高速公路柔性路面機(jī)械化施工

摘要：改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)工作“持續(xù)、快速、健康”發(fā)展。為適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的需要，近年來，我國高速公路發(fā)展較快，陜西路橋集團(tuán)承攬了省內(nèi)外多條高速公路路面施工任務(wù)，高速公路路面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，施工難度大，本文以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，周密的施工組織，通過在實(shí)踐中不斷總結(jié)，形成系統(tǒng)工作方法，攻克了柔性路面機(jī)械化施工難題。

關(guān)鍵詞：柔性路面 機(jī)械化 施工

1 工藝控制要點(diǎn)

①高級柔性路面對路基要求標(biāo)準(zhǔn)高，填方路堤的路槽底面以下0-80cm和零填高及控方的路槽底面以下0-30cm范圍內(nèi)的壓實(shí)度應(yīng)大于95％。②為滿足汽車高速行駛需要，路面結(jié)構(gòu)層比較厚，具有較高的強(qiáng)度和密實(shí)度，透水性小，表面平整度、耐磨度、抗滑性要求高，使用年限十五年。③路面寬度從2.5-12m按設(shè)計(jì)層次厚度要求可一次全斷面攤鋪。④機(jī)械化程度高，本工法采用了路面材料拌合、攤鋪、碾壓成套機(jī)械，保證施工質(zhì)量、保證施工進(jìn)度。

2 適用范圍

本工法適用于面層為熱拌瀝青碎石，熱拌瀝青混凝土的高速公路，一級公路，飛機(jī)場跑道，停車坪等。

3 工藝原理

瀝青混凝土路面為柔性路面，是以雙圓垂直均勻荷載作用下的彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)，佐以級配原理，選配礦料，加入定量瀝青，在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，經(jīng)過攪拌，攤鋪，壓實(shí)而成的一種高級柔埋頭工作路面，面層直接受車輪荷載反復(fù)作用和自然因素影響的結(jié)構(gòu)層。基層是設(shè)置在面層之下并與面層一起將車輪荷載作用傳布到土基的結(jié)構(gòu)層，起重要承重作用，底基層是設(shè)置在基層與土地層間的結(jié)構(gòu)層。

4 材料選用和混合料配合比

4.1 材料：

4.1.1 底基層：砂礫料滿足施工要求，最大干密度為2.215 g/cm3，最佳含水量為4.8％。

4.1.2 基層：①基層鋪筑所用礫石土，礫石土分兩檔：0-5mm和—30mm再將這兩檔按比例混合。②材料的有機(jī)質(zhì)，硫酸鹽含量符合要求。③水泥采用325#通桂酸鹽水泥。④所用水質(zhì)符合施工要求。

4.1.3透層采用乳化瀝青灑布，瀝青為AH~90＃瀝青，乳化劑為離子乳化劑，所摻水自地下抽取，干凈無污。

4.1.4 面層：碎石規(guī)格為4.75~16、16~26.5、26.5~37.5；砂為水洗中砂；瀝青為AH-90＃石油瀝青；礦粉為水泥廠生產(chǎn)；抗剝落劑為AST-3瀝青抗剝落劑。

