公路工程沥青路面施工技术初探

期刊: 环球科学 2023年第6期 DOI: PDF下载

张德峰

北京市政路桥股份有限公司工程总承包一部 北京丰台 100071

摘要

近些年来,随着交通建设的发展,促使我国交通网络趋于完善,这对促进我国社会经济增长有着重要的作用。沥青路面由于其具有平整、耐用性以及降低噪音等特点在我国公路施工建设中被普遍采用。加强对公路沥青施工技术的研究是提高公路质量、保护人民生命财产、维护社会安定的内在需要。因此,本文主要以某段公路工程项目为例,探究沥青路面施工技术的应用。


关键词

公路工程;沥青路面;施工技术

正文

引言

路面的施工是整个公路工程项目建设的重点,相关单位为了确保公路工程项目的建设质量,需要提高对路面施工技术的重视程度,全面了解这项施工技术,做好施工准备工作,明确施工流程,做好防护措施,避免出现二次返工的情况,进一步保证公路建设质量。

1 工程概况

某工程项目路段全长为12.166公里,起点终点桩号为K0+533.813-K12+700,该标段采用整体式双向8车道,标准段路基宽度42m,断面布置:0.75m(土路肩)+3m(硬路肩)+4×3.75m(行车道)+0.75m(路缘带)+3m(中央隔离带)+0.75m(路缘带)+4×3.75m(行车道)+3m(硬路肩)+0.75m(土路肩)。主线路基标准横断面图如图1所示。

路面结构设计主要是主路和匝道路面结构,

沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13    4cm

改性乳化沥青粘层(0.5L/m2)

中粒式改性沥青混凝土AC-20C    7cm

改性乳化沥青粘层(0.5L/m2)

密级酉己沥青碎石ATB-25        9cm

下封层

改性乳化沥青透层(1.3L/m2)

水泥稳定级配碎石              18cm

石灰粉煤灰碎石                18cm

石灰粉煤灰碎石                18cm

总厚    74cm

硬路肩与主路采用相同的路面结构。

图片6.png 

1 主线路基标准横断面图

2 公路工程路面施工技术

2.1 底面层ATB-25施工

2.1.1 摊铺

确保摊铺厚度:按照试验段施工的方式3台或多台摊铺机呈梯队作业,技术人员在摊铺机后随时检测和调整摊铺的松铺厚度,以满足底面层厚度9cm为原则。

多台摊铺机具有相同且较大的初始压实度:摊铺起步时必须用较的振幅和夯锤频率,使摊铺层具有较大的初始压实度。技术人员用密度仪及时检测每台摊铺机摊铺面的初始压实度,将检测结果及时反馈给机手,通过调整夯锤频率和振幅使每台摊铺机的摊铺面初始压实度保持或接近一致,摊铺速度增减时必须同时增减摊铺机的夯锤频率。

避免离析:施工人员时刻观察摊铺面的离析情况,发现离析及时处理。

横坡一致相邻摊铺面之间避免出现V字缝:多台摊铺机联合摊铺必须确保整幅摊铺横坡一致,主线上三台摊铺机摊铺过后,技术人员要随时用5m铝合金梁横向检测纵缝,避免不同摊铺机摊铺面之间出现V字缝,如出现V字缝及时补料,并调整横坡。摊铺终了温度不低于135℃(低温情况下为150℃)。每天摊铺完成之后,必须清洗熨平板和螺旋布料器,以保证第二天的摊铺工作。路面修饰组在摊铺机后对油丁、油斑、粒料松散等不合格现象按岗位职责进行检查处理,同时要及时将信息反馈给材料供应组、摊铺组和检查验收组。

在摊铺过程中,机械设备速度应均匀,不能随意改变行进速度,特殊情况下必须加速、减速时,要对夯锤的频率进行调整;同时,非操作人员不得随意上下摊铺机,不得在运输板上放置物体,如水桶、工具等[1]。在摊铺时,始终注意摊铺机的行走方向,避免拐弯,尽量走在摊铺机路线中间;摊铺机前派专人指挥倒卸,防止料车撞击摊铺机;尽量保持摊铺机料斗剩余物料的均匀性,以保证连续均匀的进料;调整料位传感器,使螺旋给料机的速度尽可能均匀,并在热板之前保持料位均匀。操作员随时观察计算机调平系统的工作状态,防止人为干扰。

2.1.2 碾压

在本案例工程中,针对沥青稳定碎石基层的碾压施工,主要应用两台12T双钢轮压路机、四台13T双钢轮压路机、三台30T轮胎式压路及两台小型压路机,碾压是ATB材料施工中的重要一环,也是公路工程路面压实施工的关键,碾压必须采用追随、紧跟的碾压组合方式,遵循初压、复压、终压的原则。

在初压的过程中,要紧跟在摊铺机后面进行,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失。采用两台30T胶轮压路机静压12遍(前进、后退组合为1遍),速度控制在23 km/h,温度控制在145℃以上(低温情况下为150℃)。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压,在超高路段则由低向高处碾压,相邻碾压带重叠1/31/2的碾压轮宽度,以黄旗为碾压界限。

