張書文
(邯鄲市交通建設(shè)投資管理中心,河北 邯鄲 056000)
某高速公路A 標(biāo)段(K0+402—K9+844),設(shè)計時速為100km/h,其中K0+402—K5+350 段為雙向六車道,K5+350—K9+844 段為雙向四車道。施工總長度為19.202km。罩面寬度控制在標(biāo)線外側(cè)10cm 處,單向三車道路段罩面寬度按12.13m 控制。立交加減速車道及漸變段一并罩面,以兩側(cè)護(hù)欄控制寬度,以分合流鼻端控制罩面范圍。罩面面積為260 242.19m2,路段加鋪厚度為1.2cm。
結(jié)構(gòu)實(shí)施厚度為0.8~2.0cm,極大程度地減小了瀝青膠結(jié)料、優(yōu)質(zhì)石材的用量及原路面銑刨作業(yè)量,不僅可以降低生產(chǎn)、加工和運(yùn)輸過程中的資源消耗,還可最大限度地減小加鋪層自重對橋梁受力狀況產(chǎn)生的影響。
超薄瀝青磨耗層經(jīng)碾壓成型后,封水性能優(yōu)越,可以隔絕雨水下滲,最大限度地保護(hù)路面、橋隧結(jié)構(gòu)內(nèi)部,避免受水的侵蝕。
超薄瀝青磨耗層的實(shí)施采用同步攤鋪技術(shù),黏層油和混合料同步噴灑、攤鋪,可減少施工作業(yè)環(huán)節(jié),大幅提高作業(yè)效率。施工完成后半小時即可開放交通,減小養(yǎng)護(hù)工作時封閉交通對交通狀況的影響。
生產(chǎn)配合比設(shè)計中所用3 種熱料倉的集料規(guī)格為7~12mm、4~7mm、0~4mm。經(jīng)集料篩分和試配后,確定高韌瀝青混合料生產(chǎn)配合比為7~12mm∶4~7mm∶0~4mm∶礦粉=13∶43∶37∶7,如表1所示。
表1 熱料篩分結(jié)果及合成級配
通過馬歇爾試驗(yàn)確定該級配下的最佳油石比為7.8%,根據(jù)設(shè)計要求對混合料各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,具體測試結(jié)果見表2。
表2 混合料性能測試結(jié)果
采用以上材料配合比為7~12mm∶4~7mm∶0~4mm∶礦粉=13∶43∶37∶7,油石比7.8%時,超薄瀝青磨耗層的車轍動穩(wěn)定度、四點(diǎn)彎曲疲勞、肯塔堡飛散試驗(yàn)損失、孔隙率試驗(yàn)結(jié)果均符合要求。因?qū)嶋H材料與路況存在一定的變異性,高韌超薄磨耗層施工工藝、最終瀝青用量應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)段最終確定,并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況及時適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
薄層加鋪工程實(shí)施前對水泥路面存在的破碎板、板角斷裂、邊角剝落等病害進(jìn)行了處理;同時對伸縮縫進(jìn)行了灌縫處理。為保證超薄磨耗層與原路面的緊密黏結(jié)效果,對原有路面標(biāo)線進(jìn)行了銑刨處理。針對原路面粗糙度不足的情況,對處治路段水泥面進(jìn)行了拋丸處理。
本次混合料生產(chǎn)過程中,礦料加熱溫度控制在215℃,瀝青加熱溫度控制在190℃?;旌狭系陌柚祈樞虬醇蛹稀訛r青→加礦粉的次序進(jìn)行,其中,控制干拌時間不小于10s,濕拌時間不小于45s,總拌和時間控制在55s 以上。瀝青混合料出廠溫度為196℃。通過目測檢查混合料的均勻性,均未發(fā)現(xiàn)拌制完成的混合料出現(xiàn)花白、冒青煙和離析、析漏等現(xiàn)象,說明本次生產(chǎn)的高韌瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量良好。
超薄瀝青磨耗層采用專門的同步攤鋪設(shè)備super1800-3,設(shè)備包含受料斗、螺旋輸送器、乳化瀝青儲罐、乳化瀝青噴灑和計量系統(tǒng)、寬度可調(diào)節(jié)的振動熨平板等部分。該設(shè)備能夠一次性實(shí)現(xiàn)改性乳化瀝青噴灑和瀝青混合料攤鋪及熨平,減少運(yùn)輸車輛和攤鋪機(jī)履帶對黏層的污染與破壞,同時提高施工作業(yè)效率,節(jié)約施工時間。改性乳化瀝青在80℃左右的溫度下噴灑,設(shè)計噴灑量為0.8~1.0kg/m2。攤鋪前對乳化瀝青噴灑量進(jìn)行了標(biāo)定,攤鋪結(jié)束后對乳化瀝青使用總量進(jìn)行核算。
本路段使用乳化瀝青噴灑量為0.806kg/m2。熱瀝青混合料攤鋪在改性乳化瀝青噴灑后3s 內(nèi)進(jìn)行。攤鋪熱瀝青混合料前預(yù)熱熨平板,預(yù)熱溫度高于規(guī)定的120℃;瀝青混合料的攤鋪溫度不低于170℃,攤鋪機(jī)料斗受料前涂刷少量油、水混合液,防止混合料與料斗黏結(jié)。自卸車緩慢向料斗卸料,攤鋪機(jī)推動自卸車前進(jìn),開始攤鋪;設(shè)定攤鋪機(jī)行走速度保持在3~6m/min,保證混合料均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪。攤鋪過程中,攤鋪機(jī)螺旋送料器應(yīng)不停地轉(zhuǎn)動,保證混合料高度不少于送料器高度的2/3,以使攤鋪出的混合料表面不發(fā)生離析。
