趙虎 母傳偉
1.秦皇島市海港區區委 066001
2.中冶沈勘秦皇島工程技術有限公司 066001
瀝青混凝土路面是將瀝青材料與合理比例的礦料(如碎石、礫石、石屑、石粉、砂等),加熱拌制均勻,在路上攤鋪、碾壓而成。公路瀝青路面的形式還有貫入式、上拌下貫式、瀝青碎石等,一般厚度都在4cm以上,主要用于大交通量的道路上。瀝青混凝土路面較之于其他瀝青路面而言,具有更高的強度,較大的抵抗自然因素作用的能力,是適應現代化高速汽車行駛的一種高級路面,是目前在國內外一些高等級城市道路和公路中應用最為廣泛的一種路面結構形式。從實際施工技術和施工管理角度來看,尚有許多問題值得探討,以下著重從瀝青混凝土路面施工全過程的技術管理角度進行經驗的總結和探討。
在瀝青混凝土路面中,瀝青材料最為關鍵,瀝青的質量是影響路面質量最重要的因素,采購的瀝青材料要做好檢驗工作,滿足設計要求的各項技術指標。
瀝青混凝土路面可以用石油瀝青或煤瀝青。其中石油瀝青有油-60、油-100或油-140,煤瀝青有煤-7、煤-8或煤-9。各種瀝青材料的標號,根據地區氣候條件、施工季節的氣溫和交通量大小選定。
瀝青材料到場后,應嚴格按照材料試驗規程抽檢,主要檢查材料的針入度、延度及軟化點及其他應檢指標。
瀝青混凝土路面的主要粗骨料有軋制碎石或礫石,碎石或礫石是路面受力的主要支撐,軋制碎石或礫石的規格是根據瀝青混凝土各面層的厚度及配合比來確定。軋制碎石或礫石的強度宜不低于三級,其技術指標應符合現行《道路建筑用天然石料按強度技術分級標準》。主層軋制碎石或礫石的礦料尺寸應單一,大于中間尺寸的數量要多于70%。各種石料中的扁平細長顆粒含量應小于15%~20%,并須清潔、干燥、不含泥土和雜質。
細骨料一般采用天然砂、石屑或二者混合物,要求堅硬、耐久、具有適當級配,不含泥土、灰塵、有機物等雜質。
一般采用粉碎的石灰巖石粉,其中小于0.074mm的成分不小于80%。此外,亦可采用水泥、或采用消石灰代替部分礦粉。
進行礦料配合比設計時,應根據所選用的材料,達到級配要求,滿足穩定度技術指標要求,混合料配合比設計步驟如下:
(1)根據道路等級及對路面的要求,選擇適宜的混合料類型,并在這種類型的級配范圍內確定選用的級配曲線,宜采用級配范圍的中間值。
(2)進行篩分試驗,求出每一種礦料的顆粒組成。同時測定礦料的比重,以供計算馬歇爾試件的密度等使用。
(3)根據各種礦料的顆粒組成,用圖表法或計算方法確定各種礦料的配合比例。
(4)根據現場混合料級配組成檢查情況,必要時對礦料配合比加以修正。
瀝青的設計計量,以馬歇爾試驗為主要依據。其步驟如下:
(1)根據已有的經驗、有關計算公式或者級配組成表中推薦的瀝青用量范圍,確定馬歇爾試驗的。
(2)將上一步確定的初步用油量,每間隔0.5%取一個值,將其分成五組份,按照馬歇爾法每一組做4個試件。
(3)取試件,測定其密度、流值和穩定度,計算飽和度和孔隙率。
(4)以瀝青用量為橫坐標,以穩定度、流值、密度、孔隙率、飽和度為縱坐標,分別將各種測定或計算的數值畫在圖內。
(5)在坐標圖內求出滿足條件的瀝青混凝土每項技術指標的瀝青用量范圍。求出滿足指標的用油量范圍,取其平均值為設計用油量。潮濕多雨或者寒冷地區可在其平均值與上限值之間選擇設計瀝青用量。
(6)由馬歇爾試驗決定的瀝青用量,尚需根據地區的氣候條件、交通量等進行調整,并根據實際的機械試拌結果,再作最后的決定。
將碎石、石屑、砂、石粉與瀝青材料按設計配合比配好后加熱到一定溫度,在拌和機中拌和均勻。
(1)按配合比控制每種礦料及瀝青用量。
(2)嚴格掌握控制混合料的加熱拌和溫度,常溫施工時,石油瀝青控制溫度為140℃~170℃,煤瀝青控制溫度為100℃~120℃。混合料拌和時,石油瀝青控制溫度為130℃~160℃,煤瀝青控制溫度為90℃~120℃。
(3)混合料拌合后應均勻一致,無結塊現象。
(4)每工作班需抽樣檢查礦料級配和混合料的質量。