在复压的过程中,要紧跟在初压后进行,而且不能随便停止施工。压路机的碾压长度控制在60m左右,由于底面层厚度较大,在本工程设计中为9cm,因此要应用四台13T双钢轮压路机在全宽断面上采用“高幅低频”的模式振动碾压24遍,折返时停止振动,速度控制在35km/h,轮迹重叠100200mm,其后采用一台30T轮胎式压路机进行两次揉搓碾压,以绿旗为碾压界限。在复压完成后,施工人员要应用密度仪对压实度和平整度进行检测,假如存在较为严重的缺陷,需要修整或返工[2]

在终压的过程中,要紧跟在复压后进行,使用两台13T钢轮压路机在全宽断面上进行两次静压,一直到没有明显轮迹为止。将压路机的速度控制在36km/h,温度控制在90℃以上,轮迹重叠1/3的轮宽,以红旗为碾压界限。对路面边缘、加宽及港湾式停车带等大型压路机难于碾压的部位,采用两台小型振动压路机在路面两侧分别补充碾压,压实次数以达到压实度为准[3]

2.1.3 纵横缝处理

针对碾压施工环节出现的纵横缝要及时处理,纵横均应用热接缝的形式,接缝位置放在行车道中央,摊铺过后,压路机跨缝碾压,从而消除纵缝痕迹。如果在施工过程中出现了抬机现象,时间超过1h,那么就需要设置横缝。在碾压施工结束后,要处理未完全冷却的混合料边缘的毛茬,再铺时先在接茬处涂洒少量沥青,重叠在已铺层上510cm,然后铲走铺在前半幅上面的混合料,碾压时由边向中碾压留下1015cm,再跨缝挤紧压实。

2.2 中面层AC-20C施工

2.2.1 摊铺

在中面层AC-20C进行摊铺施工过程中,使用三台摊铺机,采用呈梯队进行作业,间隔控制在1020m左右,三台ABG8820摊铺机均采用非接触式平衡梁控制高程和厚度,提前安装在摊铺机两侧,同时应用声纳追踪器,技术人员经过测量之后,设置路面高程基准面,从而尽可能确保油面和路缘石顺利连接起来。在每一台摊铺机的履带之前设置专业人员对遗留下来的材料进行清理,而且摊铺机螺旋布料器前每侧也要设置专人进行看护,随时了解摊铺机布料情况,并调整料位器角度,对缺料处进行及时补足[4]。另外,每台摊铺机还要设置专人看护电脑,,及时清除非接触式平衡梁探头扫描基面上的杂物,保证摊铺机平稳正常运行。检测人员在摊铺机后随时调整摊铺厚度,以满足中面层厚度为原则,摊铺温度不低于160℃。

2.2.2 碾压

在中面层AC-20C进行碾压施工过程中,主要分为初压、复压和终压三个阶段。

1)初压:在这一环节中,使用两台11t钢轮压路机进行两次静压,速度控制在23 km/h,温度不低于150℃,轮迹重叠100200mm,以黄旗为碾压界限。

2)复压:在这一环节中,使用两台13t钢轮压路机进行3-5次的振动碾压,速度控制在34km/h,温度控制在110℃以上,以绿旗为碾压界限。之后,应用三台30t胶轮压路机进行2-3次的揉搓碾压,一直到达到规范规定的压实度为止,速度控制在34km/h,温度控制在110℃以上,相邻碾压带应重叠1/31/2的碾压轮宽度,以绿旗为碾压界限。

3)终压:在这一环节中,应用213t钢轮压路机压半轴静压一遍,(相当于2遍)速度控制在24km/h,温度控制在90℃以上,以红旗为碾压界限。

2.2.3 纵接缝处理

在本案例工程中,在中面层AC-20C施工中对纵接缝主要采用热接缝的方式,假如存在特殊情况就需要应用冷接缝处理,比如,拌和站或摊铺机出现故障无法继续摊铺,或者遇到加宽路段时就可以应用冷接缝处理方式。多台摊铺机平行作业时,后一摊铺带与前一摊铺带要有3060mm以上的重叠,同时熨平板延伸到前一摊铺带一侧510cm,相邻上下两层的纵缝位置错开15cm以上[5]。几台摊铺机同时摊铺时,采用全幅碾压,前一摊铺带必须先压时,靠近后一摊铺带的一侧应留2030cm暂不压,留到与后一摊铺带一起碾压。

2.2.4 横接缝处理

横缝大多为冷接缝,发生在每天摊铺作业结束处或施工中临时被迫暂停处。接缝的施工原则是:舍得挖、垫板准、起步稳。处理方法主要是:假如摊铺机停机达到30min,摊铺机驶离原地,碾压结束,由人工用5m铝合金梁检查端头的平整度,划出切割线,由人工利用混合料残留的温度沿切割线切出垂直的断面,摊铺机就位,使用刚刚运到工地的混合料布料,摊铺了热料之后,压路机初压延45度角行进,稳压之后,再进行正常的碾压工艺碾压时由人工用5m铝合金梁检查配合,人工用细料找补,使外观、坡度与平整度符合要求

