張澤新 李 康
(甘肅路橋建設(shè)集團養(yǎng)護科技有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730070)
目前在多數(shù)市政工程建設(shè)中,瀝青混凝土面層是路面施工常見的面層材料,結(jié)合一定的礦料按一定比例配制而成的路用瀝青材料,并且在嚴(yán)格配比控制條件下,使其滿足各類路面建設(shè)的使用要求。而基于該類型材料的路面施工而言,所涉及的工序和施工內(nèi)容相對較多,因此有必要做好其施工技術(shù)的研究與分析,以此來保障市政道路工程建設(shè)的質(zhì)量。
我國某城市中心區(qū)域Ⅱ級市政主干道路全長2183m,汽車行駛速度為60km∕h,路面的標(biāo)準(zhǔn)斷面為人行道+行車道+人行道,寬度分別為7m∕16m∕7m。路面的結(jié)構(gòu)層總厚度為65cm,上面層為厚度5cm的瀝青混凝土AC-16C,下面層為厚度7cm的瀝青混凝土AC--25C,基層為厚度20cm 的水泥穩(wěn)定級配碎石,底部基層為厚度33mm二灰穩(wěn)定級配碎石,墊層為厚度20cm天然沙礫。
2.1.1 瀝青材料
本工程結(jié)合公路等級、交通流量以及路面的受力特點,并根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探ㄔO(shè)經(jīng)驗,決定采取70 號道路瀝青,B 級,針入度指數(shù)為-1.5~+1.8,軟化點(R&B)≥44℃,延度在15℃的情況下≥100cm。該瀝青質(zhì)量符合我國關(guān)于公路瀝青路面的技術(shù)要求,并采取灌裝汽車運輸,在到施工現(xiàn)場后檢查其各項指標(biāo),檢查合格之后方可卸料施工。
2.1.2 粗細(xì)集料
粗集料選擇質(zhì)地堅硬的硬巖石,采用反擊式破碎機進行巖石的破碎和加工[1]。本身粗集料的質(zhì)地相對較為堅硬,并且表面粗糙、干燥、清潔,不能含有任何風(fēng)化的顆粒。而為了保障集料的實際質(zhì)量,需要以抽檢的形式來選擇合格的粗集料。細(xì)集料則需要選擇沒有任何雜質(zhì)、風(fēng)化現(xiàn)象且質(zhì)地堅硬和潔凈干燥的石屑,該石屑需要具備適當(dāng)?shù)念w粒級配。
2.1.3 填料
填料礦粉應(yīng)當(dāng)選擇質(zhì)地較為堅硬、具有憎水性的石灰?guī)r進行磨細(xì)獲取,并且在加工礦粉的原石料中需要清除干凈泥土雜質(zhì)。本身的礦粉需要保持干燥和潔凈,且可以自由流出礦粉倉。本工程結(jié)合實際情況選擇不添加拌合機回收的粉塵料作為礦粉填料。
2.2.1 目標(biāo)階段
結(jié)合本工程實際需要的原材料、粗細(xì)集料和礦粉等情況來配制最佳的瀝青混合料,并根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗要求將實驗室內(nèi)的試配比作為目標(biāo)設(shè)計的配合比[2]。隨后利用拌和機試拌,以此來檢驗集料的進料速度和各級冷料倉的集料供應(yīng)比例是否滿足需求。
2.2.2 生產(chǎn)階段
本工程結(jié)合實際工程需求,采取間歇式拌合機進行混合料拌合,每小時可拌合320t。然后樣品需要從二次篩分的熱料倉中取出,保障各個熱料倉的集料級配。為了保障熱料倉的供料大體呈現(xiàn)平衡的狀態(tài),需要科學(xué)地選擇安裝傾角和篩孔尺寸。以目標(biāo)配合比設(shè)計的瀝青最佳用量OAC為基準(zhǔn),再選擇OAC+0.3%,共三個瀝青用量來進行馬歇爾試驗和試拌,隨后確定最終的混合料配合比。
