高 峰, 王大鵬
(中國水利水電第七工程局有限公司第一分局,四川彭山 620860)
紅星路南延線市政道路瀝青混凝土路面施工關鍵技術
高 峰, 王大鵬
(中國水利水電第七工程局有限公司第一分局,四川彭山 620860)
成都市紅星路南延線道路工程路面為瀝青混凝土結構,施工過程中嚴格按照事前準備到位、事中嚴格控制來料溫度、壓實度、平整度,控制施工接縫,使路面工程質量得到了保證,對后續市政道路工程具有借鑒作用。
紅星路;瀝青混凝土路面;施工;控制
成都天府新區紅星路南延線道路工程全長18.267km,是天府新區“三縱七橫四軌”主交通骨架,工程起于高新區與雙流界,終點至成都市第二繞城高速。全線共有互通立交3座,跨線橋3座,大橋1座,中小橋梁5座。主要工作內容:路基工程、路面工程、橋梁工程、城市排水管網工程、綠化工程、通訊工程、城市供水供氣工程、電力工程、照明工程、交安工程等,工程總投資約25億元。工程于2012年4月開工,分兩期建設,一期工程于2012年底具備通車條件,二期工程于2013年底具備通車條件。道路采用三塊板結構設計,瀝青混凝土路面,雙向12車道(含2條混合車道)城市快速路標準設計,設計時速為80km/h。路基寬度為60m,兩側綠化帶為0~30m不等。
紅星路南延線道路工程面層采用瀝青混凝土,道路基層采用水泥穩定碎石,底基層采用級配碎石(表1)。主車道道路路面結構:4cm厚(SBS改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料)+6cm厚(AC-20中粒式瀝青混凝土)+8cm厚(AC-20中粒式瀝青混凝土)+0.6cm厚改性乳化瀝青稀漿封層; ES-2+25cm厚5%水泥穩定碎石+25cm厚4%水泥穩定碎石+20cm厚級配碎石。輔道道路路面結構:4cm厚SBS改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料;SMA-13+6cm;中粒式瀝青混凝土;AC-20C+ 6cm厚中粒式瀝青混凝土;AC-20C+0.6cm厚改性乳化瀝青稀漿封層;ES-2+25cm厚5%水泥穩定碎石+25cm厚4%水泥穩定碎石+20cm厚級配碎石。

表1 路面結構設計分層表
3.1 施工準備階段
(1)基層驗收。
當紅星路南延線道路工程基層水泥穩定土達到設計強度后,由四方聯合對水泥穩定土基層的壓實度、平整度、縱斷面高程、厚度、寬度、橫坡、強度等項目進行了驗收,并對局部基層破損部位進行了修補,只有待驗收合格后方可進行瀝青混凝土路面施工。
(2)材料及設備的準備。
瀝青混合料拌和前,應嚴格按照設計文件及規范要求選擇好各種材料。必須對材料來源、材料質量、數量、供應計劃、材料場堆放及儲存條件等進行檢查。瀝青混合料中使用的粗集料通常由2~3種不同規格的石料經摻配組成。在施工過程中,若要保證有穩定的合格礦料級配,就要求在石料的供料和收料過程中保證不同規格的碎石顆粒具有一致性。保持瀝青混合料級配組成的一致性對瀝青混合料各項技術指標的穩定性非常重要。因此,在室內實驗認定的各廠家生產的石料性質、強度等指標合格的基礎上選取生產量能滿足需用的一或二個廠家的石料,可保證所拌制的瀝青混凝土混合料礦料級配組成的均勻性,進而保證瀝青混凝土質量的穩定性。
