瀝青路面熱帶雨季施工方法研究

畢林昌，張英超

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)國(guó)際工程有限公司，北京 100064)

瀝青路面熱帶雨季施工方法研究

畢林昌，張英超

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)國(guó)際工程有限公司，北京 100064)

大量的降雨會(huì)增加瀝青混凝土道路施工難度，降低施工質(zhì)量，提高實(shí)施成本。有些時(shí)候?yàn)榱粟s工期而不得在雨季鋪筑瀝青路面，施工方法及采取的措施會(huì)極大地影響瀝青路面的質(zhì)量。結(jié)合尼日利亞項(xiàng)目雨季實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，介紹在實(shí)施過程中采取的措施，為熱帶雨季施工提供一定的參考和借鑒。

公路工程；瀝青混凝土；熱帶雨季；技術(shù)措施

1 引 言

尼日利亞河流州體育場(chǎng)路項(xiàng)目為河流州體育場(chǎng)到A231公路的連接路， 項(xiàng)目資金來源河流州財(cái)政局。因項(xiàng)目工期緊張，承包商需要在雨季趕工，以滿足工期要求。

2 工程概況

該公路項(xiàng)目長(zhǎng)3.6 km，從尼日利亞A231公路到體育場(chǎng)，雙向四車道，項(xiàng)目所在地為沙土地，地勢(shì)平坦。路面結(jié)構(gòu)形式為30 cm砂礫料墊層、級(jí)配碎石底基層15 cm、水泥穩(wěn)定碎石基層15 cm、瀝青下面層(AC-20)10 cm、瀝青上面層(AC-10)5 cm，路基平均填筑高度為地面上0.5 m。

項(xiàng)目業(yè)主為河流州哈科特市城市發(fā)展局，監(jiān)理工程師為南非 ARCUS GIBB公司，采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目為施工合同，工期18個(gè)月。

3 當(dāng)?shù)貧夂驐l件

河流州位于尼日利亞的東南部，地處幾內(nèi)亞灣沿岸，屬于熱帶季風(fēng)氣候，空氣濕熱，3～11月是當(dāng)?shù)氐挠昙荆?2月到第二年的2月為旱季，年降雨量高達(dá)4 000 mm以上，年平均氣溫28.6 ℃，年最低溫度為23 ℃。

雨季降雨多集中在早上5～9時(shí)和下午6～10時(shí)兩個(gè)時(shí)段，雨季最高降雨量可達(dá)50 mm/h以上。

4 施工重難點(diǎn)

大量的降雨會(huì)沖刷鋪筑好的水穩(wěn)碎石基層，影響到水穩(wěn)碎石基層的強(qiáng)度和平整度，增加基層的含水量，不利于面層的鋪筑，增加面層鋪筑準(zhǔn)備措施成本。

大量的雨水會(huì)沖刷施工道路，并使施工道路加速破壞，增加材料的運(yùn)輸和設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)的難度，降低施工速度。

集料與雨水接觸后，會(huì)增加混凝土拌制的難度，造成拌制后的混凝土粘結(jié)力不足，降低路面的整體強(qiáng)度。

雨水與拌制好的瀝青混合料接觸后會(huì)發(fā)生氣化，同時(shí)帶走大量的熱量，并降低瀝青混合料的溫度，不利于瀝青混合料的攤鋪和碾壓。攤鋪時(shí)，基層(底面層)表面遺留的水與攤鋪的混合料接觸后會(huì)降低混合料的攤鋪溫度，同時(shí)在攤鋪層與下層之間形成水蒸氣并滯留在兩層之間，影響了層間的粘結(jié)，降低道路的耐久性。

5 雨季施工采取的措施

5.1 天氣預(yù)報(bào)

購買河流州氣象局天氣預(yù)報(bào)服務(wù)，在施工時(shí)段氣象局每一個(gè)小時(shí)報(bào)送一次施工區(qū)域的氣象變化，保持現(xiàn)場(chǎng)與瀝青拌和廠的密切聯(lián)系，根據(jù)氣象局報(bào)告，及時(shí)調(diào)整瀝青拌合站的混凝土拌制工作。在預(yù)報(bào)有雨時(shí)，要加快運(yùn)輸、攤鋪和碾壓進(jìn)度，在降雨來臨之前完成整個(gè)瀝青混凝土工序，并留好接頭，以便下次鋪筑時(shí)處理接頭。

5.2 排水措施

加強(qiáng)縱坡和橫坡控制，保證雨水不在路面積攢。業(yè)主合同文件中要求普通路段橫坡為2%，超高路段橫坡為3%，縱坡根據(jù)地勢(shì)而定，保證最小縱坡0.5%。施工過程中，嚴(yán)格控制路基、墊層、基層的橫/縱坡放坡施工，橫/縱坡坡度達(dá)不到圖紙要求的進(jìn)行整改。

提高排水溝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證雨水順利外流。本項(xiàng)目排水溝設(shè)計(jì)斷面為梯形斷面，上口寬度2 m，底部寬度1 m，高1 m，排水溝縱坡最小坡度為2%。采用預(yù)制混凝土板進(jìn)行起吊安裝。

5.3 材料防水措施

在輔助工程施工中，選擇地勢(shì)高的地方作為堆放場(chǎng)，對(duì)石料的堆放場(chǎng)地進(jìn)行了防水處理，并對(duì)地面進(jìn)行硬化和設(shè)置排水設(shè)施，同時(shí)搭設(shè)廠棚，使得粗細(xì)集料的含水量控制在一個(gè)比較合理的水平。

5.4 透層油撒布

適當(dāng)增加透層油的灑布量，防止雨水滲入基層。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)并得到工程師認(rèn)可，透層油采用乳化瀝青，乳化瀝青用量為1.4 L/m2，在水穩(wěn)碎石攤鋪碾壓后2 h內(nèi)灑布，對(duì)于有花白的地方進(jìn)行人工補(bǔ)撒，灑布過量的地方補(bǔ)撒石屑。

