張 宏
(江蘇省沛縣公路管理站,江蘇省 徐州市 221600)
淺析SUP20瀝青混凝土下面層施工技術(shù)
張 宏
(江蘇省沛縣公路管理站,江蘇省 徐州市 221600)
近年來,在公路工程路面施工中,下面層使用SUP20瀝青混凝土較為常見,但是如果施工技術(shù)使用不當(dāng)就會嚴(yán)重影響到整個路面施工的質(zhì)量。對此本文結(jié)合2015年310國道賈汪段養(yǎng)護大中修工程DZX15-6標(biāo)路面施工,通過試驗段分析瀝青混合料原材料、拌和、運輸、攤鋪、碾壓的工藝和技術(shù)參數(shù),從而為類似工程提供一定的技術(shù)參考。
SUP20 瀝青混凝土 施工技術(shù)
本工程項目為江蘇省徐州公路管理處組織實施,范圍為310國道中運河大橋至梅莊環(huán)島段。在施工過程中,為了更好的提升施工質(zhì)量,需要對采用的施工技術(shù)要點加以明確,這樣才能夠更好的實現(xiàn)過程控制。在310國道賈汪段養(yǎng)護大中修工程DZX15-6標(biāo)施工中,根據(jù)自身的施工能力和技術(shù)要求確定了相應(yīng)的設(shè)備數(shù)量以及具體的組合模式,在K189+000~k189+280組織實施試驗段施工。通過試驗段獲取合適的施工工藝以及具體技術(shù)參數(shù),從而滿足工程施工需求。其中主要包括瀝青混凝土混合料的拌合時間、拌合溫度,壓路機型號、噸位及設(shè)備組合,選擇壓路機振幅、碾壓時間、壓實順序,選擇靜壓以及振壓的次數(shù),控制碾壓時的溫度和碾壓速度,控制攤鋪速度及松鋪厚度等。
首先要檢查水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量,清掃雜物。保持干燥、清潔,并灑封層瀝青,使之達到規(guī)定要求,并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可。
原材料:瀝青采用優(yōu)質(zhì)改性瀝青,其各項指標(biāo)應(yīng)符合《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中I類聚合物改性瀝青性能ID的要求;粗集料采用石質(zhì)堅硬、清潔、不含風(fēng)化顆粒,無雜質(zhì)碎石(反擊式破碎機軋制),采用石灰?guī)r堿性石料,針片狀含量不大于15%,壓碎值不大于24%,表觀密度不小于2.6g/cm3,含泥量不大于1%;細集料采用石灰?guī)r粉碎的機制砂,使用的細集料堅硬、凈潔、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)。各項指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范JTG F40-2004 要求,表觀密度不小于2.5g/cm3,砂當(dāng)量不小于70%亞甲藍值不大于25g/kg。填料采用石灰?guī)r堿性石料經(jīng)磨細得到的礦粉,必須干燥潔凈,其質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求,表觀密度不小于2.5g/cm3,親水系數(shù)小于1%,0.075篩通過率75%-100%。
提前一個月進行了SUP20目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比設(shè)計,均符合規(guī)范及設(shè)計文件的要求。SUP20設(shè)計集料級配限制界限為:0.3篩通過率最小13.7%,最大13.7%;0.6篩通過率最小16.7%,最大20.7%;1.18篩通過率最小22.3%,最大28.3%;2.36篩通過率最小34.6%,最大34.6%。馬歇爾指標(biāo)為:穩(wěn)定度不小于8KN,流值20-50(0.1mm),空隙率4%-6%,VFA60%-70%,殘留穩(wěn)定度不小于85%,動穩(wěn)定度不小于2800KN。
