郭訓(xùn)
摘要 雙層攤鋪技術(shù)作為一種新型施工技術(shù),目前被廣泛應(yīng)用于公路瀝青路面施工中。雙層攤鋪技術(shù)將兩層瀝青層通過(guò)一次攤鋪而完成。為了提高雙層攤鋪技術(shù)的應(yīng)用效果,改善公路瀝青路面工程施工質(zhì)量,結(jié)合某公路試驗(yàn)路段,對(duì)雙層攤鋪技術(shù)在瀝青路面施工的效果進(jìn)行分析,最終雙層攤鋪施工技術(shù)使上下層的攤鋪與碾壓施工流程合二為一,達(dá)到施工時(shí)間短、施工流程簡(jiǎn)單、節(jié)約設(shè)備臺(tái)班和人員的費(fèi)用以及減少了材料費(fèi)用等效果,有效節(jié)約公路建設(shè)費(fèi)用。
關(guān)鍵詞 雙層攤鋪;公路瀝青路面;基本原理
中圖分類號(hào) U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949(2022)07-0127-03
0 引言
2006年,德國(guó)的戴納派克F300CS型雙層攤鋪機(jī)被引進(jìn)我國(guó),是我國(guó)首臺(tái)雙層攤鋪機(jī)。雙層攤鋪施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,極大縮短施工周期,提升公路建設(shè)的效率,提高層間粘結(jié)效果,避免了層間粘層油施工流程。雙層攤鋪技術(shù)在降低公路路面施工成本的同時(shí),提升了路面的使用性能?,F(xiàn)如今,按照國(guó)家的新形式、新要求,未來(lái)公路交通要不斷發(fā)展,公路瀝青路面雙層攤鋪技術(shù)將獲得更全面的應(yīng)用。
1 雙層攤鋪技術(shù)的基本原理及作用
1.1 基本原理
雙層攤鋪技術(shù)是利用自卸卡車和履帶式瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車高效配合作業(yè),使用自卸卡車將裝有不同種類混合料,向履帶式瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車交替卸料,之后通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)車卸料到雙層攤鋪機(jī)的不同料斗里面,最終利用前后兩套螺旋分料器和熨平板,把不同兩種混合料兩層一次鋪筑,使用路面壓實(shí)機(jī),將兩層路面壓實(shí),實(shí)現(xiàn)攤鋪與碾壓施工流程合二為一[1]。
1.2 作用
采用雙層攤鋪技術(shù)可以同時(shí)攤鋪不同配合比的瀝青混合料,下層瀝青混合料存在一定的余熱,在壓實(shí)上層路面的同時(shí)提高抗變形能力[2]。目前,雙層攤鋪技術(shù)是一種成熟的路面施工技術(shù),我國(guó)已有多個(gè)成功案例,具體見(jiàn)表1。雙層攤鋪主要作用有以下幾點(diǎn):
(1)在一定程度上降低對(duì)黏油層的使用量,實(shí)現(xiàn)成本的降低。
(2)簡(jiǎn)化瀝青路面的施工組織,最大限度減少路面污染問(wèn)題。
(3)利用黏結(jié)層余熱進(jìn)行磨耗層路面壓實(shí),實(shí)現(xiàn)能源消耗的降低。
(4)讓路面變得更加平整光滑,在一定程度上提高路面的抗車轍和抗變形等能力,讓路面可以使用更長(zhǎng)的時(shí)間。
(5)提高路面攤鋪效率,特別作為國(guó)省干道施工可縮短一定的交通阻斷時(shí)間。
2 雙層攤鋪技術(shù)在某公路瀝青路面施工中的應(yīng)用
2.1 工程概述
