袁 軍 山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司
受溫度、交通量的影響,瀝青路面的耐久性下降,且可能出現(xiàn)損壞。出于安全出行的目的,需要在施工階段采取科學(xué)的方法,將瀝青路面的材料選擇、拌和、攤鋪等各項(xiàng)工作有序落實(shí),保證每道工序的施工質(zhì)量,建設(shè)高質(zhì)量的瀝青路面,給車輛通行創(chuàng)設(shè)良好的條件。
瀝青路面施工中,各類原材料及基于原材料組成的混合料均要得到全面的質(zhì)量檢驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)需滿足要求。除了拌和階段外,攤鋪時(shí)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員也需密切觀察混合料的質(zhì)量,及時(shí)對(duì)異常狀況做出判斷。路面攤鋪后,以無損檢測(cè)的方法檢驗(yàn)路面的質(zhì)量,若有質(zhì)量問題則隨即指出、妥善處理,確保建成的瀝青路面兼具平整、密實(shí)等特點(diǎn),以保證瀝青路面的正常使用。
以高溫高壓試驗(yàn)、重力試驗(yàn)等方法檢驗(yàn)瀝青材料的性能,經(jīng)對(duì)比分析后選擇最適應(yīng)于本工程的材料。瀝青的類型應(yīng)合理,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)需達(dá)到要求,而對(duì)于砂、石等材料,也必須選擇具有資質(zhì)的供應(yīng)商采購,進(jìn)場(chǎng)時(shí)安排檢驗(yàn),進(jìn)場(chǎng)后加強(qiáng)管理,全面保證任何一項(xiàng)原材料的質(zhì)量,以免因原材料質(zhì)量問題而影響混合料的性能。
本工程為洛陰大街道路工程施工項(xiàng)目(002第二標(biāo)段)。洛陰大街為園區(qū)次干路,本次設(shè)計(jì)施工范圍為DK0+33.364m~DK3+103.998m,長度3.071km,重點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工內(nèi)容包含道路工程、排水工程、再生水工程、電力隧道工程、照明工程、排管工程、通信工程等各項(xiàng)細(xì)分工程。
遵循因地制宜的原則,根據(jù)道路實(shí)際情況選擇合適的原材料。瀝青材料及其標(biāo)號(hào)應(yīng)具有合理性,需適應(yīng)于市政道路施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候、交通量等;在挑選粗集料時(shí),要求其強(qiáng)度、磨耗性、表面紋理等方面均滿足要求;細(xì)集料則以天然砂、人工砂及石屑為宜,同時(shí)此類材料應(yīng)與瀝青有較好的粘附性;在挑選礦料時(shí),根據(jù)交通量和混合料類型等因素做合理的選擇。
依據(jù)配合比精準(zhǔn)稱量原材料,控制瀝青、粗細(xì)集料等各類材料的用量。常溫礦粉與礦料混合,應(yīng)有效保證攪拌溫度的合理性,相比瀝青的溫度,礦料溫度可適當(dāng)增加,通常增加10℃~20℃較為合適。經(jīng)過充分的拌和后,得到均勻性較好的混合料,出料溫度不低于155℃,不高于175℃。拌和后的混合料不可出現(xiàn)花白料、結(jié)團(tuán)塊、嚴(yán)重離析等缺陷,否則均不可投入使用。遵循隨拌隨用的原則,瀝青混合料拌和后盡快投入使用,若未及時(shí)用于攤鋪,則置于成品儲(chǔ)料倉內(nèi)儲(chǔ)存,時(shí)間通常不超過72h(表1)。
表1 瀝青混合料拌和、施工階段的溫度控制(℃)