4.1.5 10×15×49.5×cm路緣石和37×40×5cm路肩加固板為予制件。

4.2 混合料配合比：

4.2.1 水泥穩(wěn)定土：

經(jīng)試驗(yàn)室級配要求確定為；0~5mm:5~30mm=1:1（重量比）

4.2.2 瀝青混凝土配合比：

4.2.2.1 目標(biāo)配合比

經(jīng)過試驗(yàn)所做馬歇爾試驗(yàn)定各種集料之間的比例為

①AC—30Ⅱ下面層

（26.5~37.5）：(16~26.5)：(4.75~16)：砂：礦粉=40：10：22：25：3

油石比：4.04%。

②AC—20I中層

（16~26.5）：(4.75~16)：砂：礦粉=28：26：40：6

③AK—16A 抗滑層

（10—20）：（5—10）：砂：礦粉=35：32：25：8

油石比：4.2％

4.2.2.2 生產(chǎn)配合比

經(jīng)過在拌合機(jī)上試拌，經(jīng)過馬歇爾試驗(yàn)確定，拌和機(jī)內(nèi)部骨料用量比例為：

①AC-30Ⅱ下面層

4#倉：3＃倉：2＃倉：1＃倉：礦粉

＞16：10~16.4：4~10：0~4

=51：8：9.5：27：4.5

油石比：3.5％

②AC-20I中面層

4＃倉：3＃倉：2＃倉：1＃倉：礦粉

＞16：10~16.4：4~10：0~4

=34：11：3：6

油石比：4.5％

③AK-16A抗滑層

4＃倉：3＃倉：2＃倉：1＃倉：礦粉

＞16：10~16.4：4~10：0~4

=8：25：25：34：8

油石比：4.0％

5機(jī)具設(shè)備

5.1 主要機(jī)械設(shè)備

5.1.1 底基層：

推土機(jī) T-200（D85） 1臺

推土機(jī) 青海省120 1臺

裝載機(jī) 966D 2臺

壓路機(jī) CA-252臺

自卸車 紅巖15T 4臺

自卸車 黃河12T 4臺

自卸車 三菱15T 3臺

平地機(jī) GD605B 1臺

酒水車2臺

5.1.2 基層及面層：

拌合機(jī)WCB3001臺

瀝青混合料拌合機(jī) SIM1601臺

瀝青混合料攤鋪機(jī) VOGELE20001臺

瀝青混合料攤鋪機(jī) VOGELE18001臺

攤鋪機(jī)ABG411 1臺

平地機(jī)PB160 1臺

裝載機(jī)ZL50 4臺

推土機(jī)征山1臺

鋼輪壓路機(jī)CC-21 3臺

輪胎壓路 YL-16 1臺

壓路機(jī)CA-30 1臺

壓路機(jī)CA-25 2臺

灑水車8000L1臺

自卸汽車 15T20臺

自卸汽車 25T5臺

5.2 其它儀器設(shè)備（見表）

6 施工工藝

6.1 工藝流程框圖（見圖1，圖2，圖3）

6.2 關(guān)鍵技術(shù)：①瀝青混凝土原材料檢驗(yàn)。②拌和過程中的計(jì)量和溫度控制。③攤鋪過程中的溫度和平整度控制。④碾壓程序和初、復(fù)、終壓溫度控制。

6.3工藝操作：

6.3.1底基層：①測量放樣：將路基中間交驗(yàn)過的中邊樁，保持完好，施工底基層前重復(fù)核中樁，同時精確地進(jìn)行水準(zhǔn)測量，把設(shè)計(jì)標(biāo)高準(zhǔn)確地標(biāo)示在中、邊樁上，插上標(biāo)志桿，綁上紅線繩（或紅布條），引導(dǎo)機(jī)械施工和高程、寬度的控制。②填筑拌合：填筑按路床頂全寬施工。填土方部亦按底基層填料施工。將砂礫料過50mm篩后至路基上，把局部不均勻處用機(jī)械與人工配合將其拌均，或清除過粗，過細(xì)集料，以免集料離析。③攤鋪整平：填筑20-30cm時推土機(jī)進(jìn)行攤鋪粗平兩遍，攤鋪40-50m平地機(jī)開始精平，精平前做含水量試驗(yàn)，設(shè)計(jì)厚20cm，按一層施工。底基層填料與路基礫料同一料場亦按1.064進(jìn)行計(jì)算松鋪厚0.213m。為了準(zhǔn)確達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，人為抬高1-2cm，碾壓抄平后將高出部分用平地機(jī)細(xì)致刮平，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此，施工松鋪厚為0.23m。④整型前后不許任何車輛通行。⑤灑水或涼曬：精平前做含水量測定，集料含水量應(yīng)略高于最大佳含水量，以彌補(bǔ)精平、碾壓過程中水分的損耗，否則就要灑水或涼曬。⑥機(jī)械碾壓：a按技術(shù)規(guī)范要求，壓實(shí)度96％采用CA25型壓路機(jī)，壓實(shí)遍數(shù)為8遍以上，碾壓行駛速度頭兩遍用1.5~1.7km/h。b碾壓順序?yàn)槿珜捒v向碾壓，由邊到中依次連續(xù)進(jìn)行。c壓路機(jī)壓不到的地方，用打夯機(jī)夯實(shí)到要求的密實(shí)度。⑦面層整修：在成型的底基層頂面，進(jìn)行最大終整修，按水準(zhǔn)測量結(jié)果，把高出的部分用平地機(jī)刮掉，準(zhǔn)確整出高程、橫坡、寬度及平整度，壓路機(jī)靜壓去其毛茬。

