OGFC排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)研究

鄒 雙

(長(zhǎng)沙市公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000)

0 引 言

OGFC為開(kāi)級(jí)配瀝青磨耗層的英文縮寫(xiě)，實(shí)際就是利用排水性瀝青混合料鋪筑的路面層，能夠?qū)⒂晁畯膬?nèi)部迅速排出，使路面抗滑性、抗車(chē)轍能力得到增強(qiáng)。實(shí)際在公路路面建設(shè)期間，采用OGFC混合料需要加強(qiáng)施工技術(shù)應(yīng)用，保證工程施工質(zhì)量得到有效控制。

1 工程概況

某公路路段位于K520+100～K531+500標(biāo)段，全長(zhǎng)11.4 km。按照設(shè)計(jì)要求，路面行車(chē)速度最大為100 km/h，而路段所在地區(qū)全年降雨量能夠達(dá)到700 mm以上，且彎道較多，容易引發(fā)道路交通安全事故。因此在路面施工方面需采用排水性表層，使路面抗滑性得到增強(qiáng)，保證道路行車(chē)安全。按照路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，下面層為6 cm中粒式AC-20，中面層為5 cm細(xì)粒式AC-13，表面層為5 cm的OGFC-13。

2 OGFC排水性瀝青混凝土路面施工

2.1 施工原材料

在OGFC排水性瀝青混凝土路面施工期間，需要使用瀝青、集料和礦粉這三種主要原材料，應(yīng)保證材料性能符合施工要求。施工采用的集料分為粗集料和細(xì)集料，需要保證材料與瀝青能夠較好黏附。由于OGFC混合料為間斷級(jí)配，采用的石屑中存在較多粉塵，將給級(jí)配控制帶來(lái)難度，因此細(xì)集料通常采用機(jī)制砂。在粗集料選用上，可以采用石灰?guī)r碎石，填料則是石灰?guī)r磨成的細(xì)礦粉。按照要求，粗集料吸水率不超過(guò)3%，表觀相對(duì)密度至少達(dá)到2.5，壓碎值不超過(guò)28%。在細(xì)集料性能控制上，應(yīng)保證其砂當(dāng)量至少達(dá)到60%，表觀相對(duì)密度至少為2.5。礦粉應(yīng)保證含水量不超過(guò)1%，親水系數(shù)不超過(guò)1，塑性指數(shù)不超4%。施工采用瀝青應(yīng)保證具有較高黏性，因?yàn)镺GFC路面施工容易出現(xiàn)空隙率大的問(wèn)題，導(dǎo)致路面耐久性受到影響。為增強(qiáng)瀝青黏性，可以選用TPS改性瀝青，在性能控制上應(yīng)保證25 ℃針入度>40。而材料的軟化點(diǎn)>80 ℃，60 ℃的黏度應(yīng)達(dá)到20 000 Pa·s以上，韌性達(dá)到15 N·m以上。在加強(qiáng)各種材料性能控制基礎(chǔ)上，按照現(xiàn)行瀝青路面施工規(guī)范能夠?qū)旌狭霞?jí)配進(jìn)行優(yōu)化，得到表1。施工前應(yīng)該準(zhǔn)備好各種原材料，利用不同料倉(cāng)存儲(chǔ)，做好材料防水工作，為后續(xù)施工提供便利。

表1 OGFC-13級(jí)配

2.2 拌合技術(shù)

