齊建強(qiáng) 河南海馬建設(shè)工程有限公司
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速騰飛,作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行官,公路建設(shè)事業(yè)也取得了顯著的成績(jī)。公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,進(jìn)一步完善了公路交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),推動(dòng)了公路主骨架建設(shè),加快了區(qū)域間的互聯(lián)互通,提高了我國(guó)公路交通事業(yè)的發(fā)展水平。瀝青路面是高等級(jí)公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式,是保障公路質(zhì)量的基礎(chǔ),為加強(qiáng)公路工程建設(shè)質(zhì)量,必須重視路面攤鋪施工工藝,雙層攤鋪技術(shù)可以有效改善層間粘結(jié)情況,提高壓實(shí)度,減少早期病害發(fā)生。為此,必須重視雙層攤鋪施工質(zhì)量,從而全面提升工程質(zhì)量,促進(jìn)公路事業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展。
雙層攤鋪技術(shù)是將各種配比的混合料同時(shí)進(jìn)行攤鋪,并將下層混合料的余熱充分發(fā)揮,對(duì)上層路面表層進(jìn)行壓實(shí)。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論,采用雙層攤鋪施工技術(shù)的重負(fù)荷道路的骨料自身抗變形能力能夠得到顯著的提升,特別是對(duì)于改性瀝青路面而言,雙層攤鋪施工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)充分的壓實(shí)。此外,對(duì)大量的公路工程瀝青路面雙層攤鋪施工工程進(jìn)行成本分析可知,若公路工程的表面積大于13000m2,相較于傳統(tǒng)單層攤鋪施工技術(shù),使用雙層攤鋪施工技術(shù)進(jìn)行施工能夠節(jié)省大量的施工成本。雙層攤鋪施工技術(shù)還處于探索階段,還有很大的提升空間。因此,雙層攤鋪施工技術(shù)與傳統(tǒng)單層攤鋪施工技術(shù)相比有以下幾方面的優(yōu)勢(shì),如表1所示。
某公路工程全長(zhǎng)23.4km,為雙向4車(chē)道,近年來(lái),隨著交通量的持續(xù)增加,道路通行壓力越來(lái)越大,為有效緩解交通壓力,決定進(jìn)行公路改擴(kuò)建施工,擴(kuò)建為雙向6車(chē)道。為了保證路面施工的質(zhì)量,盡量減少對(duì)周邊交通的影響,經(jīng)研究決定采用雙層攤鋪方式進(jìn)行路面施工。路面面層結(jié)構(gòu)為4.2 cm SMA-13細(xì)粒式改性瀝青混凝土+6.5cm AC-20中粒式改性瀝青混凝土。
為保證施工進(jìn)程,在攤鋪施工前,要提前做好準(zhǔn)備工作,包括選用攤鋪機(jī)、原材料、壓路機(jī)。原材料主要包括四個(gè)方面,即粗集料、瀝青材料、瀝青路面填料、細(xì)集料,在選擇瀝青的材料時(shí),施工路段的人口數(shù)量、地形以及氣候等因素都需要被考慮,綜合的進(jìn)行合理選擇;在選擇粗集料的時(shí)候,要保證材料的清潔干燥,使得強(qiáng)度和耐磨能力達(dá)到最好;在選擇細(xì)集料時(shí),要根據(jù)相關(guān)的驗(yàn)收規(guī)范選取,另外材料必須干凈無(wú)雜質(zhì);一般來(lái)說(shuō),瀝青路面填料選用的石灰?guī)r礦粉都是干凈無(wú)雜質(zhì)的。