試驗段主要驗證和修正礦料級配及油石比,確定拌合、鋪筑方式和壓實工藝,確定標(biāo)準(zhǔn)配合比、松鋪系數(shù)和壓實標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格控制SUP20瀝青混合料拌合、運輸、攤鋪、壓實的溫度,完善并確定施工組織、管理體系、質(zhì)保體系、人員、機械設(shè)備、檢測設(shè)備、通訊及指揮方式。試驗路段試驗檢測內(nèi)容有:瀝青延度、針入度、軟化點、瀝青混合料級配、瀝青含量、馬歇爾試驗、構(gòu)造深度及滲水試驗等。
SUP20瀝青混合料的拌和采用J-4000型間歇式拌和機,計算機控制并具備二次除塵。進行拌和之前,需要對拌和機進行調(diào)試,檢查冷料系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)、稱量系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、瀝青管道等是否良好。通過拌和無瀝青的干料進行篩分試驗,然后適當(dāng)微調(diào)級配比例,滿足設(shè)計級配的需求。
在確保拌和機參數(shù)科學(xué)的基礎(chǔ)上,優(yōu)化拌和技術(shù)極為重要。在拌和前應(yīng)該分析拌和料斗隔板高度的設(shè)置,否則會導(dǎo)致不同規(guī)格下的集料會產(chǎn)生串料現(xiàn)象。裝料時需要從底部進行垂直裝料,而且要保持均勻。另外還需要嚴(yán)格控制瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度。在每天施工之前預(yù)拌幾盤熱干集料并廢棄以提升溫度,然后再正常拌和瀝青混合料。拌和時及時調(diào)整冷料上料速度,使各熱料倉熱料均勻充足。在拌和時,集料溫度要比瀝青溫度高出1 0~20℃,熱混合料成品進入至儲料倉庫之后,溫度下降規(guī)模不能超出10℃。具體的瀝青混合料拌和溫度需要通過工程實踐加以明確,本標(biāo)段使用的70號改性瀝青加熱溫度控制在165至170℃之間,集料加熱溫度控制在185至190℃之間,瀝青混合料出廠溫度基本控制在175至185℃之間,瀝青混合料溫度195℃應(yīng)廢棄。
對于瀝青混合料的拌合時間的明確也需要通過試拌給出。在拌和時,還需要注重對瀝青、礦料拌合時間進行調(diào)整,確保瀝青能夠和集料優(yōu)先接觸,礦粉中途添加。本標(biāo)段拌合時間52s(干拌12s)讓集料顆粒能夠充分被瀝青覆蓋,確保瀝青混合料均勻無花料。如有花白、冒青煙以及離析等異常需要及時處理,如有必要給予廢棄。本標(biāo)段SUP20瀝青混合料生產(chǎn)配合比驗證最佳瀝青用量4.4%,瀝青混合料經(jīng)試驗各項技術(shù)指標(biāo)均符合要求,其中馬歇爾穩(wěn)定度11.42KN,浸水馬歇爾穩(wěn)定度10.06 KN,殘留穩(wěn)定度88.1%。
SUP20瀝青混合料采用東風(fēng)280自卸車運輸,車廂外用石棉加鐵皮固定進行保溫,車廂內(nèi)涂植物油隔離劑,車廂上用二層帆布中間加棉被覆蓋保溫、防雨、防污染。另外在車廂一側(cè)鉆測量孔,以便及時準(zhǔn)確測量瀝青混合溫度。拌合機向自卸車放料應(yīng)前、后、中依次進行,盡量減少離析。自卸車數(shù)量根據(jù)中途運輸時間、攤鋪等待時間、每盤料生產(chǎn)時間及儲備系數(shù)計算確定。瀝青混合料運輸?shù)綀鰷囟炔坏陀?65℃。
