王誠
(合誠工程咨詢股份有限公司)
公路瀝青混凝土路面鋪設施工技術的分析
王誠
(合誠工程咨詢股份有限公司)
一個安全,舒適的行車環境與路面施工密切相關,并且它還是公路工程的組成部分之一,會直接影響到運輸的成本,其中,瀝青路面在各個方面都具有較強的優勢,如高強度、低噪音以及舒適的行車環境和便利的施工操作等多種優點。本文結合筆者多年工作經驗,主要針對漳州沿海大通道(濱海一級疏港公路)漳浦段瀝青路面施工技術進行探討。
公路;瀝青路面;施工技術
漳州沿海大通道(濱海一級疏港公路)漳浦段是福建省公路建設項目,工程位于漳浦縣境內,項目估算總投資30.58億元人民幣,項目起點樁號K30+039.741,終點樁號K78+002.5,總里程約48km。公路等級:一級公路;設計速度:80km/h;路面寬度:32m。全線劃分6個標段。主要工程內容為路基土石方、橋涵工程、路面及交通安全設施、景觀綠化等工程。公路主線路面瀝青砼面層分為上、中、下面層;下面層為粗粒式瀝青混凝土(AC-25C)厚度8cm,中面層6cm中粒式SBS改性瀝青混凝土AC20C;上面層4cm細粒式SBS改性瀝青混凝土AC13C。
瀝青路面是本工程施工中重點和難點工程,6個標段統籌安排,因此在施工中要加強管理、科學計劃,確保優質按期完成施工任務。其施工工藝如圖1所示:

圖1 瀝青路面工藝圖
3.1瀝青面層施工設備
用于瀝青面層施工的各類機械設備不僅要配套齊全,還必須要有符合招標文件的型號與數量,以此使路面施工能夠不間斷的連續進行下去,各類機械的數量要達到施工的進度以及合同工期中的標準。在使用設備之前,還要對其進行調試,以確保其能夠正常運轉,同時還要準備好充足的容易受損的器件。項目拌和站采用BC-4000型間歇式瀝青混凝土拌和站,最大生產能力達:250T/h,大面積生產平均產量控制在:200t-230t/h左右。攤鋪采用二臺ABG(福格勒S1800-2L)攤鋪機施工,半幅全寬鋪筑。
3.2建立工地試驗室
工地試驗室不僅可以檢測用于施工的各類原材料和瀝青混合料的質量,還能夠對標準試樣以及現場質量進行檢測,所以必須要具備臨時的資質證書和4人以上的專業試驗人員。質監部門要嚴格按照要求對每一臺試驗設備進行計量認證。
3.3拌和設備的檢測和標定
瀝青路面施工之前,首先要檢查并調試每一臺拌和設備,以確定其能夠運轉正常。其次,再檢測并標定拌和樓的計量系統。拌和樓計量檢測對象可分為熱料倉稱重系統以及冷料倉的上料速度,前者是為了掌握拌和樓的精確性,而后者能夠在對不同級配瀝青混合料進行拌和的過程中,提供平衡及穩定的冷料。
在設計瀝青混合料配合比的過程中,可分為目標配合比設計階段、生產配合比設計階段以及生產配合比驗證階段這三個階段的設計工作。
4.1目標配合比設計
主要是確定礦料的最大粒徑、級配類型及最佳瀝青用量。項目粗、細集料來源于云霄太古山碎石場,能滿足施工需求。并按設計對原材料進行試驗,符合規范要求。瀝青為AH-70號A級道路進口石油瀝青及福建省燕寧順通科技發展有限責任公司生產的改性瀝青(SBS),符合設計技術指標。我們現場取樣,委托廈門捷航工程檢測技術有限公司試驗室做目標配合比設計驗證,結論符合要求。
4.2生產配合比設計
瀝青混合料經過拌和機拌和之后,進行兩次篩分,然后將礦料放入各熱料倉中,隨后還要對其進行取樣,并再一次進行篩分,礦料配合比的比例要能夠精確計算出來,同時為了完成馬歇爾試驗,需根據此配合比所設計的最佳瀝青用量(油石比)以及最佳瀝青用量±0.3%三個瀝青的用量來進行該項試驗,根據實驗結果決定各熱料倉的比例,并調整最佳瀝青用量,供拌和機控制室使用。