瀝青混凝土混合料拌合后,宜用自卸卡車運往攤鋪地點,在自卸卡車車廂內涂一層油水混和物,以防粘料。氣溫較低時,車上應加蓋篷布保溫。運至攤鋪地點的溫度,石油瀝青宜不低于130℃,煤瀝青宜不低于90℃。
(1)制定鋪筑計劃(即每天的工作量)。
(2)組織攤鋪人員和機械設備。
(3)檢查基礎的鋪筑質量。
(4)清掃和修整基層及測量放樣。
(5)澆灑透層油或粘層油。
在瀝青混凝土面層與基層之間潑灑粘層瀝青或透層油來保證其結合良好。一般基層可澆灑液體透層瀝青,用量0.8kg/m2~1.2kg/m2。在老油路上或者水泥混凝土等密實的基礎上,可澆灑粘層瀝青,用量0.8kg/m2~1.2kg/m2。
攤鋪混合料時,石油瀝青攤鋪溫度110℃~130℃,煤瀝青70℃~90℃。用壓實系數控制攤鋪厚度,或用一次攤鋪長度控制混合料重量。
瀝青混凝土混合料盡可能攤鋪機攤鋪,確實沒有機械攤鋪條件時,也可人工攤鋪。人工攤鋪混合料時,應注意以下事項:
(1)盡量采用全幅攤鋪,以減少縱向接茬。半幅攤鋪時,路中心線要拉直,并設置模板,以控制厚度。
(2)應采用鐵板卸料,用扣鍬攤鋪,不得揚鍬甩料,如混合料有粗細分離現象,應摻拌后再攤鋪。
(3)邊攤鋪邊用刮板刮平,做到輕重一致、以防粗細料分離,禁止將粗料刮出用細料填補。
(4)檢查攤鋪平整度和攤鋪厚度,及時找平凸凹不平處。
機械攤鋪時,須根據施工氣溫條件、運輸能力、碾壓機械確定攤鋪工作路段的長度。一般常溫施工時,工作路段可按50m~100m考慮,低溫施工時可按30m~40m考慮,并預估每天攤鋪工作量,盡量在當日鋪滿全幅,以減少縱向接茬,防止開裂。
機械攤鋪時,還應配備找平人員和輔助人員。輔助人員的工作內容包括:路面的基層清掃、放樣、指揮卡車卸料、管理交通、路面構造物和接茬的處治。
在縱向接茬處,注意將碾壓的塌頭部位刨除,切成直茬齊縫,再涂以熱瀝青。下次攤鋪時先用熱混合料溫縫邊,攤鋪后用熱夯夯實,并趁熱碾壓。
攤鋪的瀝青混凝土混合料初壓用6-8t壓路機碾壓,開始碾壓的溫度:石油瀝青宜不低于100℃~120℃,煤瀝青宜不低于60℃~90℃。當夏季氣溫較高,碾壓出現推移或者裂縫時,應待溫度稍低后再壓,中間碾壓時,用10t~12t壓路機以2m/h~3km/h的速度,按后輪1/2錯輪,自路邊開始,向中心移動。用6t~8t壓路機最終碾壓,以消除前兩次碾壓過程中產生的軌跡,確保道路面層的平整。
瀝青混凝土路面在施工中須進行必要的質量控制,以保證施工質量,竣工時須按規定的質量標準進行檢查驗收。
建立工地試驗和質量檢驗制度,對各種材料進行檢驗并檢查結構層的施工質量,做好原始記錄,建立技術檔案。質量控制檢驗項目中,用于基層的有:基層寬度、厚度、密實度、橫坡度、縱坡及平整度;用于面層的項目包括:面層厚度、寬度、密實度、橫向坡度、縱向平整度、油石比、紋理深度、摩擦系數、透水系數。
在基層施工完成后,鋪裝面層之前要進行中間檢查。中間檢查是基層質量的檢查。檢測是貫穿于整個瀝青混凝土路面施工的全過程的,施工完成后的路面一定要達到設計要求。檢測內容包括:測定平整度、厚度、寬度、高程及鉆芯取樣等工作。
竣工驗收時進行驗收質量檢查。對施工完成的路面進行鉆芯取樣,在試驗室對試件做馬歇爾試驗。利用試驗數據評價路面的內在物理力學性能(包括壓實度、空隙率、容重、穩定度、流值等指標)。各項檢驗指標均要滿足設計要求。
瀝青混凝土路面的質量和使用性能不僅約定于面層材料及施工質量,而且還約定于路面的整體強度、基層結構和施工質量,所以施工過程中也要重視對路面整體強度、基層施工的控制和管理。
瀝青混凝土路面施工管理的各項環節中,最為關鍵的是人、材、機的合理配置。在路面施工中要多總結成功經驗,制定嚴格的管理制度,施工全過程都規范化管理,對試驗及檢測嚴格把關。同時還要注意技術革新,新設備的引進,新工藝的推廣。施工過程中遇到障礙和困難及時處理,把問題消失在萌芽狀態。加強施工管理,精心組織和部署,為社會打造高品質的瀝青混凝土道路產品。