蘇楠
(河北北方公路工程建設(shè)集團有限公司,河北 承德 067070)
目前,雙層攤鋪施工技術(shù)在大厚度瀝青路面中的應(yīng)用越來越多。雙層攤鋪施工技術(shù)可極大地縮短施工周期,提升公路施工的效率,改善層間黏結(jié)效果,減少了層間黏層油施工量,具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢。雙層攤鋪技術(shù)在降低路面施工成本的同時,提升了路面的使用性能。但由于雙層攤鋪施工難度較大,施工工藝相對比較復(fù)雜,因此,對其施工技術(shù)提出了較高的要求。下面結(jié)合實際工程,對瀝青路面雙層攤鋪施工技術(shù)的具體應(yīng)用進行分析。
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)運車高效配合作業(yè),使用自卸卡車將不同種類的混合料交替卸料至履帶式瀝青混合料轉(zhuǎn)運車,之后通過轉(zhuǎn)運車卸料至雙層攤鋪機的不同料斗內(nèi),最終利用前后兩套螺旋分料器和熨平板,把兩種不同的混合料分兩層進行鋪筑,使用路面壓實機,將兩層路面壓實,同步完成攤鋪與碾壓作業(yè)。
采用雙層攤鋪技術(shù)可以同時攤鋪不同配合比的瀝青混合料,下層瀝青混合料的余熱使得在壓實上層路面的同時可提高其抗變形能力。雙層攤鋪技術(shù)是一種成熟的路面施工技術(shù),主要作用有以下幾點:①在一定程度上減少黏油層的使用量,降低成本;②簡化施工組織,最大限度減少路面污染;③利用黏結(jié)層的余熱進行磨耗層路面壓實,降低能源消耗;④使得路面更加平整、光滑,一定程度上提高了路面的抗車轍和抗變形能力,可延長路面的使用壽命;⑤提高了路面攤鋪效率,特別對于國省干道施工而言,可縮短交通封閉的時間;⑥對于大厚度瀝青路面而言,可減少各種早期病害。
某公路全長52.1km,有2個標段,試驗路段全長2km,面層寬11.82m、厚10cm。上面層為4cm的SMA-13細粒式瀝青混凝土,中面層為6cm的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,對施工中運輸、攤鋪和壓實等工序要求比較嚴格。
施工設(shè)備包括雙層攤鋪機2臺、瀝青混合料轉(zhuǎn)運車2臺。因此,人員配備如下:設(shè)置2個攤鋪小組,每小組設(shè)置5名人員,其中2名人員負責(zé)轉(zhuǎn)運車和雙層攤鋪機操作,1名人員負責(zé)瀝青混合料進料操作,剩下的2名人員進行熨平板操作。
初壓采用4t壓路機;復(fù)壓采用4臺沒有加水振動功能的自重10t壓路機;終壓采用2t壓路機。
甲拌和站距試驗路段8km,乙拌和站距試驗路段35km,當運料車滿載以后到達甲拌和站和乙拌和站分別需要10~15min和1.5h。由于運輸距離的差別,對甲、乙拌和站進行了明確的分工:甲拌和站負責(zé)上面層混合料的生產(chǎn),提前1.5h完成生產(chǎn)量;乙拌和站負責(zé)下面層混合料的生產(chǎn),提前2.5h完成生產(chǎn)量。為了避免因為拌和料不足而引起攤鋪中斷,攤鋪機要提前儲備混合料,甲、乙拌和站混合料的儲備量分別為150t和200t。
采取便捷的方式卸料,設(shè)置14盤料盤,每盤料盤重6t。上面層運料車裝4盤,中面層運料車裝8盤。根據(jù)該工程實際,預(yù)算實際用運料車為上面層8輛、中面層30輛。上面層混合料用量和中面層混合料用量分別為192t和720t。在混合料投入使用前,必須仔細清理雜物。在車廂板涂灑隔離劑時,不允許隔離劑積聚。為避免路面污染,要保持車輪輪胎清潔。在車輛駛離之前,一定要對覆蓋情況展開仔細檢查,全程避免污染,做好防雨、保溫工作。
在攤鋪瀝青混合料前,先清理下面層,然后均勻地噴灑一層黏層油,同時用塑料薄膜覆蓋路肩石和路緣石,避免污染。黏層油灑布量小于0.3L/m3,灑布施工完畢后,封閉施工道路。在進行攤鋪作業(yè)時,通過傳感器控制行進方向,杜絕人員在攤鋪機或者轉(zhuǎn)運車前行走,否則會影響攤鋪效果。為了科學(xué)地開展攤鋪作業(yè),對瀝青混合料運輸車進行區(qū)分,運料車之間的距離控制在25~30m。一次攤鋪的混合料碾壓厚度相對較大,控制在10cm左右,隨著厚度的增加,碾壓難度也在增大。瀝青混合料的攤鋪厚度與溫度成反比,碾壓時混合料的溫度會更高,以提升壓實效果。
膠輪對路面有揉搓作用,因此不能使用膠輪壓路機對SMA混合料進行碾壓。根據(jù)路面混合料的級配選擇合理的碾壓方式。AC級配路面的碾壓選擇攤鋪機和碾壓機同時配合作業(yè),攤鋪10~30m后,碾壓機隨即碾壓。初壓采用4t壓路機,從低到高、由外至內(nèi)碾壓,速度控制在1.5~2km/h,碾壓2遍;復(fù)壓采用3~4臺沒有加水振動功能的自重10t壓路機,碾壓順序和方向與初壓相同,碾壓4~6遍;終壓采用2t壓路機,速度控制在12.5~3.5km/h,溫度控制在90~110℃,不得超過110℃,碾壓3~5遍。
