任斌+單巖
摘 要:瀝青穩(wěn)定碎石排水基層是采用瀝青、粗集料及少量填料、經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計(jì)的骨架空隙型瀝青混合料,其主要做為瀝青路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部排水層。本文結(jié)合具體工程案例,對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石排水基層施工準(zhǔn)備、施工工藝進(jìn)行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:穩(wěn)定碎石排水基層;工程案例;材料準(zhǔn)備
將排水基層設(shè)置到瀝青路面結(jié)構(gòu),可快速排出通過面層裂縫、孔隙與松散位置向路面結(jié)構(gòu)滲入的自由水,以降低因侵入水分而出現(xiàn)的路面結(jié)構(gòu)早期損壞現(xiàn)象。一般選取瀝青穩(wěn)定碎石進(jìn)行瀝青路面排水基層的修筑,在柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)中,基層模量通常在排水層模量以下,將排水層加入路面結(jié)構(gòu)后,由上到下剛度將不斷降低,但其屬于正序結(jié)構(gòu),該情況下路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化較小。但半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi),基層模量將比排水層模量大出許多,此時(shí)其屬于“軟”夾層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)將對(duì)原有瀝青路面結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行改變,尤其是面層底部應(yīng)力情況?;诖?,在瀝青碎石排水基層設(shè)計(jì)中,必須確保拉應(yīng)力不出現(xiàn)在排水基層內(nèi)部,才能提升排水基層的質(zhì)量。
1 工程案例
某公路總長(zhǎng)度為35.326千米,其處于低山丘陵地區(qū),地形具有較大起伏,切割嚴(yán)重,河溝交錯(cuò)縱橫。其道路情況為雙向四車道,路面為瀝青混凝土材料,每小時(shí)100米為其設(shè)計(jì)時(shí)速,24米為其路基寬度。其試驗(yàn)段瀝青路面與水泥穩(wěn)定碎石基層之間需求瀝青穩(wěn)定碎石基層(15厘米)ATPB-25。通過分析瀝青穩(wěn)定碎石排水基層設(shè)計(jì),可對(duì)其施工材料、施工工藝進(jìn)行探究,以此對(duì)瀝青碎石排水基層應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析。
2 瀝青穩(wěn)定碎石排水基層施工材料準(zhǔn)備
1、瀝青。高粘度改性瀝青為瀝青穩(wěn)定碎石排水基層施工所需瀝青材料,工地實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn),如針入度、延度、軟化點(diǎn)等。
2、集料。根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行集料粒徑規(guī)格分檔,90%到100%為各檔規(guī)格料上限百分通過量的范圍,0%到10%之間為其下限百分通過量。
干燥、堅(jiān)硬、清潔、無風(fēng)化等為細(xì)集料選擇的要求,一般選取機(jī)制砂作為瀝青穩(wěn)定碎石排水基層施工的細(xì)集料,其技術(shù)要求如表1所示。根據(jù)工程建設(shè)規(guī)定,施工單位必須嚴(yán)格控制檢測(cè)頻率,如自檢為每500T一次,抽檢為2500T一次。
3、填料。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定填料質(zhì)量技術(shù)要求,一般選取硅酸鹽水泥(32.5級(jí))與生石灰粉(磨細(xì))作為瀝青穩(wěn)定碎石排水基層施工的填料。在生石灰粉(磨細(xì))選擇時(shí),必須對(duì)其生石灰粉細(xì)度進(jìn)行有效控制。
3 瀝青穩(wěn)定碎石排水基層施工工藝
1、拌和
根據(jù)批準(zhǔn)生產(chǎn)配合比規(guī)定對(duì)拌和所需各種材料,如瀝青、集料等進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量,在允許范圍內(nèi)有效控制其計(jì)量誤差。在該過程,必須對(duì)瀝青、集料加熱溫度等進(jìn)行掌握,一般情況下,瀝青溫度都會(huì)低于集料溫度20攝氏度,在儲(chǔ)料倉(cāng)熱拌混合料成品存儲(chǔ)后,其溫度降低幅度在10攝氏度以內(nèi),存儲(chǔ)時(shí)間則控制在24小時(shí)以內(nèi)。因?yàn)r青穩(wěn)定碎石混合料為骨架空隙類材料,其施工溫度選擇應(yīng)盡可能與下限相近,在確保壓實(shí)度符合施工規(guī)定的基礎(chǔ)上,提升其耐久性。
2、運(yùn)輸
混合料拌和后,通過自卸車直接向施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)輸。選用整潔、有金屬底板的自卸汽車作為瀝青混合料的運(yùn)輸車輛,應(yīng)清理干凈車槽內(nèi)部、車輛底部及兩邊。分3次進(jìn)行車輛裝料施工,車廂前部為第一次裝料,車廂后部為第二次裝料,車廂中部為第三次裝料。與拌和能力、攤鋪能力相比,車輛運(yùn)輸能力應(yīng)高出一點(diǎn),以此確保攤鋪施工的連續(xù)性。運(yùn)輸施工中,可將篷布蓋在車輛混合料上,降低水分嚴(yán)重流失。
3、攤鋪