2.3 上面层SMA-13施工

在本案例工程中,上面层SMA-13施工与中面层相同,但是需要注意的是,在摊铺过程中严禁人工在摊铺面上补洒扬料,严禁人员踩踏摊铺面,检测人员在路边和摊铺面边沿检测厚度。本工程的表面层采用SMA改性沥青,因此不使用胶轮压路机。在应用双钢轮压路机是,要采用“紧跟、慢压、高频、低幅、全幅、叠轴、先低、后高、高温、少水、直行有序”的方式进行碾压,摊铺时厚度采用非接触式均衡梁控制。

初压时,特别注意采用紧跟慢压的原则,双钢轮压路机紧跟摊铺机,碾压段的长度控制在2030m为宜,温度不得低于150℃,初压速度控制在3km/h以内,退后的距离要延长,要和复压的界线衔接,碾压12遍。

复压时,采用13t双钢轮压路机,温度控制在110 ℃以上,为了保证平整度,压至初压范围段时关闭振动开关,静压距离往前略延伸,速度控制在3km/h以内,退后的距离要延长,要和终压的界线衔接。

终压时,要将温度控制在90 ℃以上,为了保证平整度,速度控制在2km/h以内,每轴的搭接宽度以二分之一的轴宽为宜,(相当于碾压两遍)退后的距离要延长,要和上次终压的界线衔接。每结构层取芯完后都要及时用所对应的沥青混合料填补并手锤砸密实,SMA表面层一律在所画车道标线处取芯。

3 公路工程路面压实施工技术质量保障措施

3.1 摊铺施工质量保障措施

在摊铺过程中,由于各种不可预见的因素造成摊铺机停机,会形成摊铺层的个别高峰。假如峰值较小,不需要处理松铺层,而是作上标记,在碾压过程中待初压结束进行复压时,压路机适当调整碾压路线就能将个别高峰完全消除。假如峰值较大,应由技术熟练的工人对松铺层进行适当处理,处理后的上面用细料补平,边处理边用3米直尺进行检测,然后作标记,以便碾压过程中处理[6]

3.2 碾压施工质量保障措施

第一,温度控制。本工程每层使用的沥青混合料规格不同,碾压成型时对温度的要求也不尽相同,施工过程中派专人负责碾压温度的检测,严格按照以前的施工经验和现行的规范要求指挥压路机进行碾压,避免出现过早碾压和滞后碾压。

第二,碾压表面平整度的检测。终压温度之前,设专人用5m铝合金梁逐尺叠尺对路面进行测量,在路面方向上每条车道检测,对不平整段加密测量,并作记录和标志,指挥压路机进行修补碾压。

第三,碾压密实度的检测。压实度是沥青混凝土路面的重要的指标之一,成型的路面及时进行压实度检测,在施工后的第二天约请监理工程师,监理试验室和第三方检测机构共同检测,记录应详实,检测结果及时反馈到领导和施工人员[7]。碾压过程中由于受温度的限制,不能立即取芯检测压实度,只能依靠密度仪检测以供参考,同时严格检查压路机的碾压遍数,严格按照试验路段确定的碾压组合和碾压遍数进行操作。

第四,压路机施工控制。压路机碾压必须速度均匀,不宜过快,根据摊铺机配备足够数量的压路机,振动压路机的频率和振幅参数不得随意改变,禁止在工作面上转动压路机、制动和快速启动,复卷两端的位置为梯子,随摊铺机前进。

结语

总之,公路工程项目在建设过程中,为了确保工程质量,保证公路项目投入使用后的经济效益和社会效益,就要提升对路面压实施工技术应用的重视程度,明确路面结构,实施摊铺、碾压及接缝处理工作,实现有效碾压,保证压实度、厚度和平整度,提升路面施工质量,进而提升整个公路工程的施工质量。

参考文献:

[1]时竹星.公路工程中路面路基设计要点的探究思路分析[J].四川建材,2023,4902:166-167.

[2]尚欢欢. 公路工程路基路面压实施工技术措施研究[C]//上海筱虞文化传播有限公司.Proceedings of 2022 Academic Forum on Engineering Technology Application and Construction ManagementETACM 2022)(VOL.1.[出版者不详],2022:151-153.

[3]王艳波.公路沥青路面施工中振荡压实技术的应用[J].江西建材,202204:170-171+174.

[4]夏媛媛.公路工程路基、路面压实施工的关键因素及技术措施关键要点[J].中华建设,202204:53-54.

[5]来港. 路面数字化施工过程的压实质量智能监控方法研究[D].长安大学,2022.

[6]薛华,孙明祥,陈光林,汤勤.溧宁高速沥青路面智能摊铺碾压技术应用研究[J].黑龙江交通科技,2022,4501:36-38.

[7]徐静.公路工程路基路面压实施工技术措施分析[J].运输经理世界,202202:27-29.

 


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