于越
(河北盛通公路建設(shè)有限公司,河北承德 068150)
某國道公路工程,設(shè)計(jì)總長88.96km,公路基層為20~30cm厚的水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu),面層為20cm厚的瀝青混凝土結(jié)構(gòu),工程所在地施工環(huán)境較為惡劣且公路建成后行車量大,為避免公路路面因外界環(huán)境和行車荷載的作用出現(xiàn)車轍病害,要求施工單位在路面施工中做好抗車轍施工,為此,本文對抗車轍路面施工技術(shù)進(jìn)行分析。
(1)本次施工采用的原材料為瀝青、礦粉、集料等,瀝青采用石油瀝青,其密度為1.03g/m3,針入度在60~80,延度≥100,軟化點(diǎn)≥44,動(dòng)力黏度≥180;礦粉為石灰?guī)r磨細(xì)的礦粉;集料分為粗集料和細(xì)集料,其中粗集料為碎石,碎石的壓碎值≤28,磨耗值≤30,針片狀顆粒含量≤18%,吸水率≤3%[1];細(xì)集料為中粗砂,砂料的棱角性≥30%,砂當(dāng)量≥60%,堅(jiān)固性≤12%,經(jīng)檢測所有的原材料質(zhì)量均合格。
(2)抗車轍混合料與普通瀝青混合料相比,主要區(qū)別為改性劑,路面抗車轍瀝青混合料中添加改性劑(改性劑具體性能見表1),下面層改性劑的添加量為總材料的3%,上面層改性劑的添加量為總材料的0.35%,在混合料拌和中,直接添加至拌和設(shè)備中即可,得到的混合料其穩(wěn)定性為普通瀝青混合料的3倍。
表1 改性劑性能
本工程抗車轍路面施工前,要對路面基層進(jìn)行全方面清理工作,先采用平地機(jī)進(jìn)行基層的整平處理,使基層的材料裸露出來,再利用高壓水槍對基層表面進(jìn)行清洗,將表面的黏土沖洗干凈,沖洗后將基層表面的浮塵利用吹風(fēng)機(jī)吹凈,最后進(jìn)行基層的干燥處理,處理后的基層保持平整潔凈的狀態(tài)[2]。
(1)基層清理后,需要在基層表面進(jìn)行碎石及瀝青的灑布和碾壓,目的是增加基層與面層的黏結(jié)性,在灑布施工前,先對灑布機(jī)械的噴頭進(jìn)行預(yù)熱,再從基層起始位置垂直進(jìn)行灑布施工,每次灑布長度至少為2m,灑布機(jī)械施工時(shí)保持勻速前進(jìn),必要時(shí)可以調(diào)整噴頭的位置,確保灑布的均勻性,對機(jī)械無法施工的位置,進(jìn)行人工補(bǔ)灑。
(2)在撒布施工過程中,碎石和瀝青的灑布量要精確地進(jìn)行控制,碎石撒布量控制在10~10.5kg/㎡,瀝青灑布量控制在2.2~2.5kg/㎡,灑布時(shí)施工現(xiàn)場的溫度控制在5~28℃,灑布過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)漏灑或重復(fù)灑布的現(xiàn)象[3]。
(3)碎石和瀝青鋪灑完成后,需對其表面進(jìn)行3遍碾壓施工,碾壓采用2臺26t重的膠輪壓路機(jī),碾壓時(shí)遵循緊跟慢壓、高頻低幅的原則,碾壓速度控制在2.0~2.5km/h,兩臺機(jī)械重疊碾壓的寬度為30cm,在碾壓過程中嚴(yán)禁壓路機(jī)出現(xiàn)掉頭、停車、急剎車的問題,在曲線段碾壓時(shí)由內(nèi)向外碾壓,直線段由兩側(cè)向中間進(jìn)行碾壓。
(4)碾壓施工完成后的3h內(nèi),要對基層表面進(jìn)行人工清掃,將未能與瀝青黏結(jié)在一起的碎石材料清掃干凈,以免影響與面層之間的黏結(jié)性能,在碾壓施工后的3h之內(nèi),要對該路段進(jìn)行交通封閉,嚴(yán)禁車輛和行人通行,3h后進(jìn)行清掃工作時(shí),車輛在路面的行駛速度要控制在25km/h以內(nèi)。
2.4.1 瀝青混合料拌和
基層處理后,進(jìn)行抗車轍路面面層施工,先準(zhǔn)備施工使用的抗車轍瀝青混合料,本次施工混合料的制備在拌和站進(jìn)行,拌和機(jī)械采用間歇式拌和機(jī),拌和過程中集料的加熱溫度控制在175~185℃,瀝青的加熱溫度控制在165~175℃,拌和期間由人工添加改性劑,混合料的拌和時(shí)間共持續(xù)60s,其中干拌15s,濕拌45s,拌和完成后的混合料溫度控制在170~175℃,確保混合料呈現(xiàn)均勻狀態(tài)且無離析問題。
2.4.2瀝青混合料攤鋪
(1)抗車轍瀝青混合料攤鋪前,首先要對攤鋪機(jī)械進(jìn)行必要的調(diào)試處理,先將攤鋪機(jī)的料斗、熨平板等接觸混合料的位置涂刷一層防黏結(jié)油,其油水比例為3∶1,其次開啟攤鋪機(jī)械以進(jìn)行機(jī)械預(yù)熱工作,預(yù)熱時(shí)間控制在30min以內(nèi),預(yù)熱后攤鋪機(jī)的溫度應(yīng)≥100℃,最后,調(diào)整攤鋪機(jī)的熨平板,使其高度滿足路面的虛鋪厚度即可[4]。