根據(jù)試鋪現(xiàn)狀在合理配置攤鋪機(jī)的情況下進(jìn)行松鋪系數(shù)(1.15)的確定。材料向施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)至后,根據(jù)放樣標(biāo)高在設(shè)計(jì)寬度范圍用攤鋪機(jī)均勻攤鋪混合料,要求具備平整的表面應(yīng)力,并與橫坡規(guī)定相符。根據(jù)攤鋪機(jī)械類型確定攤鋪寬度,其縱向施工縫必須與車道邊緣偏離15厘米以上的距離。排水基層施工中,可選取2臺(tái)以上攤鋪機(jī)進(jìn)行同時(shí)作業(yè),其形式為梯形,其攤鋪重疊長(zhǎng)度控制在5到10厘米。前后2臺(tái)攤鋪機(jī)距離則控制在10到30米,以此避免前面攤鋪混合料冷卻。要求混合料供給量必須與攤鋪需求量相符,在不出現(xiàn)離析現(xiàn)象的情況下,確保拌合料的均勻性。緩慢、均勻、連續(xù)為瀝青混合料攤鋪施工的要求,在整個(gè)攤鋪施工中,必須出現(xiàn)速度隨意轉(zhuǎn)換與停止的現(xiàn)象。并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)松鋪厚度進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè),確保其符合施工規(guī)定。
4、碾壓
相比普通瀝青混合料,瀝青穩(wěn)定碎石混合料具有較厚的攤鋪厚度,為確保嵌擠結(jié)構(gòu)的形成及避免損壞粗集料,施工企業(yè)必須重視碾壓施工。與本工程相結(jié)合,需選取2臺(tái)雙輪雙振壓路機(jī)(11到13噸)、2臺(tái)膠輪壓路機(jī)(20到30噸)、1臺(tái)鋼輪壓路機(jī)(7到11噸)進(jìn)行施工。
(1)初壓。在混合料溫度較高情況進(jìn)行初壓施工,穩(wěn)定及提升鋪設(shè)層承載力為其施工作用。通過雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行初壓施工,碾壓速度控制在每小時(shí)1.5到2千米,2遍為初壓碾壓最高次數(shù)。
(2)復(fù)壓。鋪層強(qiáng)度符合施工規(guī)定后,可進(jìn)行復(fù)壓施工。為提升路面密實(shí)度,必須選用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓施工,揉搓壓實(shí)時(shí)可選用輪胎壓路機(jī)施工。根據(jù)工程需求選用雙驅(qū)雙振雙鋼輪壓路機(jī)作為振動(dòng)壓路機(jī)施工,其重量為12t。根據(jù)鋪層厚度,薄層、次薄層路面(3厘米到10厘米)應(yīng)選用0.3毫米到0.55毫米的振動(dòng)壓實(shí)振幅。
(3)終壓。輪跡消除及路面平整度提升為瀝青混凝土路面終壓施工的作用。雙鋼輪靜作用壓路機(jī)作為終壓的施工機(jī)械,其行駛速度可控制在每小時(shí)2到4千米之間,最高碾壓次數(shù)為3遍以此達(dá)到輪跡消除的作用。
5、施工接縫
熱接縫作為攤鋪梯隊(duì)作業(yè)縱縫的處理方式。施工中預(yù)留部分完成攤鋪的混合料,寬度為10到20厘米之間,該部分不進(jìn)行碾壓作業(yè),并將其作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面,隨后進(jìn)行跨縫碾壓施工,以此將縫跡徹底消除。
熱接縫一般不用于半幅施工,如進(jìn)行半幅施工時(shí),可進(jìn)行擋板加設(shè)與切刀切齊。另半幅攤鋪前必須清理干凈縫邊緣,并進(jìn)行粘層瀝青的一定量鋪撒。通過人工的方式在攤鋪施工后鏟除前半幅上層混合料。為確保排水基層具有良好滲透性,可選取平接縫進(jìn)行橫向接縫作業(yè)。接縫鋪筑時(shí),可將部分熱混合料攤鋪在已壓實(shí)位置,并對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱軟化,以此對(duì)新舊混合料粘結(jié)力進(jìn)行有效提升。
6、交通開放及養(yǎng)護(hù)
完成排水基層攤鋪工作后,必須及時(shí)將交通封閉并指派專人進(jìn)行看護(hù),禁止排水基層受到行人、車輛的損壞。因?yàn)r青穩(wěn)定碎石具有較大孔隙率,其表面粗糙,表面在車輛荷載下極易產(chǎn)生松散現(xiàn)象,為此在完成施工后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行瀝青下面層的鋪筑。下面層施工前,必須做好瀝青穩(wěn)定碎石排水基層養(yǎng)護(hù)作業(yè),防止任何雜物,如沙土、石屑等進(jìn)入施工路面,對(duì)孔隙造成堵塞,降低排水能力。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,因“強(qiáng)基薄面”的制約,現(xiàn)階段,我國(guó)公路建設(shè)仍選取半剛性基層,此類基層具有高強(qiáng)度,能夠?yàn)槁访嫣峁┯行е巫饔?。但在裂縫與行車荷載的重復(fù)影響下,瀝青面層麻面、松散、網(wǎng)裂等現(xiàn)象較為嚴(yán)重。這些病害問題的長(zhǎng)期存在不僅降低公路工程施工年限,更會(huì)對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)與應(yīng)用技術(shù)推廣造成嚴(yán)重阻礙。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前,水穩(wěn)性是瀝青路面早期破壞的主要原因,其中70%到80%的路面損壞與水有關(guān)。為此,將排水基層設(shè)置到路面內(nèi)部,可有效解決以上問題,并達(dá)到延長(zhǎng)柔性路面使用年限的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]劉韌,齊璐璐.骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石施工與質(zhì)量控制[J].科技信息.2010(13)
[2]俞加川,何忠,趙小潔.骨架密實(shí)型和懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)水穩(wěn)層劈裂強(qiáng)度比對(duì)研究[J].低碳世界.2014(07)
[3]溫偉標(biāo),趙偉,楊海玲,陶子政.骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計(jì)及施工應(yīng)用[J].中外公路.2010(02)
[4]楊鷹.多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層設(shè)計(jì)及研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)2012
[5]孔令偉.瀝青穩(wěn)定碎石排水基層瀝青路面結(jié)構(gòu)行為及施工技術(shù)研究[D].武漢工程大學(xué)2012endprint