以某公路為例,該公路全程長(zhǎng)共52.1 km,其中有2個(gè)標(biāo)段,試驗(yàn)路段全程長(zhǎng)度為5 km,面層寬為11.82 m,共10 cm厚。在上面層和中面層的瀝青混凝土選取上分別選用:4 cm SMA-13細(xì)粒式和6 cm SMA中粒式瀝青混凝土。采用雙層攤鋪施工工藝,因其工藝的特殊性,對(duì)施工中運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)等工序要求比較嚴(yán)格。
2.2 施工人員配備
施工設(shè)備明細(xì):雙層攤鋪機(jī)2臺(tái)、瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車2臺(tái)。人員配備明細(xì):設(shè)置2個(gè)攤鋪小組,每小組設(shè)置5名人員。其中2名人員負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)車和雙層攤鋪機(jī)操作,1名人員負(fù)責(zé)瀝青混合料進(jìn)料操作,剩下的2名人員進(jìn)行熨平板操作[3]。
2.3 碾壓設(shè)備選擇
(1)初壓時(shí),選用4 t壓路機(jī)。
(2)復(fù)壓時(shí),選用3~4臺(tái)沒(méi)有加水振動(dòng)功能的自重10 t壓路機(jī)。
(3)終壓時(shí),選用2 t壓路機(jī)。
2.4 拌合瀝青混合料
甲拌合站距試驗(yàn)路段為8 km,乙拌合站距試驗(yàn)路段為35 km,當(dāng)運(yùn)料車滿載以后到達(dá)甲拌合站和乙拌合站分別需要10~15 min和1.5 h。由于運(yùn)輸距離存在差別,甲、乙拌合站對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行了明確的分工,做好了不同的時(shí)間提前量,甲拌合站負(fù)責(zé)上面層混合料的生產(chǎn),提前時(shí)間為1.5 h;乙拌合站負(fù)責(zé)下面層混合料的生產(chǎn),提前時(shí)間為2.5 h。經(jīng)常會(huì)發(fā)生拌合料不足而引起攤鋪中斷,為了避免這種情況發(fā)生,攤鋪機(jī)要提前儲(chǔ)備混合料,甲、乙分別為150 t、200 t。
2.5 運(yùn)輸方案
卸料要采取便捷的方法,設(shè)置14盤(pán)料盤(pán),其中每盤(pán)料盤(pán)重6 t。上面層運(yùn)料車裝4盤(pán),中面層運(yùn)料車裝8盤(pán)。根據(jù)該次工程實(shí)際,預(yù)算實(shí)際用運(yùn)料車為上面層8輛、中面層30輛。上面層混合料用量和面層混合料用量分別為:192 t、720 t。在混合料使用前,務(wù)必仔細(xì)清理雜物。在車廂板涂灑隔離劑時(shí),不允許隔離劑積聚。為避免路面污染,車輪輪胎要保持清潔。在車輛駛離之前,一定要對(duì)覆蓋質(zhì)量展開(kāi)仔細(xì)檢查,全程避免污染,做好防雨、保溫工作。
2.6 攤鋪施工
在攤鋪瀝青混合料前,充分清理公路下面層之后,在其上面均勻地噴灑一層黏層油,同時(shí)采取塑料薄膜覆蓋滑模路肩石和路緣石,避免污染問(wèn)題發(fā)生,灑布量小于0.3 L/m3,灑布施工完畢后,封閉施工道路。在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí),要通過(guò)傳感器來(lái)控制行進(jìn)方向,杜絕人員在攤鋪機(jī)或者轉(zhuǎn)運(yùn)車前進(jìn)行走動(dòng),否則會(huì)影響攤鋪的效果。為了科學(xué)地管理攤鋪?zhàn)鳂I(yè),將瀝青混合料運(yùn)輸車進(jìn)行區(qū)分,運(yùn)料車之間的距離控制在25~30 m。一次攤鋪的混合料碾壓厚度要相對(duì)較大,基本控制在10 cm,隨著厚度的增加碾壓難度也在增加。