整個碾壓過程均遵循緊跟、慢壓的原則進(jìn)行?;旌狭蠑備伜缶o跟著在高溫狀態(tài)下開始碾壓,以防止低溫狀態(tài)下磨掉石料棱角、壓碎石料,破壞石料嵌擠。攤鋪溫度控制良好,基本不低于180℃,滿足不低于170℃的技術(shù)要求。高韌瀝青混合料依靠攤鋪機(jī)熨平板基本可達(dá)到90%以上的密實(shí)度,故采用鋼輪靜壓的方式進(jìn)行。本路段實(shí)施過程中采用13t 的雙鋼輪壓路機(jī)靜壓2~3 遍和收光整平即可達(dá)到最終壓實(shí)效果,并嚴(yán)格控制碾壓次數(shù)不超過4遍,防止集料被磨光。靜載壓路機(jī)碾壓過程中,控制壓路機(jī)的輪跡重疊1/4~1/3 碾壓寬度,且減少壓路機(jī)輪表面噴涂油類或油水混合液??刂茋娝到y(tǒng)不得處于常開狀態(tài),需要時噴涂清水或含有隔離劑的水溶液,噴灑呈霧狀,以不黏輪為度。施工過程中對各環(huán)節(jié)溫度進(jìn)行了檢測記錄,詳細(xì)結(jié)果見表3。
表3 施工溫度
表3(續(xù))
按照以往高韌超薄罩面施工經(jīng)驗(yàn),松鋪系數(shù)按照經(jīng)驗(yàn)預(yù)估加攤鋪驗(yàn)證的方法確定。具體操作方法:預(yù)先通過經(jīng)驗(yàn)確定一個攤鋪松鋪系數(shù)1.1,虛鋪厚度則控制在1.3~1.4cm,攤鋪機(jī)攤鋪過程中采用在攤鋪機(jī)后每隔5m 左右選取三點(diǎn)采用定點(diǎn)插入針測量虛鋪厚度是否準(zhǔn)確,壓路機(jī)初壓后再測量厚度。按照實(shí)體檢測抽芯數(shù)據(jù)顯示,最終采用松鋪系數(shù)為1.18,壓實(shí)后厚度基本能達(dá)到要求。最后按照本次施工面積及瀝青混合料使用數(shù)量確定攤鋪厚度作為校核指標(biāo),基本符合要求。
施工完成后,對路面厚度、滲水系數(shù)、橫向力系數(shù)、平整度、構(gòu)造深度、車轍等分別進(jìn)行檢測,結(jié)果如下。
采用鉆芯法測定,共取18 個點(diǎn),平均值為17.1mm,合格率為100%,滿足設(shè)計要求(≥設(shè)計厚度-5%)。
采用滲水系數(shù)儀檢測,共測18 個點(diǎn),合格率為100%,滲水平均值為60mL/min,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計上限值80mL/min,表明超薄瀝青磨耗層具有良好的封水能力,可以有效阻隔雨水下滲,保護(hù)路面下部結(jié)構(gòu)。
采用橫向力系數(shù)測試車(SCRIM)進(jìn)行檢測,檢測車道為主車道。橫向力測試車每10m 統(tǒng)計一個檢測數(shù)據(jù),現(xiàn)場測試溫度為20~30℃,速度按50km/h±4km/h控制,共測試3 684 點(diǎn),合格點(diǎn)數(shù)共3 682 點(diǎn),合格率為99.9%,表明超薄瀝青磨耗層路面具有良好的抗滑性能。
采用ZOYON-RTM 智能道路檢測車所配備的激光平整度儀進(jìn)行連續(xù)檢測,檢測車道為主車道、超車道,共測試378 點(diǎn),合格點(diǎn)數(shù)共350 點(diǎn),合格率為92.6%,國際平整度指數(shù)IRI均值為1.57m/km,滿足設(shè)計要求,表明超薄瀝青磨耗層可以有效提升原路面平整度,行車舒適度高。
采用鋪砂法進(jìn)行檢測,共測18 個點(diǎn),合格點(diǎn)數(shù)18 個點(diǎn),合格率100%,滿足設(shè)計要求(≥0.80mm),平均值為0.85mm,表明超薄瀝青磨耗層路面具有良好的表面構(gòu)造,抗滑性能較好。
采用ZOYON-RTM 智能道路檢測車進(jìn)行檢測,檢測車道為主車道、超車道,共測試3 773 點(diǎn),合格點(diǎn)數(shù)為3 773點(diǎn),合格率為100%,車轍深度平均值為2.3mm,符合規(guī)范≦10要求。
本次超薄瀝青磨耗層的施工組織較為完善,項(xiàng)目實(shí)施前原路面病害得到了有效處治;實(shí)施過程中各類施工設(shè)備和人員配合作業(yè)緊湊,實(shí)施效果良好,經(jīng)采用超薄瀝青磨耗層進(jìn)行罩面加鋪后,大幅提升了路面的平整度,可顯著提高行車舒適度,并改善路面的抗滑性能,提高了結(jié)構(gòu)耐久性和道路服務(wù)水平。經(jīng)過建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位和施工單位的科學(xué)組織、嚴(yán)格管理、精心施工,整個項(xiàng)目按期順利完成。