本標(biāo)段路面寬度12米,采用2臺ABJ全幅攤鋪,找平方式為非接觸式平衡梁。在SUP20瀝青混合料進行攤鋪之前,需要將攤鋪機的狀態(tài)進行調(diào)整使之達到良好。首先要調(diào)整螺旋布料裝置的兩端自動料位器,并讓料門開度以及布料器的旋轉(zhuǎn)速度和鏈板送料器速度相適應(yīng)。通常布料器內(nèi)部的混合料高度要大于螺旋布料裝置高度的三分之二,另外還要讓熨平板擋板前混合料的高度在全寬范圍中保持一致性,防止攤鋪層可能出現(xiàn)的離析。攤鋪機施工前0.5h應(yīng)預(yù)熱熨平板不低于100℃,并調(diào)整熨平板振搗裝置的頻率和振幅,提升路面初始壓實度,如果是兩臺攤鋪機,那么初始壓實度也要保持一致。熨平板需要緊密拼接,規(guī)避縫隙的存在,防范在拼接處卡主粒料,導(dǎo)致壓痕的出現(xiàn),熨平板的初始仰角需要進行細致調(diào)整,確保路面的平整度。將攤鋪機組成梯隊進行攤鋪,前后距離15-20米,攤鋪橫向重疊50-60mm,而攤鋪的速度通常控制在2~3m/min,攤鋪過程中要緩慢、均勻、不間斷攤鋪,2臺攤鋪機需要做到四個一致,也就是厚度、速度、路拱坡度以及振動頻率保持一致。
在攤鋪瀝青混合料時,需要實時監(jiān)測記錄松鋪厚度及攤鋪溫度能否滿足要求,攤鋪溫度控制在155至160℃之間。特別是要注意攤鋪機接料斗的操作程序,規(guī)避粗細料的離析。攤鋪機接料斗在刮板還沒有露出,還大約存在10cm厚的熱拌料時,下一個運料車就需要進行卸料操作,然后進行連續(xù)供料。運料車應(yīng)停在攤鋪機前20-30cm等待攤鋪機的前推,禁止碰撞攤鋪機。當(dāng)混合料沒有被壓實之前,施工人員不能隨意踩踏,在攤鋪時,通常不要人工修整。只有出現(xiàn)特殊情況如局部離析,需要在技術(shù)負責(zé)人指示下通過人工找補修復(fù)。但如果缺陷顯著需要進行鏟除,重新鋪筑新瀝青混合料。及時關(guān)注氣候變化,遇到下雨等壞天氣時應(yīng)停在施工。
SUP20瀝青混合料的碾壓操作需要遵循緊跟、慢壓、高頻、低幅和少水的原則。瀝青混合料的壓實是瀝青面層質(zhì)量的重中之重,應(yīng)選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。
為保證面層壓實度和平整度,應(yīng)特別重視對壓路機的管理。初壓應(yīng)在混合料不產(chǎn)生推移、開裂等情況下盡量在攤鋪后較高溫度下進行。壓路機應(yīng)以緩慢而均勻的速度碾壓,壓路機的適宜碾壓速度隨初壓、復(fù)壓、終壓及壓路機的類型而別。為避免碾壓時混合料推擠產(chǎn)生擁包、推移,碾壓路線及方向不應(yīng)突然改變,壓路機起動、停止必須減速緩行,不準(zhǔn)剎車制動。壓路機的軌跡可以重疊1/2,壓路機折回不應(yīng)處在同一橫斷面上。碾壓方向則是從外側(cè)向中心,如果是超高路段,那么碾壓方向則是由低向高。向壓路機輪上噴灑或涂刷含有隔離劑的水溶液,噴灑應(yīng)呈霧狀,數(shù)量以不粘輪為度。另外對松鋪厚度、碾壓順序、壓路機組合、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度應(yīng)設(shè)專崗管理和檢查,對初壓、復(fù)壓、終壓設(shè)置標(biāo)志牌,便于司機辨認(rèn),使面層做到既不漏壓也不超壓。碾壓段的長度,初壓通常保持較短距離,復(fù)壓控制在50m至60m之間。
在本次工程試驗段中,為了分析碾壓是否達到最佳效果,分別擬定了二種不同的碾壓方案,分別如下:
