薛莉莉
(贛南交通建設工程有限公司,江西 南昌 330000)
在公路瀝青路面工程開展過程中,雙層攤鋪技術的應用效果非常顯著。既能切實提升路面的抗變形能力,又能實現施工質量的有效控制。故而在瀝青路面工程施工中,按照雙層攤鋪技術規(guī)范加強攤鋪機壓實控制,能夠為公路瀝青路面質量技術提供重要保證。
第一,雙層攤鋪技術在應用中能夠合理控制路面的攤鋪與碾壓次數,可以縮短施工周期,有效控制施工成本。
第二,雙層攤鋪技術與傳統(tǒng)技術相比,其強度與穩(wěn)定性較好,能夠有效改善路面面層間的黏結性能,提升路面的穩(wěn)定性。
第三,雙層攤鋪技術能夠有效解決路面施工溫度失散問題,因為雙層攤鋪設備具備恒溫功能,在現場作業(yè)時能夠對材料的溫度進行調節(jié),給路面施工提供適宜的作業(yè)溫度,減少溫度不均勻問題的出現概率,從而提高路面的密實性能。
本文引述的案例是某高速公路工程,線路長度為60.45km。以往傳統(tǒng)的施工方式主要是采用自卸車對瀝青混合料進行轉運,采用攤鋪機進行攤鋪,施工過程相對而言比較嚴密規(guī)范。然而,該施工方式所形成的分層較多,而且機械化程度不高,同時施工的過程中還需要撒布黏層乳化瀝青等材料,施工周期較長,難以保障質量和效率。而該工程項目所處的區(qū)域承擔的交通任務較重,施工工期又比較短,且對路面結構的強度以及壓實度等有著較高的要求,因此決定采用雙層攤鋪施工技術進行上中面層的攤鋪碾壓。較之于以往的傳統(tǒng)施工技術,雙層攤鋪施工技術能夠保障上中面層的有效嵌擠,層面的黏結效果也更為理想。更加重要的是,此類施工技術所需的施工時間較短,施工效率和質量都比較突出。
正式施工前,該工程選擇了500m 路段進行試驗,路面設計主要包括上面層和中面層,分別采用厚度為4cm、規(guī)格為AC-13 的改性瀝青混凝土和厚度為6cm、規(guī)格為AC-16 的改性瀝青混凝土進行攤鋪。拌和站與試驗段施工區(qū)域的距離約為30km,運料車滿載條件下運料一般需要1.5h。基于現實的施工情況,主要對厚度為3cm 的AC-13 上面層+厚度為7cm 的AC-20 中面層等路面結構方案進行測試。
該工程為了保證混合料不間斷供應,在雙層攤鋪時采用2 臺拌和設備協(xié)作進行,因上中面層在攤鋪上有著特定的要求,因此設備的選用應有所區(qū)別。攤鋪運料車所能達到的實際運力為40t/車,為方便卸料,上中面層運料車分別以4 盤×6t 和8 盤×6t 的標準進行。另外,還應做好運輸車輛的合理布置,以保障施工的穩(wěn)定實施。在對拌和設備生產能力進行測定以后,即可有序地開展相應的施工。
應根據前期試驗路段所得的相關數據進行材料的制備,以確保材料配置的合理性。材料的使用既要做好用量的控制,還要確保溫度和時間等的科學與規(guī)范,以保障施工的質量。以該工程所用的SMA-13 細粒式改性瀝青混凝土而言,相應的改性瀝青加熱溫度應控制在165~170C,礦料的加熱溫度則應保持在190~200C,出廠溫度也應確保合理。另外,還應做好攪拌設備的規(guī)范化布置,為施工的穩(wěn)定推進提供切實的保障。