5.5 配合比

合同文件中的對(duì)配合比設(shè)計(jì)主要參數(shù)要求見表1所示。

表1 配合比參數(shù)表

通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，業(yè)主的配合比設(shè)計(jì)要求和我國(guó)的《公路瀝青路面施工規(guī)范》要求范圍基本一致。

同時(shí)業(yè)主在技術(shù)文件中要求AC-20的4.75 mm篩孔通過率為28%～44%，AC-10的2.36 mm篩孔通過率為35%～47%。通過對(duì)比我國(guó)規(guī)范的級(jí)配范圍，發(fā)現(xiàn)業(yè)主要求的范圍都在我國(guó)規(guī)范的范圍之內(nèi)，但范圍更小。

通過現(xiàn)場(chǎng)配合比試驗(yàn)并經(jīng)過業(yè)主工程師認(rèn)可，最終確定了目標(biāo)最佳油石比，AC-20為5.1%，AC-13為5.4%，本項(xiàng)目采用間歇式瀝青混凝土拌合站，要求生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量與目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量的差值不宜大于±0.2% 。

通過優(yōu)化配合比，提高了瀝青混凝土的密實(shí)度，降低了瀝青混凝土的滲水率，降低雨水對(duì)路面的危害，提高瀝青路面的耐久性。

5.6 瀝青混凝土拌合與運(yùn)輸

選用LQB1500型間歇式瀝青拌合站，生產(chǎn)能力90 t/h。瀝青混凝土拌和時(shí)，考慮雨季石料的含水量較高，對(duì)石料的加熱時(shí)間和混凝土拌制適當(dāng)延長(zhǎng)，經(jīng)過試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)工程師認(rèn)可，每鍋的拌制時(shí)間為60 s。為了防止下雨時(shí)瀝青混凝土拌制后無法攤鋪而造成的浪費(fèi)，拌合機(jī)配置了一個(gè)約50 m3的混凝土儲(chǔ)料倉，保證24 h瀝青混凝土溫降不超過10 ℃。在預(yù)測(cè)到將要降雨時(shí)，停止拌合料，已拌制好的混凝土在儲(chǔ)糧倉中存放，待第二天攤鋪時(shí)使用。

拌合站位于項(xiàng)目終點(diǎn)附近，緊鄰承包商營(yíng)地，因項(xiàng)目線路只有3.6 km長(zhǎng)，運(yùn)輸車輛采用20 t自卸汽車，運(yùn)輸時(shí)間可以控制在20 min之內(nèi)。較短的運(yùn)輸時(shí)間可以保證及時(shí)將拌制好的混凝土運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪，減少瀝青混凝土等待攤鋪的數(shù)量，減少因大雨無法攤鋪而造成的浪費(fèi)。

5.7 瀝青混凝土攤鋪碾壓

合同文件中要求瀝青混凝土的壓實(shí)度達(dá)到96%以上。根據(jù)試驗(yàn)段確定了AC-20和AC-10的松鋪系數(shù)分別是1.21和1.19，攤鋪速度為4 m/min，AC-20下面層攤鋪寬度為7.5 m(不含路肩部分)，面層由兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后錯(cuò)開15 m同步攤鋪，下面層采用鋼絲繩引導(dǎo)的控制高程方式找平，上面層采用平衡梁攤鋪厚度控制方式找平。為了降低雨水對(duì)基層的沖刷，整體鋪筑完下面層后鋪筑上面層。攤鋪下面層前對(duì)基層頂面進(jìn)行清掃處理，有積水的部位提前用吹風(fēng)機(jī)吹干，防止層間積水，導(dǎo)致層間粘結(jié)力下降，影響路面的整體強(qiáng)度。

碾壓分初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段，初壓采用鋼輪壓路機(jī)，碾壓2遍，第一遍關(guān)閉振動(dòng)，第二遍振動(dòng)碾壓；復(fù)壓采用輪胎壓路機(jī)，相鄰碾壓帶重疊1/2輪胎寬度；終壓采用鋼輪壓路機(jī)關(guān)閉振動(dòng)碾壓2遍。

遇到降雨時(shí)，及時(shí)停止攤鋪并加快碾壓速度，保證瀝青混凝土滿足終壓溫度的情況下完成碾壓并留好接縫，現(xiàn)場(chǎng)備好氈布等防雨設(shè)備，碾壓后及時(shí)覆蓋新攤鋪路面。如果是大暴雨，則及時(shí)停止施工，待雨停后鏟除未滿足要求的已攤鋪混凝土，并及時(shí)向業(yè)主提交索賠報(bào)告，減小承包商損失。

5.8 溫控

瀝青混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵控制因素是溫度，業(yè)主對(duì)各階段瀝青混凝土的溫度要求如表2所示。在實(shí)施過程中嚴(yán)格按照業(yè)主要求對(duì)各施工工序的溫度進(jìn)行控制。

施工工序溫度/℃施工工序溫度/℃瀝青加熱溫度155～170攤鋪，不低于135礦料加熱溫度165～185初壓，不低于130出料溫度150～165終壓，不低于70混合料廢棄溫度，高于195

6 結(jié)束語

項(xiàng)目完工后順利通過工程師和業(yè)主的驗(yàn)收，業(yè)主工程師對(duì)本段道路的施工質(zhì)量給予了良好的評(píng)價(jià)，留下了中國(guó)公司在海外市場(chǎng)的良好口碑。

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U416.217

C

1008-3383(2017)09-0089-02

2016-02-21

畢林昌(1987-)，男，工程師，研究方向：公路工程。