趙 凱
(中鐵十九局集團廣州工程有限公司,廣東廣州 511458)
機械化施工是公路建設領域的主流發展趨勢,通過機械化施工技術的應用,可有效保證瀝青砼路面的施工質量,兼顧平整度、穩定性等多重要求,對于路面乃至道路工程的發展而言具有促進作用。
寶鋼廣東湛江鋼鐵基地項目總圖運輸工程一標段,主要道路建設內容包含經三路、緯一路、緯二路等。路面總厚度84 cm,具體組成有:4 cm 的AC-16C 中粒式瀝青砼面層+6 cm 的AC-25C 粗粒式瀝青砼中面層+8 cm ATB-25C 粗粒式瀝青碎石下面層+36 cm 水泥穩定級配碎石(5%水泥)+20 cm 水泥石灰砂礫土(5%水泥)+10 cm 級配碎石。項目施工全過程均采用機械化施工,涉及混合料生產、運輸、攤鋪、碾壓等環節,以確保施工整體質量及效率。
根據現場施工需求,由LBQ1500 型瀝青砼拌和設備生產質量達標的混合料。該設備運行穩定,正常工況下的產量可達到(80~120)t/h,集冷料配制、冷料加熱、篩分稱量、送料攪拌等多重功能于一體,能夠滿足瀝青混合料的生產需求。瀝青混合料拌和期間的細節較多,具體應注重如下3 點:
(1)每日開班前全面檢查拌和設備及其配套裝置,發現問題后及時維護或對零部件換新,預熱干燥筒,若無誤則按照配比要求逐步加料。
(2)碎石材料需根據級配要求合理篩分,取適量碎石材料,將其轉入拌合設備的配料斗內。加強對集料級配的控制,以免在加熱處理后出現集料質量下降的情況。搭建防護棚,避免碎石遭到雨淋。
(3)每日生產結束后,不可隨即停機,要求干燥筒冷卻至60 ℃左右,否則貿然停機將導致干燥筒變形。此外,需全面清理攪拌鍋內未投入使用的余料。拌和設備順利停機后,組織維護保養工作,如緊固零部件、增添潤滑油等,給后續的瀝青混合料生產作業做足準備。
瀝青混合料出廠后,由自卸車及時轉運至現場。裝料前需處理料斗,將該處的雜物清理干凈后再均勻刷涂油水混合液(按照柴油與水為1∶3 的比例標準進行控制),既要保證料斗底部和四周的混合液具有均勻性,又要避免游離油水聚集的情況。經此項操作后,可在瀝青混合料和車廂間形成隔離層,以免混合料粘結。
遇冬季嚴寒施工環境時,運輸途中瀝青混合料的溫度將大幅下降。對此,需對自卸車加蓋防護罩,減少溫度散發量。保護罩需要與車廂邊部搭接并綁扎,確保其在運輸期間可維持穩定。
以攤鋪機工作能力為參考,拌和站合理供料,避免停機等料或是混合料供應明顯過量的情況[1]。若瀝青混合料供應不足,將導致攤鋪攤施工中斷,易影響到混合料的成型效果,且在熨平板下方的熱混合料處易形成大深度的壓痕,而該部分的處理難度較大,導致最終成型的路面缺乏平整性。由此表明,供料必須具有及時性,具體需考慮到拌和站生產能力和自卸車運輸能力兩方面的情況,合理生產混合料并及時組織運輸。
攤鋪施工選擇的是VQCELESUPER1700 型瀝青砼攤鋪機,該設備所具有的最大攤鋪寬度為9 m,最大攤鋪厚度為30 cm。配置8 輛40 t 的自卸車,及時將出廠后的材料運抵現場。攤鋪前需全面檢查攤鋪機,保證刮板輸送器等各裝置或零部件均可穩定運行;若振搗梁底面在前期使用后存在較明顯的磨損現象,則需要及時修復或換新;檢查厚度調節器,判斷其靈敏性和可靠性,看其是否滿足要求;檢查各零部件是否存在異響或是異常振動的情況等。
攤鋪機行進速度的可調區間跨度較大,具體應考慮到拌和站生產能力、自卸車運輸能力及混合料的性能等方面的情況,合理控制攤鋪速度,以保證攤鋪質量為前提,適當縮短攤鋪時間[2]。攤鋪機應勻速運行,以保證熨平板的受力狀態不發生大幅度的變化,從而提供路面的平整度。正常而言,攤鋪速度以(1.5~2.5)m/min 較為合適,應確保攤鋪機的送料器能夠穩定運行,以便將混合料運送至熨平板前,再由熨平板夯錘做進一步的壓實處理,使瀝青混合料具有初步的密實度。