攤鋪瀝青混合料厚度與溫度成反比,當(dāng)混合料碾壓時(shí)溫度反而會(huì)更高,促進(jìn)混合料的壓實(shí)效果。膠輪對(duì)路面有揉擦效用,不能使用膠輪壓路機(jī)對(duì)SMA材料的混合料進(jìn)行碾壓,針對(duì)級(jí)配路面選擇碾壓方式。AC級(jí)配路面的碾壓選擇攤鋪機(jī)和碾壓機(jī)同時(shí)配合工作,攤鋪10~30 m后,碾壓機(jī)隨之碾壓。初壓時(shí),選用4 t壓路機(jī),碾壓順序和方向從低到高、外到內(nèi)施作,速度控制范圍為1.5~2 km/h,使用壓路機(jī)反復(fù)碾壓2遍。在復(fù)壓時(shí),選用3~4臺(tái)沒(méi)有加水振動(dòng)功能的自重10 t壓路機(jī),碾壓順序和方向同初壓,反復(fù)碾壓4~6遍。終壓時(shí),選用2 t壓路機(jī),速度控制在12.5~3.5 km/h之間,溫度控制在90~110 ℃之間,不允許超過(guò)110 ℃。反復(fù)碾壓3~5遍。壓路機(jī)碾壓過(guò)程中的注意事項(xiàng)有:
(1)碾壓速度均勻且緩慢,不得過(guò)快,方向、路線滿足施工要求,嚴(yán)格控制碾壓與攤鋪保持同速,防止影響碾壓質(zhì)量。
(2)啟動(dòng)和停止操作控制得當(dāng),不得過(guò)快,嚴(yán)禁剎車制動(dòng)。
(3)為避免發(fā)生混合料偏移,上、下兩層混料問(wèn)題,碾壓施工的重疊寬度控制范圍為1/3~1/2碾壓輪寬,且碾壓方向與攤鋪機(jī)同方向。
(4)要對(duì)碾壓段落進(jìn)行標(biāo)示,可以使用旗幟進(jìn)行區(qū)分。要控制好鋼輪表面的灑水量,不能過(guò)大。當(dāng)天碾壓路面無(wú)法徹底冷卻,不能停放機(jī)械,避免造成路面污染[4]。
2.7 路面接縫及養(yǎng)護(hù)
路面接縫:雙層攤鋪施工的攤鋪厚度較大,造成接縫的高度大,難度系數(shù)明顯增加,盡可能控制連接及接縫,避免產(chǎn)生問(wèn)題。接縫處理不當(dāng)不利于整個(gè)工程的路面施工質(zhì)量,縮短路面使用時(shí)間,因此,施工前要采取針對(duì)性施工預(yù)案。雙層攤鋪施工過(guò)程中,務(wù)必控制好厚度標(biāo)準(zhǔn),雙層攤鋪的厚度過(guò)大導(dǎo)致整個(gè)攤鋪的高度發(fā)生變化。瀝青路面接縫處理要控制好攤鋪機(jī)械的速度以及攤鋪寬度。瀝青路面碾壓要全面覆蓋,保證路面碾壓質(zhì)量。在需要設(shè)置縱向接縫的情況下,上下熨板距離控制在30 cm以內(nèi),避免出現(xiàn)橫向裂縫問(wèn)題,碾壓過(guò)程不要頻繁開(kāi)停機(jī)。應(yīng)當(dāng)合理調(diào)節(jié)上層熨平板的伸縮邊,控制上下層瀝青混合料的攤鋪寬度在10 cm以內(nèi)。
養(yǎng)護(hù)管理:對(duì)碾壓后的路面要做好后期的養(yǎng)護(hù)工作,采用專用灑水車輛進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),保持路面的濕潤(rùn),還要重視交通管制,最大限度保證施工質(zhì)量[5]。
2.8 施工質(zhì)量檢測(cè)
施工中,試驗(yàn)路段瀝青路面采用雙層攤鋪施工技術(shù),上下面兩層瀝青混合料要同時(shí)攤鋪和碾壓,促使骨料充分嵌擠。為進(jìn)一步確定施工效果,試驗(yàn)路段采用鉆孔取芯法測(cè)定質(zhì)量,結(jié)果表明上下兩層整體性能好,具有高抗剪強(qiáng)度,效果良好。路面滲水系數(shù)也是評(píng)價(jià)路面質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。由于水分長(zhǎng)期存在并滲透到路面面層,長(zhǎng)時(shí)間滯留會(huì)造成瀝青面層逐漸剝離集料面,產(chǎn)生坑槽、網(wǎng)裂等不良表征。外加行車荷載與溫度的影響,不良后果明顯。施工后,檢測(cè)了路面滲水系數(shù),具體結(jié)果見(jiàn)表2。