碾壓過程中,需要注意以下事項:①碾壓速度保持均勻、緩慢,不得過快,方向、路線應(yīng)滿足施工要求,碾壓與攤鋪保持同速,以免影響碾壓質(zhì)量;②啟動和停止操作控制得當,不得過快,嚴禁剎車制動;③為避免發(fā)生混合料偏移,碾壓施工的重疊寬度控制在1/3~1/2輪寬,且碾壓與攤鋪同方向;④對碾壓段落進行標示,可以使用旗幟進行區(qū)分,還要控制好鋼輪表面的灑水量,不能過大;⑤當天碾壓的路面若無法徹底冷卻,則不能停放機械,避免造成路面污染。
雙層攤鋪施工的攤鋪厚度較大,造成接縫的深度大,難度系數(shù)明顯增加,盡可能控制接縫,避免產(chǎn)生質(zhì)量問題。接縫處理不當不利于整個工程的路面施工質(zhì)量,會縮短路面使用壽命。因此,施工前要制定針對性的施工預(yù)案。雙層攤鋪施工過程中,務(wù)必控制好瀝青路面的厚度,雙層攤鋪的厚度過大將導(dǎo)致整個面層攤鋪厚度發(fā)生變化。另外,處理接縫時要控制好攤鋪機的速度以及攤鋪寬度。碾壓時要做到全覆蓋,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30cm以內(nèi),避免出現(xiàn)橫向裂縫。碾壓過程中不要頻繁開停機。應(yīng)當合理調(diào)節(jié)上層熨平板的伸縮邊,上下層瀝青混合料的攤鋪寬度控制在10cm以內(nèi)。
對碾壓后的路面做好養(yǎng)護工作。采用專用灑水車進行灑水養(yǎng)護,保持路面濕潤,做好交通管制,最大限度保證施工質(zhì)量。
施工中,采用相同屬性的兩段公路作為試驗路段,每段長度為1km,路面施工分別采用傳統(tǒng)的單層攤鋪施工技術(shù)和本文所述的雙層攤鋪施工技術(shù)。雙層攤鋪過程中,上下兩層瀝青混合料要同時攤鋪和碾壓,以使骨料充分嵌擠。為檢查施工效果,采用鉆孔取芯法測定試驗路段的路面施工質(zhì)量,結(jié)果表明:雙層攤鋪的上下兩層整體性能好,抗剪強度高,施工效果良好。路面滲水系數(shù)也是評價路面質(zhì)量的一個重要指標。水分長期存在并滲透到路面面層,會造成瀝青面層逐漸剝離集料面,產(chǎn)生坑槽、網(wǎng)裂等病害。加上行車荷載與溫度的影響,病害將愈發(fā)明顯。施工后,檢測了路面滲水系數(shù),結(jié)果見表1。
表1 傳統(tǒng)攤鋪和雙層攤鋪路面滲水系數(shù)檢測結(jié)果
由表1可知,雙層攤鋪路面的滲水系數(shù)比傳統(tǒng)攤鋪路面的滲水系數(shù)小,路面使用時間越長,效果越明顯。雙層攤鋪施工技術(shù)可實現(xiàn)上下兩層瀝青混合料同時攤鋪和碾壓,層間封水性能良好,形成一個整體結(jié)構(gòu)。
該試驗除檢測滲水系數(shù)之外,還檢測對比了傳統(tǒng)攤鋪路面和雙層攤鋪路面的壓實度,檢測結(jié)果見表2。
表2 傳統(tǒng)攤鋪路面和雙層攤鋪路面的壓實度檢測結(jié)果
由表3可知,雙層攤鋪路面的壓實度相對于傳統(tǒng)攤鋪路面更高,空隙率更低。主要是由于雙層攤鋪試驗路段延長了碾壓時間,采用“熱接熱”結(jié)構(gòu),上下兩層密實度高、空隙率低。
提供充足的瀝青混合料,以保證攤鋪的連續(xù)性。配備兩種型號的攪拌設(shè)備,以滿足對不同瀝青混合料的要求。施工過程中嚴格控制攤鋪厚度和攤鋪速度,以滿足現(xiàn)場施工要求,確保攤鋪后的平整度滿足工程建設(shè)相關(guān)標準和規(guī)范要求。靈活處理縱橫向接縫,確保瀝青路面的整體施工質(zhì)量。
雙層攤鋪施工會用到兩種不同類型的混合料,為了保證攤鋪施工作業(yè)的連續(xù)性,增設(shè)拌和站,嚴格控制原材料質(zhì)量,確保其達到施工標準。
雙層攤鋪技術(shù)與其他技術(shù)相比,對施工質(zhì)量的要求更高,在整個施工過程中要做好質(zhì)檢工作,隨機取樣抽查攤鋪和碾壓質(zhì)量。
綜上所述,雙層攤鋪技術(shù)在瀝青路面鋪設(shè)中的應(yīng)用效果顯著,總結(jié)如下:
(1)采用雙層攤鋪技術(shù)進行瀝青路面施工,可以實現(xiàn)攤鋪與碾壓施工流程合二為一,縮短了施工時間,提高了工作效率;
(2)施工流程簡單,省去多個施工環(huán)節(jié),比如省去了下層鋪筑施工及質(zhì)量檢驗、避免黏層與處理層之間的污染等,節(jié)省了機械設(shè)備和人員費用;
(3)采用雙層攤鋪施工技術(shù),在節(jié)省黏層油的同時,優(yōu)化了路面表面的磨耗層,材料費用得到了有效控制,降低了施工成本;
(4)雙層攤鋪對施工工藝的要求較高,應(yīng)注重施工質(zhì)量控制。