施工前,應對拌和廠及瀝青混凝土路面施工機械和設備的配套情況、性能、計量精度等進行檢查,拌和前特別要注意瀝青拌和樓電子秤的準確度,從而保證骨料、粉料、瀝青等各種物料配比的精度。
考慮到紅星路南延線為高等級市政道路,對瀝青混凝土采用分層施工方式,每層一次攤鋪成型,主道寬度為23m,輔道寬度為10.5m,采用2臺中聯重科生產的LTU120D型全自動找平攤鋪機,每臺攤鋪機全寬12m,能很好地控制其攤鋪厚度和表面平整度。
3.2 試驗混凝土段的試鋪
瀝青路面正式施工前,應先選擇試驗段進行試鋪,試驗段長宜為100~200m,宜在直線上鋪筑。設置試驗段的主要目的是通過試驗段確定瀝青路面各種施工機械相匹配的原則,確定合理的施工機械、機械數量及組合方式;確定拌和機的上料速度、拌和時間、拌和溫度等操作工藝;確定透層瀝青的標號與用量、噴灑方式、噴灑溫度;瀝青攤鋪機的攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪寬度、自動找平方式等操作工藝;壓路機的壓實順序、碾壓溫度、碾壓速度及遍數等壓實工藝;確定松鋪系數、接縫方法等。
通過試驗段確定的瀝青混合料的松鋪系數為1.21,每臺LTU120D型全自動找平攤鋪機配備的碾壓設備為:2~3臺16~20t雙輪雙振動壓路機和2~3臺16~26t輪胎壓路機。
3.3 瀝青攤鋪施工
(1)透層、粘層施工。
瀝青混凝土路面的各類基層均必須噴灑透層油,瀝青層必須在透層油完全滲透入基層后方可鋪筑,采用滲透性好的液體瀝青、乳化瀝青、煤瀝青作透層油。本工程采用PC-2乳化瀝青噴灑,用量為0.7~1.5L/m2,透層油滲透入基層的深度宜不小于5~10mm并確保與基層聯結成為一體。噴灑透層油前應清掃路面,遮擋防護路緣石及人工構造物以避免污染,透層油宜采用瀝青灑布車一次噴灑均勻;對于有花白遺漏的部位應由人工補灑,對于噴灑過量的部位應立即撒布石屑或砂吸油,必要時作適當碾壓。透層油灑布后不得在表面形成能被運料車和攤鋪機粘起的油皮。當透層油達不到滲透深度要求時,應更換透層油稠度或品種。
對于路面層的三層式熱拌熱鋪瀝青混合料路面的瀝青層之間和路緣石、雨水口、檢查井等構造物與新鋪瀝青混合料接觸的側面應設置粘層,粘層油宜采用快裂或中裂乳化瀝青、改性乳化瀝青,也可采用快、中凝液體石油瀝青,其規格和質量應符合相關規范要求,所使用的基質瀝青標號宜與主層瀝青混合料相同。本工程采用PC-3乳化瀝青,用量為0.3~0.6L/m2,粘層油宜采用瀝青灑布車噴灑,灑布速度和噴灑量應保持穩定。噴灑的粘層油必須成均勻霧狀,在路面全寬度內均勻分布成一薄層,不得有灑花漏空或成條狀,也不能有堆積。對于噴灑不足的部位要補灑,噴灑過量處應予以刮除。噴灑粘層油后,嚴禁除運料車外的其他車輛和行人通過。
(2)瀝青混凝土混合料的運輸。
瀝青混凝土混合料應采用后翻式大噸位自卸汽車運輸,車廂應清掃干凈。為防止瀝青混合料與車廂板粘結,車廂底板和側板可均勻涂抹一薄層油水(柴油與水的比例可為1∶3)。從拌合機向運料車裝料時,每卸一斗混合料挪動一下汽車位置,以減少粗細集料的離析現象。瀝青混合料運輸車的數量應與其攪拌能力或攤鋪速度相適應,施工過程中,攤鋪機前方應有運料車等候卸料,在施工現場等候卸料的運料車不宜少于5輛。運料車卸料時,設專人指揮,在運料車距攤鋪機料斗20~30cm處停車掛空擋,由攤鋪機推動前進,嚴禁沖撞攤鋪機。現場設專人檢查瀝青混合料質量并檢測溫度,對結團成塊、花白料、溫度不符合規范規定要求的瀝青混合料不得鋪筑在道路上,應予以廢棄。
