因素,对沥青混合料温度的合理有效地控制,是沥青路面施工工艺关键点之一。

4.1.1拌和温度控制

矿料烘干温度和沥青加热温度决定了拌和温度,而沥青混合料后继的出厂温度、运输温度、摊铺温度及碾压温度等,又取决于拌和温度。因此,控制沥青混合料的拌和温度,就显得至关重要。秋冬季的低温,雨季的高湿度,造成矿料在进入烘干筒时含水量变化的加大,从而影响着矿料的加热温度。而在烘干筒里加热时间的长短决定了加热温度。间歇式拌和一个循环时间约需40-55s,工序为烘料、拌和到出料,其中拌和时间占循环时间的百分之五十左右,烘料则占据另外百分之五十的时间。为了保证足够的拌和时间,实际操作中延长烘料时间,相当于延长了一个循环时间。因此,将拌和时间控制在30s左右,将烘料时间也控制在 30s左右(视集料干湿程度),保证一个循环时间在约为60s。但是在延长拌料、烘料一个循环时间的同时,增加了一个循环内的上料时间,出现个别或全部热料仓溢仓现象,也就很难避免了。考虑以上情况,可以微调控制室内冷料斗出料的总流量表,适当降低拌和楼的生产率(以确保各个冷料斗按目标配比出料为前提)。

4.1.2运输温度控制

影响运输温度的因素有:空气温度、湿度、风速、车厢保温程度、车厢尺寸、运距、车速、车篷覆盖程度、交通延误等。挑选额定吨位>18吨的自卸汽车,组成沥青混合料专业运输队。施工前,对全体驾驶员进行岗前培训,加强对车辆的维护,避免运料途中车辆出现抛锚情况,延长运输时间;每辆汽车配备覆盖蓬布,出厂时由专人负责覆盖,严密缚牢,避免运输中途蓬布被风掀起;及时修复施工通道,避免不必要的交通阻塞,降低运输时间。

4.1.3摊铺温度控制

依据拌和楼的生产能力,对运输车的运输能力进行合理安排,保证摊铺机维持合理的预定摊铺速度,均匀、连续地摊铺。等候卸料时,运输车不要过早掀开蓬布;加大摊铺机熨平板的振实力度,以防出现混合料因摊铺松散而迅速散热、温度骤降的情况。

4.1.4碾压温度控制

作为沥青路面施工的最后一道工序,碾压也是最重要的工序之一。初压温度≥ 120℃,终压温度≥80℃;碾压长度范围约为30-50m;初压采用钢轮压路机,钢轮需要预先升温,碾压过程中一旦出现粘轮现象,尽量使用铁锹或钢帚刮掉粘连物,避免使用湿拖把蘸水,必要时可使用机油和水1:4比例的混合液擦拭钢轮。

4.2接缝控制措施

4.2.1横缝:每日施工结束时,慢慢抬起摊铺机熨平板,驶离现场。铲齐端部混合料后,再碾压,然后用3米直尺检查平整度,将端部不够平整、厚度不足的部分垂直刨除预留立茬横接,以便第二天的摊铺作业。相邻两层及上下层的横向接缝,错位需大于1米,并于摊铺前,在端部涂刷粘层沥青,以加强新旧混合料的粘结。摊铺机就位后,测量人员测算出虚铺高度,用木板垫起熨平板。开始摊铺时,挂微震,速度要慢,待确定摊铺一切正常后,再按照设定的摊铺速度进行摊铺。

4.2.2纵缝:半幅施工或与旧沥青路面连接的纵缝,若不能采用热接缝,应该加设挡板,或者采用切刀切齐。铺另半幅前,务必将缝边缘清理干净,并涂刷粘层沥青。摊铺时,应重叠在摊铺层上 5-10cm,摊铺后,铲走摊铺在前半幅的混合料。碾压时,先在已经压实的路面上行驶,碾压新铺层5-10cm,再逐渐移动,跨过纵缝,将纵缝碾压紧密,上下层的纵缝错开的距离为 10cm 以上。表层的纵缝必须顺直,且位于车道的划线位置。

5.沥青混凝土施工质量通病的防治

5.1路面面层离析预防:

(1)适当选择小一级集料公称最大粒径的沥青混合料,以与铺面厚度相适应。

(2)适当调整生产配合比矿料级配,使稍粗集料接近级配范围上限,较细集料接近级配范围下限。

(3)运料装料时应至少分三次装料,避免形成一个锥体使粗集料滚落锥底。

(4)摊铺机调整到最佳状态,熨平板前料门开度应与集料最大粒径相适应,螺旋布料器上混合料的高度应基本一致,料面应高出螺旋布料器2/3以上。

5.2沥青面层压实度不合格预防:

(1)确保沥青混合料的良好的级配。

(2)做好保温措施,确保沥青混合料碾压温度不低于规定要求。

(3)选用符合要求质量的压路机压实,压实遍数符合规定。

(4)当采用埋置式路缘石时,路缘石应在沥青面层施工前安装完毕,压路机应从外侧向中心碾压,且紧靠路缘石碾压;当采用铺筑式路缘石时,可用耙子将边缘的混合料稍稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘10cm左右碾压,也可在边缘先空出宽30~40cm,待压完第一遍后,将压路机大部分重量位于压实过的混合料面上再压边缘,减少边缘向外推移。

(5)严格马歇尔试验,保证马歇尔标准密度的准确性。

5.3沥青面层压实度不均匀预防

(1)料车在装料过程中应前后移动,运输过程中应覆盖保温。

(2)调整好摊铺机送料的高度,使布料器内混合料饱满齐平。

(3)合理组织压路机,确保压轮的重叠和压实遍数。

5.4沥青面层横向裂缝

(1)基层施工时严格控制配合比、压实度及加强养护工作,处治基层,采取防裂措施,减少

基层横向开裂。

(2)严格控制沟槽、结构物、台背的路基回填质量,回填时应挖好台阶分层压实。基层开裂处、桥头搭板尾部和通道沉降缝处顶面铺设玻纤网,以降低对面层的影响,减少面层横向裂缝。

(3)在沥青混凝土摊铺前,下承层顶面必须清理干净。

(4)压时的沥青混凝土温度,及时碾压。

5.5纵向裂缝

(1)地基,使用合格填料填筑路基或对填料进行处理后再填筑路基。

(2)挖除一定宽度基层,采用厚度不小于20cm的钢筋砼补平基层的措施进行处理,其上加铺玻纤网处治,再铺筑沥青面层。

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