(2)攤鋪本工程主干道時(shí),采用兩臺攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪的方式,機(jī)械前后的距離控制在3~6m,重疊寬度為30cm,前者攤鋪機(jī)采用機(jī)械式自動(dòng)找平梁系統(tǒng)找平,后者攤鋪機(jī)采用聲納控制自動(dòng)找平系統(tǒng)找平,攤鋪匝道時(shí)采用一臺攤鋪機(jī)全幅攤鋪,采用機(jī)械式自動(dòng)找平梁系統(tǒng)找平,兩種攤鋪方式中,機(jī)械的行進(jìn)速度控制在3m/min,攤鋪溫度控制在160~170℃,攤鋪過程中注意均勻攤鋪且無遺漏位置。
2.4.3 瀝青混合料碾壓
攤鋪完成后及時(shí)開始碾壓施工,為避免抗車轍路面出現(xiàn)過振或不平整的問題,碾壓時(shí)機(jī)械的碾壓速度控制在2.0~2.2km/h,碾壓共分為三步,分別為初壓、復(fù)壓、終壓,抗車轍路面碾壓中瀝青混合料的溫度控制要求更為嚴(yán)格,初壓時(shí)采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓2遍,碾壓溫度控制在150~160℃,復(fù)壓時(shí)采用膠輪壓路機(jī)振壓4~6遍,碾壓溫度控制在140~150℃,終壓時(shí)采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1~2遍,碾壓溫度控制在120~130℃,碾壓施工完成后,施工單位要檢測其壓實(shí)度。
2.4.4 養(yǎng)護(hù)
混合料碾壓成型后即可進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè),養(yǎng)護(hù)時(shí)間持續(xù)7d,養(yǎng)護(hù)采用灑水養(yǎng)護(hù)和塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)的方式,抗車轍瀝青路面養(yǎng)護(hù)中,要注意前三天的養(yǎng)護(hù)作業(yè),保證路面具有充足的水分,一旦發(fā)現(xiàn)缺水要及時(shí)進(jìn)行灑水作業(yè),養(yǎng)護(hù)期間持續(xù)封閉交通,禁止車輛和行人通過,待路面溫度達(dá)到50℃以下且壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求后,開放交通。
2.5.1 混合料質(zhì)量控制
施工過程中施工單位要對混合料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。①所有原材料在入場之前,需要檢測材料的合格證、質(zhì)量證明等文件,并對材料的數(shù)量、性能等進(jìn)行檢查驗(yàn)收;②在混合料拌和過程中,要嚴(yán)格控制拌和過程,拌和得到的混合料要選取樣品在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行質(zhì)量檢測,樣品的選取要保持隨機(jī)性,可以代表混合料整體質(zhì)量,通過試驗(yàn)確定抗車轍瀝青混合料的性能是否滿足設(shè)計(jì)要求,如檢測不合格則全部混合料均要廢棄,嚴(yán)禁用于路面施工中。
2.5.2 混合料運(yùn)輸控制
混合料在拌和站拌和完成后,需要用運(yùn)輸車運(yùn)送至施工場地進(jìn)行攤鋪,因此,在施工中要嚴(yán)格控制運(yùn)輸過程,避免影響混合料的基本性能,在混合料裝車之前要對運(yùn)輸車內(nèi)部進(jìn)行防黏結(jié)劑的涂刷,裝料時(shí)分次進(jìn)行裝料,抗車轍瀝青混合料對溫度要求嚴(yán)格,在運(yùn)輸過程中要對車廂采取必要的保溫措施,避免混合料的溫度下降至設(shè)計(jì)溫度以下,運(yùn)輸車運(yùn)送至施工場地后,要掛空擋停放于攤鋪機(jī)前方,兩者距離控制在20cm左右。
本次抗車轍瀝青路面施工完成后,為確保路面的抗車轍性能,在施工路段中隨機(jī)選取了5處檢測點(diǎn),對路面的壓實(shí)度、滲水系數(shù)、平整度、摩擦系數(shù)、穩(wěn)定度等指標(biāo)進(jìn)行了檢測,檢測結(jié)果見表2:
表2 檢測結(jié)果
由表2檢測結(jié)果可得,選取5處檢測點(diǎn)的壓實(shí)度、滲水系數(shù)、平整度、摩擦系數(shù)、穩(wěn)定度等指標(biāo),經(jīng)檢測得知均滿足設(shè)計(jì)要求,且該工程路面的抗車轍性能遠(yuǎn)高于普通路面,完全滿足設(shè)計(jì)要求,表明本工程抗車轍瀝青路面施工合格。
公路施工中運(yùn)用抗車轍瀝青路面施工技術(shù),可以有效改善路面的使用性能,提升路面的抗車轍能力,尤其是車轍問題較為嚴(yán)重的長大縱坡路段,可以有效地減少車轍病害的發(fā)生。因此為確??管囖H瀝青路面的施工質(zhì)量,在施工中應(yīng)嚴(yán)格控制施工流程,熟練掌握施工要點(diǎn),以提升抗車轍路面的使用性能。