攤鋪應遵循連續性原則,以免因中途停機而導致相鄰路段難以有效銜接的情況。若因特殊原因而必須暫停攤鋪時,需通過可行的措施最大限度縮短時間,盡可能將其控制在15 min 以內,同時設備在停機和啟動時均要相對平緩。攤鋪期間加強對橫坡度、高程等方面的檢查,及時發現問題,視實際情況調整攤鋪機的工作狀態。若存在局部混合料離析的現象,或是經攤鋪處理后路面形成拖痕,則由施工人員利用細料有效填補,使路面恢復平整。攤鋪施工如圖1 所示。

圖1 攤鋪施工
項目所采用的攤鋪機配置了自動調平系統,在其支持下可及時檢測路面高程情況,并及時調整。為保證路面標高、橫坡度等方面均可滿足設計要求,需通過縱向傳感器檢測,根據所得結果,利用滑靴調整橫坡度,通過此方式的應用,可解決彎道超高攤鋪期間標高不合理的問題。標高的調整不可急于求成,需緩慢完成,以免對周邊路面造成不良影響,攤鋪機每向前推進3 m,傳感器手柄則旋轉1 圈(2 mm)。
碾壓是提高瀝青混合料密實度、改善路面平整度的關鍵途徑,應按照初壓、復壓、終壓的順序有序完成。
(1)初壓。以YZC12 型雙鋼輪振動壓路機為宜,全程維持(1.5~2)km/h 的行進速度,先靜壓后振壓,各自均為2~3 遍,碾壓溫度以(120~135)℃為宜,若實際碾壓溫度高于該值,則容易出現路面剪切破壞、混合料推移等質量問題。經初壓處理后,使瀝青混合料初步穩定。
(2)復壓。此環節選用26 T 輪胎式壓路機,溫度以(90~120)℃較為合適,將碾壓速度提高至(3.5~4)km/h,按照此方式碾壓4~6 遍。由于采取的是輪胎式壓路機,因此設備運行過程中輪胎可形成揉搓作用,有助于提高瀝青混合料的壓實度。
(3)終壓。首先,用YZC12 型雙鋼輪振動壓路機靜壓2~4遍,全程速度穩定在(2~3)km/h;隨后,再利用輪胎式壓路機振壓2~3 遍,速度以(4~6)m/s 較為合適。經過終壓處理后,有效消除前期施工所產生的輪跡,保證路面具有足夠的密實度和平整度。終壓溫度控制方面,應達到70 ℃或更高。碾壓施工如圖2 所示。

圖2 碾壓施工
碾壓作業時,壓路機從路邊開始逐步向中間推進,相鄰碾壓帶重疊寬度應達到30 cm。若采用的是界限輪胎式壓路機,則以碾壓帶的寬度為參照基準,取該值的1/3~1/2,以作為碾壓帶重疊寬度的控制標準。對于較薄上面層的碾壓,其在壓實度和平整度方面的實際表現欠佳,此現象的出現具體與地表及環境溫度的影響有關,即攤鋪至碾壓兩環節的間隔時間內將發生瀝青混合料大幅度降溫的情況,而盡管在夏季溫度較高的時段,也依然可以達到(2~4)℃/min 的降溫速度,從而嚴重壓縮壓實時間,難以有效完成壓實作業,成型后的薄層路面自然容易出現質量問題,而在秋冬等溫度較低的季節則體現得更為明顯[3]。對此,需適當提高瀝青混合料的拌和溫度,可在設計值的基礎上增加(5~10)℃,以便有效抵御施工期間的溫度下降現象;并在混合料運輸期間采取行之有效的保溫措施,盡可能減少運輸期間的溫度下降量;還可在設計值的基礎上降低碾壓速度,例如下調至2.0 km/h,設備保持該速度穩定運行,此時可有效避免路面混合料推移。
在瀝青砼路面建設領域,機械化施工技術得到廣泛的應用,其可以兼顧路面質量、施工效率等方面的要求。結合工程實例,對瀝青砼路面的機械化施工技術展開探討,闡述具體要點,希望可作為類似工程的參考,推動路面工程的發展。