瀝青混合料的運(yùn)輸采用自卸汽車,裝料前先清理車輛,向車廂側(cè)板和底板涂混合液(按照植物油與水為1∶3的比例制備),涂抹應(yīng)具有均勻性,不可出現(xiàn)余液聚積在車廂底部的情況。拌和機(jī)卸料時(shí),每卸一斗車輛均適當(dāng)挪動(dòng)位置,以避免粗細(xì)集料離析。自卸車裝車后,應(yīng)采取覆蓋措施,減小瀝青混合料在運(yùn)輸途中的溫度損失,同時(shí)防止外部環(huán)境對(duì)其產(chǎn)生污染,按照預(yù)先規(guī)劃的路線運(yùn)輸至指定施工點(diǎn)位。憑運(yùn)料單檢查到場(chǎng)的瀝青混合料,若部分混合料遭雨淋、結(jié)塊或離析,均不可投入使用。
平整度、密實(shí)度等均是瀝青路面施工中的重點(diǎn)控制指標(biāo),為確保建成后的瀝青路面可滿足工程要求,需合理施工。
嚴(yán)格控制瀝青混合料的攤鋪溫度,要求其不低于130℃,遇低溫施工環(huán)境時(shí)該混合料的溫度不低于140℃。現(xiàn)場(chǎng)氣溫偏低時(shí)易導(dǎo)致混合料的溫度急劇下降,因此要求氣溫不低于10℃,否則不可施工。攤鋪機(jī)應(yīng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,以提高施工精度,單幅全鋪時(shí),要不間斷供應(yīng)混合料,做到連續(xù)作業(yè)。
瀝青混合料攤鋪時(shí),嚴(yán)格控制松鋪系數(shù),此項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)試鋪、試壓后確定。此外,根據(jù)設(shè)計(jì)要求控制路拱、厚度、平整度,并由專員及時(shí)檢查,以便發(fā)現(xiàn)問題、妥善處理。
混合料總量與攤鋪面的平均厚度具有關(guān)聯(lián),具體如下:
T=100M/(D×L×W)
T:壓實(shí)平均厚度(cm);
M:攤鋪總量(t);
D:成型后的密度(t/m3);
L:攤鋪長度(m);
W:寬度(m)。
攤鋪盡可能遵循勻速的原則,攤鋪速度根據(jù)機(jī)械設(shè)備的性能、攤鋪的厚度等參數(shù)而定,禁止攤鋪機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)急劇增減速的情況,否則將破壞混合料的均勻性,影響攤鋪后的平整度和厚度。對(duì)于攤鋪速度,按如下方法計(jì)算而得:
V=100Q×C/(60D×W×T)
其中:V:攤鋪速度,m/min;
Q:拌和機(jī)產(chǎn)量,t/h;
C:效率系數(shù),取0.6~0.8。
機(jī)械攤鋪時(shí),盡可能不安排人工反復(fù)修整,否則會(huì)導(dǎo)致成型路面的平整度較差。局部確實(shí)需要進(jìn)行人工修補(bǔ)時(shí),必須在負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下完成。針對(duì)嚴(yán)重的缺陷,先確定缺陷的發(fā)生范圍,將該部分鏟除干凈,調(diào)整攤鋪機(jī)的運(yùn)行參數(shù),以進(jìn)行有效攤鋪。攤鋪的基本流程如下。
(1)攤鋪準(zhǔn)備。根據(jù)確定的攤鋪時(shí)間,提前一天清理路面,灑布透層油。
(2)測(cè)量放線。在面層兩側(cè)掛線,測(cè)量距離約為500m,掛線距離在100m 內(nèi),根據(jù)攤鋪機(jī)的進(jìn)度動(dòng)態(tài)控制距離,但均要穩(wěn)定在100m 以內(nèi)。樁距按10m 的要求控制,中間加樁時(shí)樁距取5m,鋼絲繩的拉力在80kg~100kg以內(nèi),保證鋼絲繩保持拉緊狀態(tài)。