2.2.3 生產(chǎn)驗證階段
結(jié)合生產(chǎn)配比的需求,利用拌合機進行試拌和試鋪,隨后進行馬歇爾試驗,結(jié)合芯樣試件空隙率的鉆取,確定生產(chǎn)所需要的標(biāo)準(zhǔn)配合比,隨后再進行水穩(wěn)定性和車轍試驗進行驗證[3]。在試驗結(jié)束確定最終配合比,整個施工全過程中不可隨意改變該配合比,以此來保障施工整體質(zhì)量。
結(jié)合本工程需求,采取拌合能力為320t∕h 的間歇式拌合機配合完善的除塵設(shè)備來保障拌合期間的環(huán)保需求。瀝青混合料拌合加熱溫度為155℃~165℃,集料在烘干之后,其殘余的含水量不得超出1%,且出料溫度為145℃~165℃,貯料倉佇料期間溫度降低的幅度不能超過10℃,并且不可存在瀝青滴漏的現(xiàn)象?;旌狭系臏囟热绻哂?95℃會發(fā)生焦化現(xiàn)象,超出該溫度的混合料需要廢棄處理。
在拌合機上配備計算機控制系統(tǒng),可對混合料拌合量和各種材料消耗量進行逐盤采集與儲存,并且也可打印拌合溫度等相關(guān)參數(shù)。每天在施工開始前需要預(yù)熱拌合系統(tǒng),隨后將1-2鍋的集料進行干拌隨后廢棄,再正式拌合瀝青混合料。在礦粉加入過程中,需要利用拌合機中的螺旋升送器專用的管線加入拌合鍋中。結(jié)合二級除塵裝置保障拌合期間的環(huán)保要求,并且在二級除塵期間需要采取新礦粉的加入來補充損失的礦粉。瀝青混合料的拌合時間需要以其能夠均勻地包裹住瀝青時為主,干拌一般為5s~10s,加入瀝青后一般要濕拌35s~40s。所使用的振動篩最大篩孔需要略大于混合料最大粒徑,其余篩孔在設(shè)置中主要是保障熱料倉基本的平衡狀態(tài)。在每個臺班結(jié)束之后需要核對混合料拌合的生產(chǎn)總量和混合料鋪筑的總量。
結(jié)合熱拌瀝青混合料的拌合數(shù)量和運送距離,確定運料車的數(shù)量。一般運料車需要采取噸位較大的車輛,數(shù)量也應(yīng)當(dāng)稍多出計算數(shù)量的2~3臺,且需要有3~5臺運料車在攤鋪機前方等待,以此來保障后續(xù)攤鋪的連續(xù)性和順利性。需要注意的是,不能夠在黏層上急剎車或者急轉(zhuǎn)、掉頭等操作,防止對黏層造成嚴(yán)重?fù)p傷。在瀝青混合料出料后裝車溫度需要在135℃~155℃以上,運輸?shù)浆F(xiàn)場之后其溫度應(yīng)當(dāng)在135℃以上[4]。需要逐個檢查車輛混合料出場和到場之后的溫度,在運料車的側(cè)面位置中部,需要距離底板300mm 的位置設(shè)置檢測孔,溫度計插入深度為150mm。車輛車廂板需要涂抹一薄層隔離劑,但是不能存在富余液的聚集。在裝車期間需要車輛位置保持前后挪動的狀態(tài),分三段式進行混合料的裝卸,防止發(fā)生混合料離析的問題。所有的運料車都必須配備防雨、防污染和保溫的蓋布,防止損害瀝青混合料的質(zhì)量。且在攤鋪機前面的100m~300m 位置需要停車,掛空擋由攤鋪機推動前進,防止運料車與攤鋪機相撞。
其攤鋪具體工藝流程如圖1所示。
圖1 混合料攤鋪施工流程