6.3.2 基層：①施工前準(zhǔn)確放樣，每10米設(shè)一樁，邊樁外50cm處打入鋼釬，鋼釬上掛2mm粗鋼絲繩，作為攤鋪機(jī)的基準(zhǔn)線和方向線。②按施工配合比，水泥劑量為5%，最佳含水量為5%。③拌合采用WBC300型廠拌設(shè)備拌合，產(chǎn)量采用200~250t/h。④拌合廠要有專人進(jìn)行巡視，以保證設(shè)備的安全、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，保障施工的順利進(jìn)行。⑤試驗(yàn)人員隨時檢測成品料的配比和水泥劑量，如有問題，及時調(diào)整。⑥運(yùn)輸：運(yùn)輸采用15t自卸汽車；拌合好的混合料盡快運(yùn)出工地，以縮短成型時間；運(yùn)料車輛要聽從現(xiàn)場指揮人員調(diào)度，避免沖撞攤鋪機(jī)。⑦攤鋪：a設(shè)計(jì)基層厚30cm，分兩層鋪設(shè)。經(jīng)試驗(yàn)后的試驗(yàn)結(jié)果，松鋪系數(shù)為1.19，第一層松鋪厚度為19cm，壓實(shí)后厚度為16.5cm，壓實(shí)后厚度為14cm。b第一層采用攤鋪機(jī)（或平地寶）攤鋪，第二層亦采用ABG411攤鋪機(jī)攤鋪。c運(yùn)至工地的混合料應(yīng)及時攤鋪成型。d技術(shù)人員及操作人員應(yīng)隨時檢查虛鋪高度并隨時調(diào)整。⑧碾壓：a根據(jù)試驗(yàn)段結(jié)果：采用CA－30型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)遍數(shù)為9遍，即先壓2遍，再振壓5遍，最后靜壓2遍。b應(yīng)根據(jù)氣溫、氣候情況，確定碾壓段長度。c碾壓時，直線段由兩側(cè)路肩向路中心碾壓，在有超高的路段上由低處向高處碾壓，碾壓時，輪跡重疊1/3~1/2輪寬。d壓實(shí)后應(yīng)表面平整，無輪跡或隆起，橫斷面正確。