(3)正式攤鋪。試運(yùn)行攤鋪機(jī)械設(shè)備,檢驗(yàn)其運(yùn)行情況,調(diào)整作業(yè)參數(shù);測(cè)量起點(diǎn)的厚度和高程,做好數(shù)據(jù)記錄。攤鋪速度穩(wěn)定在2m/min~2.5m/min,全程均遵循勻速運(yùn)行和連續(xù)運(yùn)行的原則,禁止隨時(shí)變更速度和暫停攤鋪。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪施工要求及時(shí)拌和足量的混合料,以滿足施工在材料用量方面的要求。攤鋪后禁止人員隨意行走,以免由于混凝土尚未成型而出現(xiàn)質(zhì)量問題。攤鋪采取的是機(jī)械設(shè)備為主、人工輔助的綜合方案,對(duì)于機(jī)械設(shè)備難以覆蓋到的邊角區(qū)域,則調(diào)整為人工攤鋪的方法,先將混合料卸至攤鋪點(diǎn)位周邊的鐵板上,由人工鏟運(yùn)。攤鋪期間及時(shí)用刮板整平,提高攤鋪的平整度,每次刮平的輕重應(yīng)一致,往返刮2~3 次可取得較好的刮平效果。機(jī)械攤鋪時(shí),自卸車將運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的瀝青混合料卸載至攤鋪機(jī)的料斗內(nèi),在鏈?zhǔn)絺魉推鞯膸?dòng)作用下輸送至螺旋攤鋪器,由螺旋攤鋪機(jī)均勻地向指定的寬度內(nèi)攤鋪混合料,而后用振搗板搗實(shí)、平板整平。攤鋪期間嚴(yán)格控制瀝青混合料的溫度,以便正常攤鋪,同時(shí)也為了給后續(xù)壓實(shí)作業(yè)的開展創(chuàng)設(shè)良好的條件。對(duì)于接觸混合料的機(jī)械和工具,均要清理表面的雜物,涂抹薄層油水混合液。攤鋪完成后,檢查攤鋪厚度、平整度、橫坡度,若有問題則妥善處理,直至各項(xiàng)實(shí)測(cè)結(jié)果均滿足要求為止。
按初壓、復(fù)壓、終壓的順序依次壓實(shí),具體分析如下。
(1)初壓。瀝青混合料攤鋪后,隨即安排初壓,正常施工條件下的碾壓溫度不可低于125℃,低溫環(huán)境中不低于135℃。壓路機(jī)運(yùn)行時(shí),禁止在已鋪的面層上調(diào)頭、排壓。壓路機(jī)從外側(cè)開始?jí)簩?shí),逐步向中間推進(jìn),相鄰碾壓帶重疊量取輪寬的1/3。初壓采取靜壓的方法,做2 遍壓實(shí)處理,壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī),線壓力不小于350N/cm,壓實(shí)路線方向不得隨意改變,否則易影響瀝青混合料的成型狀態(tài),例如瀝青混合料發(fā)生推移。壓路機(jī)的啟動(dòng)和停止均要緩慢,不可驟然提速或停下。
(2)復(fù)壓。設(shè)備采用重量不小于12t 的鋼輪壓路機(jī),相鄰碾壓帶重疊量取后輪寬的1/2,振動(dòng)頻率35Hz~50Hz,振幅0.3mm~0.8mm。振動(dòng)壓路機(jī)倒車時(shí),必須按照“先停止、后倒車”的方式操作,且向另一方向運(yùn)動(dòng)后方可開啟振動(dòng),不然易導(dǎo)致瀝青混合料局部鼓包。復(fù)壓遍數(shù)以3 遍為宜,經(jīng)過初壓后,使瀝青混合料的密實(shí)度基本能夠達(dá)到要求。