攤鋪之前應對熨平板進行預熱,使其溫度達到100~130C。對于攤鋪過程中的速度等參數,應基于現實的施工條件靈活調整,以保障施工質量。卸料時應由專人指揮,以免出現材料質量下降等不良情況,保證施工的科學性與規(guī)范性。運輸上面層、中面層瀝青混凝土的自卸車需分為2 個縱列依次排開。為保障卸料的穩(wěn)定有序,應對相關車輛做好標識,每類物料也都應明確劃分。攤鋪機應保持勻速運行,推進速度保持在2m/min。需要注意的是,沒有特殊情況切勿隨意調節(jié)攤鋪速度,更不可突然剎車或轉彎。面層標高采用鋁合金基準梁進行控制,長度應符合既定要求。攤鋪推進過程應由專人負責看護,以保障施工的穩(wěn)定性。在瀝青混凝土拌和完畢以后,即可由刮板輸料器有序地推進混合料的攤鋪,各施工環(huán)節(jié)之間的銜接應確保合理規(guī)范。施工的過程中,應對料倉瀝青混凝土的供應進行精細控制,確保供料及時穩(wěn)定,以最大程度地保障攤鋪的連續(xù)性。通常情況下,應先對中面層的攤鋪厚度和橫坡坡度等進行檢測,而后再對上中兩個面層的總厚度進行檢測,以確保施工質量滿足設計要求。當然,所測定的結果并不是施工的最終參數,而后還應基于具體的施工所需進行靈活的調整,以保證與既定的技術要求相一致。
3.5.1 配置壓實設備
在試驗以后即可基于所得的結果選定適宜的壓實設備,而后由專人負責進行碾壓施工。就本文引述的案例而言,相關的施工主要采用3 臺雙鋼輪振動壓路機和1 臺輪胎壓路機進行。另外,還應有灑水車輔助施工。所采用的壓實設備的型號及數量如表1所示。
表1 壓實設備型號及數量
3.5.2 碾壓方法
碾壓應按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的基本原則有序推進,攤鋪與碾壓應緊密銜接,以保障混凝土壓實效果達標。通常情況下,碾壓應按照初壓、復壓、終壓的次序推進。作業(yè)過程中,應采用LDD212 型雙鋼輪振動壓路機自道路的兩側向中心進行碾壓。碾壓施工時,應由專人指揮,嚴格控制碾壓的時間和遍數。振動碾壓應按照先起步后啟振、先停振后停機的原則推進,且應注意細節(jié)的把控。需要注意的是,兩次碾壓的搭接部分通常應控制在壓路機鋼輪寬度的1/3左右。一般情況下,壓路機應與攤鋪機保持階梯形分布,而后按照既定的速度穩(wěn)步推進。碾壓過程中還應控制灑水量,以保證碾壓質量。另外,由于大型設備無法觸及路緣石等邊角部位,因此可根據現實的施工環(huán)境安排小型壓路機。
3.5.3 碾壓要點
對于攤鋪施工而言,初壓的主要作用是穩(wěn)定攤鋪層,提升面層的平整度和密實度。應采用LDD212 型雙鋼輪振動壓路機進行碾壓作業(yè),碾壓的溫度通??刂圃?50C 左右,碾壓的速度則控制在1.5~2km/h,靜壓1~2 遍。初壓時應使壓路機的驅動輪始終面向攤鋪機,以確保施工的穩(wěn)定與規(guī)范。復壓是保障攤鋪層平整度和密實度的重要施工環(huán)節(jié),相關的操作務必要保證嚴謹規(guī)范。該階段的施工應先采用LDD210 型雙鋼輪振動壓路機在振動的狀態(tài)下碾壓4 遍,推進速度則應控制在4~5km/h;而后再采用LDD212 型雙鋼輪振動壓路機振動碾壓6 遍,相應的碾壓速度應保持在3.5~4.5km/h。終壓是保障碾壓施工質量的重要環(huán)節(jié),為有效消除壓路機的輪跡和提升攤鋪層的平整度,應確保施工過程嚴謹精細。通常情況下,終壓時混凝土的溫度不低于90C。具體碾壓步驟為:先采用雙鋼輪振動壓路機靜壓2 遍,相應的速度保持在4~5km/h;而后再采用輪胎壓路機碾壓2 遍,速度保持在4~5km/h,確定壓路機輪跡完全消除即為達標。對于碾壓后實測結果未能達到既定要求的情況,應適當增加碾壓遍數,直到達到既定要求。