4.3生產配合比驗證
在用拌和機進行試拌的過程中,要嚴格按照生產配合比最佳瀝青用量(油石比)來進行該項操作,隨后對試驗路段實施鋪筑過程,同時還得用拌合完成的瀝青混合料進行抽提、篩分檢測混合料的礦料集配、油石比,制件進行馬歇爾試驗檢測、車轍試驗和水穩定性能試驗等各項性能指標檢測,同時從試驗段路上鉆取芯樣對路面壓實度和空隙率進行檢查,若各項試驗檢測指標均符合規范要求,則以此時的瀝青混合料配合比不僅能夠作為控制拌和質量的重要依據,同時也是檢查施工質量的一個標準。施工過程中不得隨意變更。
⑴以下內容為瀝青路面試驗段鋪筑中的試拌和試鋪這兩個階段:
①各類設備的機械型號,數量以及組合方式要經過試驗路段的施工來進行確定,同時,還可以落實技術培訓工作、明確技術崗位和最為合理的工藝流程,以此來提高生產效率。
②試拌不僅可以掌握拌和機的上料速度和拌和數量、時間以及溫度,同時對于瀝青以及集料的各種變化和波動的調控手段等方面的施工工藝也可以進一步的了解,按照要求對拌和機自動控制系統的可信度進行驗證。
③在對壓實度進行測定的過程中,要建立起鉆孔法和核子密度儀法之間的相關關系,并且還要明確現場空隙率以及壓實度的雙向控制模式。當碾壓成型后,再進行能夠實現無破損檢測如核子儀等的熱態測定,以便現場快速獲得瀝青混合料的油石比數據。
④質量保證體系必須要完善,并且要制定高效的質量控制方法。路面設計工藝的可行性以及各種類型的錄用性能都要經過試驗路面層的施工過程和現場的檢驗來進行評估的,合理分析各道工序中所出現的偏差,以此來提出相應的改進措施以及科學的工藝控制參數。
⑵在試驗路段的攤鋪過程中,應認真做好記錄分析,鋪筑完成之后,根據各項試驗所得出的結果,以此來完善試驗路段施工,并提交合理的檢測報告,可以在施工時提供一個參考借鑒作用。施工用混合料各施工環節溫度控制范圍見表1。

表1 混合料各施工環節溫度控制范圍
⑶瀝青路面施工接縫的處理:
①縱向施工縫。兩臺攤鋪機相隔距離最多不超過10m,進行一次碾壓。如遇特殊情況兩臺攤鋪機成梯隊聯合攤鋪的距離較長時,應采用斜接縫,在前部已攤鋪混合料部分留下10~20cm寬暫不碾壓作為后高程基準面,并有5~10cm左右的攤鋪層重疊,以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓以消縫跡。
②橫向施工縫。全部采用平接縫。用三米直尺沿縱向位臵,在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位臵,用鋸縫機割齊后鏟除;繼續攤鋪時,應將接縫鋸切時留下的灰漿擦洗干凈,涂上少量粘層瀝青,攤鋪機熨平板從接縫處起步攤鋪;碾壓時用鋼筒式壓路機進行橫向壓實,從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層。
6.1瀝青混合料攤鋪
⑴下面層正式攤鋪前必須清除封層上多余的石子、泥土、殘渣、污物,污染嚴重時必須沖洗。然后進行中線和高程測量,采用二臺ABG攤鋪機施工半幅全寬鋪筑,靠中央分隔帶一側攤鋪機在前,左側傳感器走鋼絲,右側傳感器走可調節縱梁(縱梁頂面高度調節到左、右側拉線高度)。后面攤鋪機右側傳感器走鋼絲,左側在攤鋪好的面層上走“雪橇”,兩臺攤鋪機前后間隔控制在10m左右。
⑵上層混合料攤鋪前應用硬掃帚或電動工具清掃路面,有泥土等不潔物質污染時,應一邊清掃一邊用高壓水沖洗干凈。待進入路面的水分蒸發,表面干燥,噴灑符合要求的乳化瀝青粘層油,待粘層油破乳后方可進行混合料的攤鋪。當中、下面層高程和平整度控制較好時,面層攤鋪可以不拉高程控制導線,直接采用雙側平衡梁和滑撬自動控制平整度和高程。