6.3.3 面層：①拌合：a采用SIM160型間歇式瀝青混合料拌合機(jī)拌合，拌合機(jī)具有除塵系統(tǒng)和自動測溫及電子稱量等裝置。b瀝青采用導(dǎo)熱油加熱，加熱溫度不超過160℃。c混合料出廠溫度為140℃~160℃。d拌合時間為36S，產(chǎn)量為120~160t/h。e拌合廠設(shè)有專人進(jìn)行巡視，以保證施工的安全生產(chǎn)。②運(yùn)輸：a采用15t自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸；b裝料之前汽車底板上涂一簿層柴油與水的混合料以防止混合料粘到底板上。c拌好的混合料盡快運(yùn)至工地進(jìn)行攤鋪，攤鋪前測其溫度是否符合要求。d運(yùn)料車的卸料過程中，不得沖撞攤鋪機(jī)。③攤鋪：a采用VOGE2000、VOGELE1800型攤鋪機(jī)攤鋪。b下面層鋪設(shè)采取掛基線方式進(jìn)行攤鋪，中面層、抗滑層采取平衡梁以厚度找平方式進(jìn)行攤鋪。c攤鋪機(jī)在開始受料前在料斗內(nèi)涂刷少量柴油以防粘料。d攤鋪機(jī)要保持勻速行駛，不得隨意停頓，以免影響平整度。e攤鋪溫度不低于110℃。f不得在已攤鋪而未壓實(shí)的路面上行走。松鋪系數(shù)AC－30II初壓采用1.17，AC－20I采用1.16，AK-16A采用1.12。④碾壓：攤鋪完成后盡快碾壓，如果混合料溫度仍然較高而使用混合料過軟，則應(yīng)稍微冷卻后再進(jìn)行壓實(shí)。碾壓遍數(shù)：AC－30II初采用CC－21壓路機(jī)靜壓1遍，復(fù)壓采用CC－21壓路機(jī)靜壓2遍，然后YL－16靜壓1遍，終壓采用CC－21靜壓2遍；AC－20I初壓采用CC－21靜壓1遍，復(fù)壓采用YL－1.6壓2遍，然后CC－21振壓2遍，終壓采用CC－21靜壓2遍；AK－16A初壓采用CC－21壓路機(jī)靜壓1遍，復(fù)壓采用YL－16壓2遍，然后CC－21振壓2遍，終壓CC－21靜壓2遍。⑤橫縫處理：a在施工縫及構(gòu)造物的兩端連接處必須仔細(xì)操作，緊密、平順，因攤鋪機(jī)可一次完成半幅攤鋪，故只考慮橫向接縫的施工。b相鄰兩幅及上下層的橫向接縫錯位1米以上。c橫縫應(yīng)做到緊密連接，充分壓實(shí)，連接平，其方法為：在一段攤鋪末端壓實(shí)成型后，用切割機(jī)或洋鎬將末端切割整齊后，清理干凈，待其完全干燥后在端頭粘層瀝青，以便下次接著攤鋪。d接縫施工中隨時用3m直尺檢查平整度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時，趁混合料尚未冷卻時立即處理。e接縫的壓實(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行，壓路機(jī)們于已壓實(shí)的混合料層上，伸入新鋪層的寬度為15cm。然后每壓一遍向新鋪岐移動15-20cm，直至全部在新鋪層上為止，再改為縱向碾壓。

7 質(zhì)量保證措施

按公路路面招標(biāo)文件技術(shù)規(guī)范施工，建立三級質(zhì)量監(jiān)督制度，即施工人員自檢、經(jīng)理部工程師和監(jiān)理工程師抽檢，做到施工中以嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心、認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度做好路面面層的工作。

技術(shù)要求（規(guī)定值或允許偏差）

7.1 底基層：①壓實(shí)底要求：低表值為96%；②平整度：12mm；③縱斷面：＋5，－15mm；④寬度：不小于設(shè)計(jì)值；⑤橫坡：±0.3%；⑥厚度：－10mm；

7.2 基層：①壓實(shí)度要求：代表值為98%；②平整度：8mm；③縱斷面高程：＋5，－10mm；④寬度：不小于設(shè)計(jì)值；⑤橫坡：1.5%；⑥厚度：－8；按上述標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并監(jiān)督檢查。

7.3 面層：①壓實(shí)度要求：代表值為98%；②平整度：σ＝1.2mm，h=3.0mm；③縱斷面高程：±10mm④寬度：不小于設(shè)計(jì)值；⑤橫坡：±0.3%；⑥厚度：總厚度－8mm，上面層－4mm；⑦中線偏位：20mm。⑧彎沉值：不大于設(shè)計(jì)計(jì)算值。按上述標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并監(jiān)督檢查。

8 結(jié)束語

采用本施工工藝施工，路面工程質(zhì)量好，壽命長，減少了維修，遠(yuǎn)期效果顯著。路面平整度好，經(jīng)業(yè)主委托質(zhì)檢站進(jìn)行驗(yàn)收，路面綜合指標(biāo)良好，而平整度標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在α=0，66mm以下，小于業(yè)主規(guī)定的α≤0.8mm的要求，取得良好的信譽(yù)，符合交通部頒發(fā)的優(yōu)良工程標(biāo)準(zhǔn)，路面工程被評為優(yōu)良工程。實(shí)踐證明，本工法具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。