(3)終壓。復(fù)壓后隨即安排終壓,此環(huán)節(jié)采取靜壓的方法,壓實(shí)遍數(shù)2 遍,目的為消除前期設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的輪跡。壓實(shí)作業(yè)長度與攤鋪速度相適應(yīng),避免過快壓實(shí)或過慢壓實(shí)。在連續(xù)攤鋪期間,壓路機(jī)均要持續(xù)運(yùn)行。若壓實(shí)期間有瀝青混合料粘輪問題,可向碾輪上噴淋適量的霧狀水(摻入適量的表面活性劑)。部分路段未碾壓成型時(shí),禁止壓路機(jī)在該處轉(zhuǎn)向、調(diào)頭。若振動(dòng)壓路機(jī)在已壓實(shí)的路面運(yùn)行,則必須關(guān)閉振動(dòng)。部分瀝青面層得到碾壓但尚未完全冷卻時(shí),禁止車輛在該處運(yùn)行,且禁止停放任何車輛、設(shè)備,亦不可堆積其他物品。
接縫應(yīng)具有平順性和穩(wěn)定性。相鄰兩幅及上下層的橫向接縫錯(cuò)位超1m,中、下層的橫向接縫錯(cuò)開搭接,施工中需要全面清理搭接部位的雜物,再灑粘結(jié)油。搭接處中粗顆粒的粒徑超過壓實(shí)層厚度時(shí),為了不影響路面的平整性,將該部分剔除,再補(bǔ)充適量的細(xì)料,直至路面保持平整為止。橫向接縫宜設(shè)置為垂直的平接縫,要求接縫密實(shí)、平順。對(duì)橫向接縫做碾壓處理時(shí),按照先橫向碾壓、后縱向碾壓的順序依次進(jìn)行,設(shè)備采用光輪壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī),光輪壓新鋪和已鋪的面層中間,經(jīng)過檢測(cè)后,若滿足要求則停止橫向碾壓,進(jìn)而轉(zhuǎn)為縱向碾壓,最終完成攤鋪接縫的施工作業(yè)。
瀝青表面處治路面屬于鋪設(shè)厚度不超過3cm 的薄層路面,用瀝青和集料按層鋪設(shè)到位,或是采取拌合方法施工成型。
(1)瀝青表面處治層的厚度通常未超過3cm,由于厚度有限,其在提高路面的強(qiáng)度、剛度方面缺乏足夠的優(yōu)勢(shì),主要特性在于作為磨耗層、防水層、抗滑層使用。瀝青表面處治層不具備單獨(dú)承受沖擊力及水平力的能力,因此為了保證該層的穩(wěn)定性,要求其下承層足夠完整、穩(wěn)定。施工前,先向下承層灑透層瀝青,待其完全滲透后,澆灑瀝青。
(2)加強(qiáng)協(xié)調(diào),盡可能增強(qiáng)施工工序的銜接緊密性。工期允許時(shí),盡可能在干燥和氣溫較高時(shí)施工,保證瀝青表面處治層的施工質(zhì)量,并在日最高氣溫低于15℃前半個(gè)月完成。分段搭接時(shí)縱向搭接寬度為1m~1.5m,橫向搭接寬度10cm~15cm(采取分幅澆灑的方法時(shí)),第二、三次瀝青的搭縫需錯(cuò)開。
(3)每完成一段石料的撒鋪?zhàn)鳂I(yè)后,隨即用輪胎壓路機(jī)做3~4遍碾壓。壓路機(jī)從路邊開始?jí)簩?shí),逐步向路中心推進(jìn),為保證壓實(shí)的全面性,每次輪跡重疊量需達(dá)到30cm,最終得到完整的、密實(shí)的整體結(jié)構(gòu)。雙層式及三層式瀝青表面施工思路與前述一致,但有所區(qū)別的是,此類結(jié)構(gòu)的施工需增加1~2 次的灑油、撒料、碾壓工序。
綜上所述,瀝青混合料攤鋪涉及原材料的選取、混合料的拌和、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)攤鋪、壓實(shí)等作業(yè)內(nèi)容,每個(gè)環(huán)節(jié)乃至每道工序的施工質(zhì)量均會(huì)影響到瀝青路面的施工效果。經(jīng)過本文的分析,提出瀝青混合料攤鋪施工的關(guān)鍵工序及其涉及的技術(shù)要點(diǎn),希望所提內(nèi)容可為同仁參考,促使在后續(xù)的工程中以更加科學(xué)的方法完成瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。