在雙層攤鋪施工環(huán)節(jié),需要合理控制壓實質量,減少接縫。倘若必須設置接縫,則按照規(guī)范要求做好接縫的處理。一般而言,在進行縱向接縫處理時兩次攤鋪的寬度要控制在10cm 左右,且對前后接縫位置進行錯縫搭接。
若接縫的寬度超過20cm,則需要合理地設置雙層攤鋪機的熨平板,并且在攤鋪機啟動以后按設定路線進行鋪設,不得隨意變更路線,攤鋪完畢應安排鋼輪壓路機壓實接縫,壓實速度要適中,保證接合位置的強度一致。
對于雙層攤鋪機械設備而言,在作業(yè)過程中對操作的要求比較高,需要安排經驗豐富的操作人員進行作業(yè)。在雙層攤鋪作業(yè)之前,要全面檢查設備的整體性能,查看設備的溫控系統(tǒng)、攤鋪系統(tǒng)以及相關操作系統(tǒng),必須保證設備運轉正常,方可開展作業(yè)。若攤鋪中發(fā)生打滑、停頓等問題,則需要全面檢修,更換損壞零件。
在瀝青路面施工環(huán)節(jié),施工材料主要包含瀝青材料與相關的礦物料,需要按照規(guī)范要求做好材料粒徑、性能、強度等檢測。同時在材料拌和環(huán)節(jié)需要控制拌和時間,確保材料黏稠度及溫度達到規(guī)范要求,一般而言,拌和溫度需要控制在150~170C 之間,具體按照區(qū)域環(huán)境適當調節(jié)。此外,在攤鋪作業(yè)環(huán)節(jié)也要控制材料的溫度,避免材料的性能受溫度影響而降低。
瀝青路面不平整的情況在公路工程中經常見到,此類病害可在混凝土攤鋪施工階段進行防控。通常情況下,應確保攤鋪機勻速行駛,將速度控制在2~5m/min;還應加強攤鋪厚度及各面層黏結性能的控制,以保證路面平整度符合既定要求。
一般情況下,攤鋪層應采用熨平板落實夯錘預壓施工,相比于采用拓展性模塊施工的情況而言,其所達到的結構效果會更為理想。同時,在碾壓環(huán)節(jié)需要對碾壓的次數與碾壓的質量進行控制,碾壓次數通??刂圃?~4 次,若壓實強度不足則需要根據具體情況增加碾壓次數,以保證路面強度滿足施工要求。
雙層攤鋪的厚度較大且熱損失較小,因此能夠達到較高層次的壓實效果。本文主要對雙層攤鋪施工條件下的熱損失規(guī)律進行探究,為后續(xù)的碾壓施工提供一定的參考。通過對不同攤鋪施工方式進行對比,確定在攤鋪厚度度為2cm 和4cm 的條件下,采用傳統(tǒng)攤鋪施工方式的混凝土降溫速度較快,而采用雙層攤鋪施工方式的混凝土降溫速度較慢。通過對碾壓溫度與混合料壓實度之間關系進行探究,確定在碾壓溫度降至120C 以下后,混合料壓實度不能達到既定的要求。鑒于此,如果采用傳統(tǒng)攤鋪方式,就應在混合料攤鋪后20~40min 內進行碾壓;而如果采用雙層攤鋪方式,碾壓時間則可調整為混合料攤鋪后40~60min 內。
采用雙層攤鋪施工技術能夠使兩層混合料充分地進行熱接觸,在下承層尚未被完全壓實時,上層石料在擠壓作用下與下承層緊密結合,保障了面層間黏性性能的穩(wěn)定。通過抗剪強度試驗發(fā)現,以往傳統(tǒng)攤鋪方式所能達到的瀝青路面面層的抗剪強度為0.528MPa,雙層攤鋪所能達到的強度明顯更高,壓實效果也更為理想。但應注意的是,相應面層集料的溫度應嚴格地加以控制,通常應在120~160C 之間。
由以上論述可以看出,瀝青路面雙層攤鋪施工技術在公路工程瀝青混凝土路面施工中可以發(fā)揮極為重要的作用,在優(yōu)化路面結構、控制造價,特別是提升路面壓實度和平整度等方面存在較大優(yōu)勢,所以,應積極地對該技術加以推廣應用。