第一個方案:k189+000-k189+140段,初壓階段第一遍使用的是雙鋼輪壓路機,型號為BW202,進行前靜后振,然后運用雙鋼輪壓路機BW203進行振壓一遍,壓路機高頻(40-50HZ)、低幅(0.4-0.6mm),碾壓速度2-3Km/h完成初壓。復(fù)壓時,采用3臺型號為XP301輪胎壓路機全幅碾壓3遍,輪胎氣壓0.65-0.75Mpa,碾壓速度3-5Km/h完成復(fù)壓。復(fù)壓長度通常在50至60m之間。終壓則使用雙鋼輪壓路機BW203全幅靜壓2遍,確保沒有輪跡,終壓長度控制在70至80m。
第二個方案:k189+140-k189+280,初壓階段第一遍使用的是雙鋼輪壓路機,型號為BW202,進行前靜后振,然后運用雙鋼輪壓路機BW203進行振壓一遍,壓路機高頻(40-50HZ)、低幅(0.4-0.6mm),碾壓速度2-3Km/h完成初壓。而在復(fù)壓時,采用雙鋼輪壓路機和3臺型號為XP301輪胎壓路機結(jié)合碾壓模式,進行4遍全幅碾壓。復(fù)壓長度通常在50至60m之間。終壓則是使用雙鋼輪壓路機型號為BW203,進行全幅靜壓2遍,確保沒有輪跡,終壓長度也控制在70至80m。
SUP20瀝青混凝土初壓溫度控制在150至155℃之間,碾壓終了溫度控制在90至100℃之間,開放交通溫度控制50℃以下。
SUP20瀝青混凝土下面層施工技術(shù)最后一個環(huán)節(jié)就是接縫處理。對于瀝青路面的縱向施工縫,由于兩臺攤鋪機構(gòu)成的梯隊聯(lián)合攤鋪模式容易形成縱向接縫,在前部已經(jīng)攤鋪的混合料部分留下10至20cm寬,此時暫不碾壓,并將其作為后機高程的基準(zhǔn)面,同時留有5至10cm左右的重疊攤鋪層,并以熱接縫的形式進行跨縫碾壓,對縫隙痕跡進行消除。而橫向施工縫用垂直的平接縫,需要使用三米直尺沿著縱檢查,接著使用鋸縫機進行切割處置。當(dāng)繼續(xù)攤鋪作業(yè)時,則需要將鋸除的灰漿清洗干凈,涂刷粘層瀝青。熨平板在接縫區(qū)域進行攤鋪時需要將熨平板進行提前預(yù)熱,使之溫度高于100℃。然后將原先壓實的部位進行預(yù)熱處理,使之軟化。在碾壓時,先使用雙鋼輪壓路機將進行橫向碾壓,壓路機先處于已經(jīng)壓實的瀝青混合料之上,再伸入至新鋪層的寬度一次15cm,接著每壓一次就可以向新鋪層移動15至20cm,直到雙鋼輪壓路機全部在新鋪層上,然后再縱向碾壓。如果還同時有縱縫時,則需要先用雙鋼輪壓路機沿著縱縫進行碾壓,碾壓寬度通常每壓一次為15至20cm,然后再沿著橫向裂縫進行碾壓,最后按照正常的方式進行縱向碾壓。通常相鄰兩幅或者上下層的橫向接縫都應(yīng)該錯位1m之上。當(dāng)完成所有的碾壓之后,還需要對平整度進行測量,如果不符合平整度要求還需要進行處理,以確保瀝青面層接縫緊密、平順、無離析。
由于瀝青混凝土施工技術(shù)相對復(fù)雜,本文結(jié)合具體的SUP20瀝青混凝土下面層施工實例,通過試驗段試鋪對瀝青混合料的施工細節(jié)方面進行了技術(shù)分析。通過試驗段的驗證實測瀝青用量4.36%,實測瀝青混合料級配與生產(chǎn)配合比級配相比(13.2mm篩孔通過率-0.8,4.75mm篩孔通過+0.7,2.36mm篩孔通過-0.5,0.075mm篩孔通過率-0.3)符合設(shè)計要求,瀝青混合料面層的壓實度、平整度、馬歇爾穩(wěn)定度、流值、空隙率、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)等各項技術(shù)指標(biāo)均符合要求。第二種碾壓方案技術(shù)指標(biāo)相比較優(yōu),故選擇第二種碾壓方案。
以上為本人一點技術(shù)總結(jié),由于水平有限,不足之處敬請大家指正。
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TU75
B
1007-6344(2015)12-0280-02