按照施工方案要求進(jìn)行OGFC混合料拌合，可以采用間歇式拌合機(jī)。在拌合期間，容易受到溫度、周期等因素的影響，還要采取措施保證混合料質(zhì)量。結(jié)合工程施工情況，拌合期間應(yīng)加強(qiáng)集料含水量控制，濕度相差過(guò)大應(yīng)提前調(diào)整。從拌合周期來(lái)看，通常先進(jìn)行9 s干拌，主要對(duì)改性劑、骨料進(jìn)行拌合。加入瀝青、礦粉后，可以進(jìn)行44 s濕拌，上下浮動(dòng)時(shí)間約2 s。使用粗骨料較多，拌合期間需要對(duì)計(jì)量時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。從總體來(lái)看，拌合時(shí)間約75 s，出料應(yīng)做到均勻，無(wú)離析、結(jié)塊等問(wèn)題。在外加劑摻加方面，可以利用預(yù)留口將整袋投入到熱倉(cāng)中。施工面積過(guò)大，應(yīng)利用配套設(shè)備和風(fēng)壓將材料吹入熱倉(cāng)。本質(zhì)上利用改性劑對(duì)混合料進(jìn)行改性，將發(fā)生物理溶解反應(yīng)。在拌合期間，由于使用大量集料，導(dǎo)致溫度控制具有一定難度。如果溫度過(guò)低，將導(dǎo)致混合料流動(dòng)性較差，給施工帶來(lái)難度。溫度過(guò)高容易發(fā)生材料流淌問(wèn)題，同樣不利于施工。在拌合期間還應(yīng)加強(qiáng)噴燃器控制，利用儀表加強(qiáng)溫度監(jiān)測(cè)，做好誤差調(diào)整。粗骨料的投放應(yīng)當(dāng)與拌合配合進(jìn)行，頂推溫度差在5 ℃范圍內(nèi)。在材料加熱方面，礦料溫度控制在190 ℃～200 ℃范圍內(nèi)，瀝青在150～170 ℃之間，混合料在175～185 ℃范圍。采用OGFC混合料進(jìn)行路面施工，為保證工程質(zhì)量需要加強(qiáng)材料路用性能檢測(cè)。按照瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程，需要完成高溫性能、水穩(wěn)定性和透水性的檢測(cè)。如表2所示，各項(xiàng)性能均符合要求，能夠滿足工程施工需要。

表2 OGFC混合料路用性能檢測(cè)結(jié)果

2.3 混合料運(yùn)輸

在混合料運(yùn)輸環(huán)節(jié)，需要保證車(chē)廂整潔干凈，避免混合料受到污染。考慮到OGFC混合料黏性較強(qiáng)，車(chē)廂底部應(yīng)完成少量油水混合物涂抹，避免混合料大量損失。相較于普通瀝青混合料，OGFC混合料具有較大的空隙率，溫度下降速度較快。按照攤鋪要求，混合料溫度不應(yīng)小于150 ℃。針對(duì)這一問(wèn)題，運(yùn)輸還應(yīng)選擇大噸位自卸汽車(chē)。在車(chē)輛上方，需要加蓋雙層篷布發(fā)揮保溫作用，同時(shí)避免材料運(yùn)輸過(guò)程中受周?chē)h(huán)境影響，如避免雨水侵入。在混合料達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)后，需要完成溫度測(cè)試，符合要求才能使用。為保證混合料能夠在第一時(shí)間得到使用，還應(yīng)在專人指揮下將卸料車(chē)停在距攤鋪機(jī)0.1～0.3 cm位置。

2.4 攤鋪施工

在OGFC混合料攤鋪施工方面，需要加強(qiáng)施工技術(shù)應(yīng)用。施工前應(yīng)加強(qiáng)攤鋪機(jī)檢查，保證設(shè)備狀態(tài)良好，能夠保持連續(xù)施工。預(yù)熱40 min后，應(yīng)確認(rèn)熨平板達(dá)到100 ℃。對(duì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)料量進(jìn)行確認(rèn)，應(yīng)保證不超過(guò)混合料2/3。攤鋪期間，應(yīng)加強(qiáng)溫度控制，保持在150～170 ℃范圍內(nèi)，使施工質(zhì)量得到保證。在攤鋪機(jī)操作上，結(jié)合路面情況進(jìn)行駕駛，應(yīng)加強(qiáng)攤鋪速度控制。考慮到OGFC混合料的產(chǎn)量不高，還應(yīng)將速度保持在1～2 m/min范圍內(nèi)，確保攤鋪機(jī)能夠與拌合設(shè)備保持匹配的生產(chǎn)能力，以免出現(xiàn)施工中斷問(wèn)題。在路面攤鋪過(guò)程中，應(yīng)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)實(shí)施聯(lián)合作業(yè)。按照作業(yè)順序，位于邊緣位置的機(jī)械在前方行駛，與后面機(jī)械保持3～5 m距離。根據(jù)路面起伏狀況，駕駛?cè)藛T應(yīng)做到謹(jǐn)慎操作，保證路面施工安全。針對(duì)兩側(cè)進(jìn)行找平，需要采用超聲波移動(dòng)方式。考慮到攤鋪容易影響混合料完整性，還要做到加強(qiáng)夯錘振動(dòng)控制，以免混合料中的集料被振碎。在攤鋪期間，需要將夯錘劃分成主和副兩類(lèi)，前者保持5 mm振幅，后者保持6 mm振幅。通過(guò)配合使用，能夠使夯錘振動(dòng)效應(yīng)得到有效控制。結(jié)合不同施工條件，需要對(duì)振幅進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，加強(qiáng)級(jí)數(shù)和振搗控制，使路面初始密實(shí)度達(dá)到要求。