(3)瀝青混凝土混合料的攤鋪。
為保證接縫順直,在攤鋪前設置攤鋪機行走標志線。瀝青混凝土下面層攤鋪應采用雙基準線控制,基準線可采用鋼絲繩或基準梁。當采用鋼絲繩作為基準線時,應注意張緊度,200m長鋼絲繩的張緊力不應小于1000N。中、表面層應采用18m浮動基準梁作為基準裝置,攤鋪過程中和攤鋪結束后,設專人在浮動基準梁和攤鋪機履帶前進行清掃,及時對滑靴進行清理并潤滑,以保證其表面潔凈、無粘著物。
對于高程控制樁間距,直線段宜為10m,曲線段宜為5m。攤鋪前根據虛鋪厚度墊好墊木,調整好攤鋪機并對燙平板進行充分加熱。為保證燙平板不變形,應采用多次加熱,溫度不宜低于65℃。攤鋪機行走速度根據瀝青混凝土廠供應能力及配套壓路機械能力及數量宜控制在2~4 m/min,并始終保持勻速前進,不得忽快忽慢,無特殊情況不得中途停頓。
鋪筑瀝青混合料前,應檢查并確認其下層的質量。當下層質量不符合要求或未按規定灑布透層、粘層、鋪筑下封層時,不得鋪筑瀝青混凝土面層。輔道瀝青混凝土路面施工宜采用一臺攤鋪機。主車道采用兩臺攤鋪機聯合攤鋪,相鄰兩幅的寬度應重疊5~10cm左右。兩臺攤鋪機梯隊攤鋪時,宜相距10~20m。
攤鋪過程中,兩側螺旋送料器應不停地勻速旋轉,使兩側混合料的高度始終保持在熨平板的2/3高度,從而使全斷面不發生離析現象。攤鋪過程中,設專人檢測攤鋪溫度、虛鋪厚度,發現問題及時調整解決并做好記錄。瀝青混合料攤鋪預壓密實度采用經過對比的核子密度儀檢測,對比時相關系數下值不得小于0.98。
對于公交站點和主輔路口等邊角部位采用人工攤鋪。攤鋪時,將瀝青混合料根據需要的數量卸至指定地點,并在地面上鋪墊鋼板,由人工進行扣锨攤鋪,用耙子進行找平(2~3次),但不應反復刮平,以免造成混合料離析。在施工過程中,應對鐵锨、耙子等施工工具進行加熱,再蘸少許柴油與水的混合液(不要過于頻繁),找平后及時進行碾壓。
(4)碾 壓。
瀝青混合料的碾壓一般分為初壓、復壓、終壓三個階段。初壓應緊跟在攤鋪機后較高的溫度下進行,采用16~20t雙輪雙振動壓路機靜壓1~2遍。初壓溫度不宜低于120℃,碾壓速度為1.5~2km/h,碾壓重疊寬度宜為20~30cm,并使壓路機驅動輪始終朝向攤鋪機。復壓應緊接在初壓后進行,宜采用16~20t雙輪雙振動壓路機振壓2~3遍,然后采用16~26t輪胎壓路機碾壓2~4遍,直至達到要求的壓實度。復壓溫度不宜低于100℃,并將速度控制在4~5km/h。終壓緊接在復壓后進行,采用16~20t雙輪雙振動壓路機靜壓1~2遍,直至其表面無輪跡。終壓溫度不宜低于80℃,碾壓速度為3~4km/h。
碾壓段長度以溫度降低情況和攤鋪速度為原則進行確定,壓路機每完成一遍重疊碾壓,就應向攤鋪機靠近一些,在每次壓實時,壓路機與攤鋪機的間距應大致相等,壓路機應從低邊向高邊按規范要求的碾壓速度均勻進行。相鄰碾壓重疊寬度大于30cm,壓完全幅為一遍。在碾壓過程中,應采用自動噴水裝置對碾輪噴灑摻加洗衣粉的水,以避免粘輪現象發生,但應控制好灑水量且以霧狀為宜。對路邊緣、拐角等局部地區采用手扶式壓路機、平板夯及人工墩錘進行加強碾壓。