⑶攤鋪前應根據松鋪厚度、縱橫坡度調整好攤鋪機的初始狀態。攤鋪機攤鋪每種混合料的松鋪厚度根據試驗段測定的松鋪系數來確定,本項目下面層為1.21,中、上面層為1.2。攤鋪機開始攤鋪前必須對熨平板預熱至100℃以上,鋪筑過程中必須開動熨平板的振動或捶擊等夯實裝置。
⑷攤鋪速度應與拌和機供料速度協調,攤鋪機必須緩慢均勻、連續不間斷地攤鋪。攤鋪機螺旋送料器應不停頓地轉動,速度不宜太慢,螺旋布料器內混合料表面以略高于螺旋布料器2/3為度,使熨平板的檔板前混合料高度在全寬范圍內保持一致。攤鋪機集料斗應在刮板尚未露出,尚有約10cm以上厚的熱拌料時,下一輛運料車即開始卸料,做到連續供料,攤鋪機運行過程中料斗進料口應完全打開,盡量不攏斗,不得隨意變換速度或中途停頓,以提高平整度,減少混合料離析。經試驗攤鋪速度下面層宜控制在2~6m/min范圍內,中、上面層攤鋪速度控制在1~3m/min范圍內,當發現混合料出現明顯的離析、波浪、裂縫、拖痕時,應分析原因,予以清除。
⑸上下兩層之間的縱向接縫應錯開大約15cm。如果行車道為兩條,則表層接縫應在路中心線處。如果行車道道為兩條以上,則此縫應在車道分界線位置上。

圖2 瀝青下面層攤鋪現場
6.2瀝青混合料碾壓
⑴熱拌瀝青混合料充分壓實后應符合壓實度及平整度雙重指標要求,不能提高平整度指標而放松壓實度要求。
⑵應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟,以達到最佳壓實效果。瀝青碾壓時宜采用鋼筒式靜態壓路機與輪胎壓路機、振動壓路機組合的方式。壓路機數量應根據生產率決定,一般不宜少于5臺。
⑶瀝青混合料的壓實應按初壓、復壓、終壓(包括成型)三個階段進行。壓路機應以慢而均勻的速度碾壓。施工現場的碾壓情況統計見表2。

表2 機械碾壓情況統計
改性瀝青混合料的拌和、攤鋪及碾壓工藝與普通瀝青混合料相比除施工溫度控制不一樣外,其它基本一致。
7.1改性瀝青混合料的施工溫度
⑴在進行試拌時,要檢驗計算機打印的溫度,其檢驗方式為對現場溫度進行測量,使得溫度可以在進行過連續施工的工藝流程中仍然具有均衡性,以此使得混合料的攤鋪溫度以及碾壓溫度能夠得到保障。
⑵改性瀝青混合料要能夠實現隨時拌和隨時運用。并且儲存的時間不能夠在6h以上,而在儲存過程中,其溫度的下降程度不能夠大于10℃,結合料也不能出現老化、滴漏和粗細料離析等現象,一旦有這種情況發生,應立刻予以廢除。
7.2改性瀝青混合料的壓實
⑴在高溫條件下,對改性瀝青進行初壓,并且在這一過程當中,不能夠出現推移的情況。
⑵在運用振動壓路機的過程中,要協調好其振動頻率以及振幅大小和路面鋪筑的厚度之間的關系,其中最合適的方式為高頻低振幅,終壓不得振動。
⑶當運用振動壓路機進行壓實的過程中,其輪跡之間的重疊寬度要小于20cm,而當使用靜載鋼輪壓路機時,其輪跡的重疊寬度與前者不同,要大于20cm。
⑷碾壓施工在低溫條件下進行時,其碾壓時間要通過混合料以及降溫速度來進行確定,并且當混合料的溫度下降至110℃之前,就要結束該項作業的操作。
漳州沿海大通道(濱海一級疏港公路)漳浦段目前已驗收通車,竣工后公路瀝青表面平整密實,無泛油、松散、裂縫和明顯離析現象,且搭接處平順,受到業界的良好評價。該項目瀝青混凝土路面工程施工中原材料的選擇與質量控制到位,瀝青混合料拌和、攤鋪以及碾壓的施工技術措施合理,且提前完成工期。筆者認為在同類工程施工中,有借鑒和參考價值。●
[1]李慶慶.公路工程瀝青路面施工技術與質量控制分析[J].河南科技,2013(05).