2.5 碾壓施工

在OGFC路面碾壓施工方面，需要考慮到材料本身特殊性。具體來(lái)講，就是由于混合料空隙率約20%，容易出現(xiàn)溫度降低過(guò)快問(wèn)題，還應(yīng)將碾壓頻率控制為2～3次。在初壓和復(fù)壓階段，還應(yīng)注意防止路面空隙發(fā)生堵塞，因此應(yīng)避免使用膠輪壓路機(jī)。因?yàn)橄鹉z輪形變性較大，與路面接觸容易導(dǎo)致局部封閉，滾動(dòng)時(shí)則會(huì)將瀝青吸堵在空隙上。而OGFC混合料具有較高黏性，如果碾壓過(guò)度容易導(dǎo)致材料黏附在機(jī)械上。針對(duì)這一問(wèn)題，還應(yīng)邊碾壓邊灑水，使車(chē)輪保持濕潤(rùn)，避免材料黏附車(chē)輪。碾壓期間，應(yīng)避免進(jìn)行振動(dòng)施工，并根據(jù)路面壓實(shí)情況選擇適合噸位的機(jī)械，同時(shí)加強(qiáng)溫度控制，避免出現(xiàn)厚度不符合規(guī)范的問(wèn)題。考慮到混合料容易發(fā)生破碎，還應(yīng)選用壓實(shí)功稍小的機(jī)械。在初壓階段，需要將碾壓速度控制在2～3 km/h之間，溫度在145～160 ℃范圍內(nèi)。實(shí)際初壓還應(yīng)緊跟攤鋪施工，以便有效控制OGFC混合料溫度。進(jìn)入復(fù)壓階段，速度在2.5～3.5 km/h之間，溫度在135～150 ℃范圍內(nèi)。在終壓階段，可以利用膠輪壓路機(jī)對(duì)之前的輪跡進(jìn)行消除，速度在2～3 km/h之間，溫度在60 ℃左右。使路面穩(wěn)定性得到進(jìn)一步提高。按照規(guī)范完成路面碾壓后，完全冷卻前應(yīng)禁止機(jī)動(dòng)車(chē)輛通行，同時(shí)加強(qiáng)路面保養(yǎng)，以便使工程耐久性得到提高。

2.6 接縫處理

在路面施工縫處理上，針對(duì)橫向接縫，還應(yīng)實(shí)施平接處理。實(shí)際在完成路面攤鋪后，需要在末端完成與路面同寬鋼模板預(yù)埋。在碾壓施工后，可以將模板取出，對(duì)其上混合料進(jìn)行清理。針對(duì)斷面進(jìn)行處理，需要完成黏層瀝青的涂抹。少數(shù)接縫可能出現(xiàn)徑流問(wèn)題，還應(yīng)確認(rèn)原因，根據(jù)孔隙率和密實(shí)情況采取有效處理措施。同時(shí)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)，容易導(dǎo)致縱向接縫產(chǎn)生。在碾壓階段，可以通過(guò)熱接縫處理消除痕跡。在攤鋪施工期間，還應(yīng)加強(qiáng)路面檢查，對(duì)出現(xiàn)的接縫進(jìn)行及時(shí)記錄。按照路面施工要求，各層橫接縫應(yīng)避免處于同一垂直面。從接縫間距控制上，橫向至少15 cm，縱向應(yīng)保持60 cm。針對(duì)單車(chē)道，頂層縱接縫應(yīng)靠近中心線。不同接縫應(yīng)采用不同處理方法，需要嚴(yán)格按照路面施工規(guī)范進(jìn)行施工操作。完成路面施工后，需要加強(qiáng)路面滲水系數(shù)等多個(gè)性能指標(biāo)檢測(cè)，確保符合規(guī)范要求，繼而使路面保持良好性能。

3 結(jié) 論

綜上所述，OGFC混合料用于路面施工能夠帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì)，但前提是保證原材料質(zhì)量符合要求，以便使混合料保持優(yōu)良性能，使路面耐久性和質(zhì)量得到提高。在混合料拌合、攤鋪等操作中，需要把握施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，繼而使工程施工取得理想效果。