雙層攤鋪施工需要同時(shí)進(jìn)行兩種不同級(jí)配的瀝青混合料施工,必須同時(shí)攤鋪上、中面層,那么,在拌和施工中,同樣需要同時(shí)采用兩臺(tái)拌和機(jī)進(jìn)行瀝青混合料生產(chǎn)拌和,相比普通瀝青混合料,每臺(tái)拌和機(jī)的拌和方式基本相同。根據(jù)工程實(shí)際情況,本次拌和采用額定產(chǎn)量均為210t/h的兩臺(tái)設(shè)備,于改性瀝青混合料來(lái)講,計(jì)算時(shí)多按額定生產(chǎn)率的70%為準(zhǔn),這種情況下,可得出147t/h為單機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力,保證拌和生產(chǎn)能力滿足攤鋪施工需求。
表1 雙層攤鋪施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)
在準(zhǔn)備好施工原料后,實(shí)施攤鋪工作,在攤鋪工作中,施工主要使用攤鋪機(jī)進(jìn)行,為確保施工質(zhì)量,要對(duì)選擇合適的設(shè)備,保證設(shè)備運(yùn)行良好,質(zhì)量合格。在進(jìn)行攤鋪時(shí),路面基層的雜物要及時(shí)的清理干凈,使得施工面的干燥與干凈得到保證;核查基層路面的密實(shí)度與厚度,合格之后才可實(shí)施攤鋪。傳統(tǒng)的單層攤鋪的缺點(diǎn)是施工存在層間粘層油費(fèi)用高、層間污染大、機(jī)械效率低、薄層散熱快、施工周期長(zhǎng)等。通過(guò)應(yīng)用雙層攤鋪技術(shù)可解決這些缺陷。
本工程中,瀝青混合料的雙層攤鋪施工采用的是雙層的攤鋪機(jī)。雙層攤鋪機(jī)包括2個(gè)路面攤鋪機(jī),通過(guò)這2個(gè)攤鋪機(jī)的交錯(cuò)安裝而成,主要包括2個(gè)運(yùn)輸裝置、2個(gè)混合料斗、2個(gè)熨平板、2個(gè)螺旋布料器。在雙層攤鋪機(jī)中,具備熨平板,這與普通攤鋪機(jī)相同,該燙平板能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行后的自動(dòng)調(diào)節(jié),與此同時(shí),還能當(dāng)成平衡裝置。另外,還有一個(gè)高效的物料轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)存在于雙層攤鋪機(jī)之中。該車(chē)能夠交替運(yùn)輸不同種類的瀝青混合料。在施工準(zhǔn)備過(guò)程中,應(yīng)首先調(diào)節(jié)燙平板,使得仰角以及高度能夠滿足要求,之后實(shí)驗(yàn)一段公路為之后的大量攤鋪?zhàn)鲣亯|。攤鋪施工要緩慢均勻,通常來(lái)說(shuō),攤鋪的質(zhì)量和供料的速度要被充分的考慮,這樣能夠合理的控制攤鋪機(jī)的施工速度。
為了計(jì)算出施工的最大速度并確保連續(xù)施工,需要根據(jù)拌合機(jī)以及運(yùn)料車(chē)的攤鋪厚度、寬度以及供料速度。其中攤鋪施工的連續(xù)進(jìn)行是必須要被保證的。速度也不宜過(guò)快,應(yīng)該適中,因?yàn)槁菪剂掀鞯氖┕ば蕰?huì)因此而降低,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)材料分布不均以及離析等現(xiàn)象。攤鋪時(shí),不能隨意將行走速度改變,或暫停施工。