(5)接縫處理。
橫向接縫:應采用直茬直接縫,用3m靠尺檢測平整度,用人工將端部厚度不足和存在質量缺陷的部分鑿除,使下次攤鋪時成垂直連接,將接縫清理干凈后,涂刷粘層瀝青油。繼續攤鋪時應重疊在已鋪層上5~10mm。攤鋪完后,用人工將已攤鋪在前半幅上的混合料鏟走。碾壓時在已成型路幅上橫向行走,碾壓新層厚度為10~15cm,然后每碾壓一遍向新鋪混合料移動10~15cm,直至其全部在新鋪層上為止,再改為縱向碾壓,充分將接縫壓實緊密。
縱向接縫:梯隊作業采用熱接縫。施工時將已經攤鋪的混合料部分預留20~30cm寬暫時不壓,作為后鋪部分的高程基準面,后攤鋪部分完成后立即騎縫碾壓以消除縫痕。半幅施工不能用熱接縫時,采用人工順直刨縫或切縫。在鋪設另外半幅前必須將邊緣清掃干凈并涂灑少量粘層油。攤鋪時應重疊在已鋪層上5~10cm,攤鋪后將混合料由人工清走。碾壓時,應先在已壓實的路面上行走,碾壓新鋪層10~15cm,然后壓實新鋪部分。 縱向冷接縫上、下層的縫錯開15cm以上,橫向接縫錯開1m以上。
(1)平整度不合格的預防措施。
應對有大波浪的基層在其凹陷處預先鋪一層混合料并予以壓實;在平整度較差的地段攤鋪聯結層和面層時,應采用自動調平裝置。
為了保持恒定的攤鋪厚度,除了用厚度調節器進行調整外,應盡可能地利用燙平裝置的自動調平能力予以調整。
應嚴格控制輪胎攤鋪機的輪胎氣壓(一般為0.5~0.55MPa),防止因輪胎氣壓超限造成攤鋪機打滑;或因氣壓過低,機體隨受料重量變化而上下變動造成鋪層出現波浪狀。應防止履帶式攤鋪機履帶松緊度超限導致攤鋪機速度發生脈沖而使鋪層面形成搓板。
(2)壓實度不合格的預防措施。
壓實是瀝青混凝土路面施工的最后一道工序,路面質量最終要通過碾壓來體現。應結合工程實際,考慮攤鋪機的生產率、混合料特性、攤鋪厚度、施工現場的具體條件等因素,合理選擇壓實機種類、噸位、數量及組合方式,確定合理的壓實速度及遍數并選擇合理的振頻和振幅。
(3)合理控制混合料的溫度。
為提高壓實質量,應嚴格控制瀝青混合料的溫度。瀝青應加熱至150℃ ~170℃,集料的加熱溫度應控制在160℃ ~180℃,混合料出廠溫度應控制在140℃ ~165℃,混合料運至現場的溫度應控制在120℃ ~150℃;碾壓溫度一般控制在110℃ ~120℃之間,開放交通溫度為不大于65℃。
紅星路南延線瀝青路面分兩期施工,共計完成了105.6萬m2瀝青混合料的施工。經第三方檢測,其主要指標為:平整度、壓實度、彎沉值、厚度等檢測合格率為95.1%~98.6%。經評定,路面工程為優良工程,受到業主的好評,值得類似工程借鑒。
U415.6;U416.217;[TU997]
B
1001-2184(2015)01-0001-03
高 峰(1974-),男,吉林東遼人,副分局長兼紅星路南延線道路工程項目經理,教授級高級工程師,學士,從事水電與公路、市政等基礎設施施工技術與管理工作;
(責任編輯:李燕輝)
2014-12-05
王大鵬(1990-),男,四川南充人,助理工程師,從事市政工程施工技術與管理工作.