由表2可知,雙層攤鋪滲水系數(shù)小,路面使用時(shí)間長(zhǎng),效果明顯。雙層攤鋪施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)上下面兩層瀝青混合料同時(shí)攤鋪和碾壓,層間封水性能良好,形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。該試驗(yàn)除檢測(cè)滲水系數(shù),還檢測(cè)了密實(shí)度,密實(shí)度數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表3。
由表3可知,試驗(yàn)路段延長(zhǎng)了碾壓時(shí)間,采用“熱接熱”結(jié)構(gòu),上下兩層密實(shí)度高、空隙率低,說(shuō)明雙層攤鋪技術(shù)的密實(shí)度好。
3 雙層攤鋪技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量控制措施
為了能夠進(jìn)一步提高雙層攤鋪?lái)?xiàng)目的施工質(zhì)量,可以采用以下措施:
(1)強(qiáng)化施工質(zhì)量管理。提供充足的瀝青混合料,以保證攤鋪的連續(xù)性。要配備兩種型號(hào)的攪拌設(shè)備,來(lái)滿足不同瀝青混合料的要求。施工過(guò)程中要控制攤鋪厚度和攤鋪速度,以滿足攤鋪現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。
(2)科學(xué)管控施工材料。雙層攤鋪施工會(huì)使用到兩種不同類型的混合料,為了控制攤鋪施工作業(yè)的連續(xù)性,另外增設(shè)拌合站,嚴(yán)格控制混合料的原材料質(zhì)量,使其達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)全面施工質(zhì)量檢驗(yàn)。雙層攤鋪技術(shù)和其他技術(shù)相比,其對(duì)質(zhì)量的要求相對(duì)更高,在整個(gè)施工過(guò)程中要做好質(zhì)檢工作,采取隨機(jī)取樣抽查攤鋪和碾壓質(zhì)量。
(4)確保攤鋪平整度符合工程建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,嚴(yán)格控制攤鋪厚度和攤鋪車輛的行進(jìn)速度等[6]。
(5)縱橫向接縫靈活處理,確保瀝青路面施工的整體質(zhì)量。
4 結(jié)語(yǔ)
由上文得知,雙層攤鋪技術(shù)在瀝青路面鋪設(shè)中的應(yīng)用效果顯著,得出以下結(jié)論:
(1)采用雙層攤鋪技術(shù)對(duì)瀝青路面進(jìn)行施工,實(shí)現(xiàn)攤鋪與碾壓施工流程合二為一,縮短施工時(shí)間,提高工作效率。
(2)施工流程簡(jiǎn)單,省去多環(huán)節(jié)施工流程,主要表現(xiàn):取消下層鋪筑施工質(zhì)量檢驗(yàn)、避免施做粘層和處理層間污染,節(jié)約設(shè)備臺(tái)班以及人員的費(fèi)用。
(3)瀝青路面采用雙層攤鋪施工技術(shù),節(jié)省粘層油的同時(shí),優(yōu)化了路面表面磨耗層,材料費(fèi)用得到有效控制,降低了施工成本。
參考文獻(xiàn)
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