在碾壓施工時(shí),為保證碾壓質(zhì)量,對(duì)初壓施工階段、復(fù)壓施工階段、終壓施工階段采取相應(yīng)的措施,當(dāng)攤鋪路段長(zhǎng)達(dá)100~150 m時(shí),才能正式開(kāi)始碾壓施工,兩者需要緊緊跟隨。初壓時(shí),小型壓路機(jī)即可滿足要求,此種壓路機(jī)重達(dá)4t,通常都是往返兩遍靜壓。在復(fù)壓施工階段,碾壓施工采用3臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行,壓路機(jī)質(zhì)量為10 t??刂颇雺捍螖?shù)5~6遍,碾壓施工不能使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行,這主要是由于膠輪會(huì)出現(xiàn)混合料粘輪現(xiàn)象。在終壓施工階段,碾壓施工使用1臺(tái)壓路機(jī)進(jìn)行,壓路機(jī)質(zhì)量為12 t。將碾壓的次數(shù)控制在兩到四便。終壓時(shí),混合料的溫度通??刂圃?00℃左右。實(shí)際施工時(shí),壓路機(jī)也應(yīng)該保持緩慢均勻的速度,保持相鄰輪跡間的輪寬重疊為1/3~1/2。壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪與攤鋪機(jī)前進(jìn)方向正對(duì),這樣能有效的避免混合料推移問(wèn)題,進(jìn)而避免了上下層混料的問(wèn)題。碾壓時(shí),鋼輪的表面應(yīng)該噴灑適量的水,從而避免粘輪情況。一般來(lái)說(shuō),不宜噴灑過(guò)多的水,混合料不粘輪即可。完成當(dāng)天的碾壓過(guò)后,設(shè)備以及雜物不能放置在未冷卻的路面之上,避免路面受到污染。
雙層攤鋪技術(shù)相比傳統(tǒng)的施工方法具有較大厚度,且具有很高的接縫處,所以盡量避免設(shè)置接縫。實(shí)際中,攤鋪寬度應(yīng)盡量覆蓋路面的全寬。若縱向接縫必須設(shè)置時(shí),可適當(dāng)調(diào)節(jié)上層熨平板的伸縮邊,在上下兩層瀝青層間,確保存在一定接茬,通??刂平硬鐚挾仍?0cm附近。當(dāng)正式啟動(dòng)攤鋪機(jī)時(shí),常會(huì)出現(xiàn)寬度30cm,若一個(gè)縱向橫接縫的厚度不同,在施工中的復(fù)雜程度要增加許多。施工時(shí),盡量減少停機(jī),這樣就可避免產(chǎn)生橫接縫。在完成碾壓施工后,經(jīng)過(guò)36h的養(yǎng)護(hù),瀝青混凝土路面應(yīng)可正式通車(chē)。
表2 傳統(tǒng)攤鋪和雙層攤鋪滲水系數(shù)檢測(cè)
施工后,為了解雙層攤鋪施工效果,決定對(duì)比分析傳統(tǒng)攤鋪和雙層攤鋪施工質(zhì)量情況,滲水系數(shù)作為檢驗(yàn)路面質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo),本文對(duì)傳統(tǒng)攤鋪和雙層攤鋪的路面滲水系數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)分析,所得結(jié)果如表2所示。當(dāng)水分滲入瀝青面層,甚至滲入基層時(shí),在車(chē)輛荷載和自然因素的長(zhǎng)期作用下,路面極易出現(xiàn)不同程度的早期病害,如網(wǎng)裂、坑槽等。
由表2可見(jiàn),滲水系數(shù)方面,雙層攤鋪工藝更小,僅為傳統(tǒng)攤鋪工藝的30%左右,主要原因在于雙層攤鋪可一次性且同時(shí)完成瀝青磨耗層與粘接層攤鋪施工,并共同壓實(shí),使路面的兩個(gè)結(jié)構(gòu)層同時(shí)穩(wěn)定、固結(jié),硬化成型,形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu),此類結(jié)構(gòu)具有良好的層間封水性能。
綜上所述,在瀝青路面施工中,通過(guò)雙層攤鋪技術(shù)的應(yīng)用,可有效改善層間黏結(jié)結(jié)構(gòu),縮短工期,降低成本,提升工程質(zhì)量。此外,雙層攤鋪施工還可進(jìn)行上下兩層同時(shí)攤鋪、碾壓作業(yè),大幅縮短施工時(shí)間,從而達(dá)到理想的施工效果。