本工程行車道寬度為16m,決定選擇2臺攤鋪機進行梯隊式同步攤鋪作業(yè),前后錯開的距離在10m~20m之間,且左右兩幅搭接為30mm~60mm,避開行車道的輪跡帶,上下兩層縱接縫錯開150mm。在攤鋪機使用中,需要結(jié)合雪橇式自找平的方式進行找平,試驗路段本身的松鋪系數(shù)結(jié)合計算和驗證得到為1.12,熨平板的預(yù)熱時間為0.5h~1h,溫度為100℃以上。在攤鋪機的料斗上應(yīng)當(dāng)涂刷一層薄隔離劑。
攤鋪機的熨平板具備一定的變幅和變頻振搗的功能,因此初始的壓實度不能小于85%,在每天氣溫較高的時期開始攤鋪作業(yè),攤鋪機以2m∕min~6m∕min 的速度均勻、緩慢行駛,攤鋪溫度不可小于135℃,在布料器的兩側(cè)所具有的混合料高度不應(yīng)小于送料器的2∕3,以此來避免混合料離析問題發(fā)生。在攤鋪作業(yè)中攤鋪機不可隨意的變向或者停車,保障攤鋪平整度要求,且如果發(fā)現(xiàn)明顯的混合料離析或者是裂縫時需要立即處理。當(dāng)氣溫低于10℃時,或者是路表的溫度低于5℃時,以及遇見大風(fēng)天氣,則不能實施瀝青混合料的鋪筑作業(yè)。如果已經(jīng)攤鋪的混合料遇見雨水天氣導(dǎo)致其沒有被壓實,則需要將其鏟除處理。
根據(jù)16m的行車道寬度,決定選擇2臺攤鋪機進行梯隊式作業(yè),配置5 臺壓路機,以勻速且緩慢的方式進行路面碾壓施工。為避免混合料發(fā)生推移,禁止壓路機在行進過程中隨意改變方向,在高溫下利用壓路機跟隨攤鋪機進行碾壓作業(yè)。在碾壓期間其兩端折返的位置也需要結(jié)合攤鋪機行進而逐漸前進,碾壓區(qū)域長度應(yīng)當(dāng)基本比較穩(wěn)定。壓路機初始碾壓的混合料內(nèi)部溫度在130℃以上,碾壓結(jié)束后期表面溫度不可低于70℃。在推移和產(chǎn)生嚴(yán)重裂縫的情況下盡量使其初壓、復(fù)壓和終壓都在較高的溫度下進行,如果溫度過低,很容易損壞或壓碎石料的棱角。
a.初壓。采取鋼輪壓路機靜壓1~2 遍,碾壓速度在2km∕h~3km∕h,并且需緊跟攤鋪機后面進行碾壓,盡量將初壓區(qū)域的長度縮短,以此實現(xiàn)表面的壓實,減少碾壓期間混合料熱量的散失。在初壓之后需要檢查混合料面的平整度和路拱,及時修整存在的缺陷。
b.復(fù)壓。使用輪胎壓路機進行搓揉碾壓,速度為3km∕h~5km∕h,重疊1∕3~1∕2 的碾壓輪寬度,直到碾壓到要求的壓實度為止。
c.終壓。需要緊跟在復(fù)壓之后進行,利用雙輪鋼筒式壓路機碾壓兩遍,速度為3km∕h~6km∕h,直到?jīng)]有明顯的輪跡為止。
如果在熨平板的作用下,重膠輪壓路機在碾壓期間不會發(fā)生開裂或者推移的問題,可以不進行初壓。如果在復(fù)壓之后沒有明顯的輪跡可以除去終壓這個環(huán)節(jié)。
最后做好接縫處理,嚴(yán)格封閉交通,等到混合料自然冷卻到表面溫度低于50℃以后可開放交通。如果實際需要提早開放交通,則需要進行灑水降溫來降低路面溫度。在瀝青層鋪筑完畢后需要保持上面的整潔,禁止堆放任何施工的涂料,禁止污染。
綜上所述,對于大部分市政道路工程瀝青路面施工作業(yè)來講,都需要經(jīng)歷本文所介紹的幾步施工流程,因此需要在各個流程實施期間結(jié)合實際工程需求做好技術(shù)的質(zhì)量管理和有效應(yīng)用,在保障路面施工質(zhì)量和提升技術(shù)應(yīng)用效果的同時,為后續(xù)行車與行人安全通行創(chuàng)造良好的出行條件。