中交二公局四公司 河南省洛阳市 471200
摘要:本文通过对信南高速公路和叶信高速公路沥青路面施工实践,介绍了沥青路面施工质量控制要点,对施工过程中存在的一些问题提出了几点建议,希望能为施工提供一定的参考。
关键词:沥青路面;施工;质量;控制
引言
在高速公路的建设施工上,沥青路面的铺设水平是当地科研、施工以及建设管理水平的重要代表,同时也是当地社会经济发展程度的体现,是当地对外形象的重要标杆。我国目前在沥青路的科研、施工以及建设管理水平上相较于发达国家还有着较大的差距,有着不少的问题存在,其中在原材料质量技术指标、沥青混合料矿料级配以及混合料试验技术指标等方面表现的尤为突出。
1、原材料的质量控制
粗集料:沥青路面施工对于粗集料的质量要求为:强度和耐磨耗性足够、无杂质、无风化软石、形状接近正方体、相对干燥等。如果有某一项与质量标准不符,则不得用于施工。要将规格不同的粗集料分隔开,不可混杂堆放。在卸料时汽车应紧靠斜坡,将集料进行分层平堆,每层斜坡为100~150。
细集料:直接采用石屑或者通过筛选反击式或锤击破碎机生产的硬质岩集料,其中角砾性较好的小于3mm的部分也能用作石屑,从而保证施工中使用符合质量规范的要求的石屑。
填料(矿粉):使用磨细后的石灰岩憎水性石料矿粉作为填充料,并除净原石料中的泥土杂质。保证使用符合相关质量规范的矿粉。
沥青:沥青材料为符合聚合物改性沥青技术要求的SBS类改性沥青。要求色泽均匀无杂质。对沥青原料的合格证及技术指标检验单进行审核,并对原料进行抽检,确保符合技术规范要求后才可进场。
2、SBS改性沥青混合料的拌和
(1)沥青混合料的拌和温度见下表
(2)在沥青贮存罐中设置搅拌设备进行搅拌,保证改性沥青在使用前已经进行了均匀搅拌,施工中对沥青质量进行定期取样检查,存在离析等质量问题的沥青不得使用。
(3)沥青加热采用导热油加热,导热油温度为2200C,改性沥青加热为1600C-1650C,矿料加热温度为190-2100C,混合料出厂温度为170-1850C,当气温较高、矿料级配偏粗时,应取低限,否则取高限。
(4)间歇式拌和机每盘的生产周期不宜少于45 S(其中干拌时间不少于5—10S)。以混合料拌合均匀,无花料,集料被沥青均匀裹覆为宜。
(5)沥青拌和楼的打印机必须完好,每天将拌和数据资料复印件报驻地办一份,原件自己保留;如果打印机不能正常打印,应停止沥青混合料的拌和。
(6)出厂混合料应保证颜色均匀,没有花白料和成团料以及严重的粗细料分离等问题,出厂时要检查料温,符合规定要求时才能运到前场。
(7)在拌合过程中,应随时监控各项登记表数据,观察各类机械的工作状态。
(8)提高对较湿集料拌合时的烘干温度,并将烘干时间提高,产量降低,保证集料能够完全烘干。相关温度控制可根据对排气温度和集料烘干温度差进行测定来进行。(9)试验室每天根据“开盘通知单”开盘后在适当时间对沥青混合料取样,做马歇尔试验、抽提筛分试验,马歇尔试验的三个指标合格率不小于95%,沥青含量、矿料级配应符合要求。
(10)使用标定的地磅对出厂的沥青混合料进行逐车称重,同时对其温度进行测量,由试验室和后场联合签发一式三联运料通知单,一份存拌合厂、一份由司机交前场、一份由司机保存并分别归档备查。
(11)从拌合机的料仓卸料时应适当留一部分,不要全部卸光(收班时除外)。将其在下一仓卸出有利于离析现象的减少。
3、沥青混凝土运输质量控制
(1)拌和楼暂时不进行成品料仓的安装,而是将成品料直接装入车厢,使用运输能力较拌和能力有富余的车轮进行运输,并由专门人员在使用现场进行指挥,尽量减少热量散失。
(2)在装料的过程中,车辆要向前缓慢移动三次,从而将原料在车厢中堆成三堆,避免堆成斜坡而导致原料离析。
(3)在车辆侧板与底板要专门进行隔离剂的喷洒,隔离剂的配置比例为菜籽油和水1:9混合,从而有效防止混凝土与车厢板粘结。
(4)装满成品料的运输料车要使用双层蓬布进行遮盖,从而减少热量损失。
(5)沥青混合料到达施工现场后,要由专人进行收料。并对沥青混合料的温度和外观进行检查,如果不符合相应技术标准则将其废弃。
(6)待卸车辆要与摊铺机保持较劲的距离,大约在10-20m左右,并在摊铺的过程中跟随摊铺机移动。此外,还要保证由5辆以上待卸车辆在摊铺机前候命。在进行连续摊铺时,运料车应与摊铺机保持10~30cm的距离,不得发生碰撞。在卸料时运料车需挂空档,由摊铺机进行推动。(7)运输车不得在桥上调头,同一桥跨内等待车辆不能超过2辆,原则上不允许在桥上停车等待。
4、沥青混合料的摊铺
4.1找平方式
①中面层调平采用接触型平衡梁滑靴板和摊铺机自身功能的调控,使高程、横坡度与平整度符合要求。将导热油与水混合后制作的隔离剂涂抹在滑靴板上,注意不可用柴油或机油来制作隔离剂。
②摊铺机通过桥梁、通道时,桥梁、通道本身及两端各20米铺装层采用挂“基准钢丝法”找平,支撑杆保持10 m距离,钢丝标高为桩位处中面层顶设计高程加上一个常数。
③在铺筑过程中现场设1~2人进行巡查,避免车辆、施工人员及其它机械与平衡梁滑靴板、支撑杆或钢丝等发生碰撞。
4.2混合料摊铺施工需要解决的问题
①伸缩缝的处理
中面层摊铺施工前:在伸缩缝内铺设彩条布,并铺设方木,用低标号混凝土或水泥稳定碎石填充,防止在面层压实过程中伸缩缝处凹陷而影响桥面面层的平整度;
中面层碾压施工后:在伸缩缝宽度范围内立即用切割机切两条平行的横缝,防止开放交通后伸缩缝处面层凹陷延伸,避免影响桥面面层的平整度。
②桥头搭板的处理
搭板表面、搭板端部与下面层结合处,若有凹凸不平或平整度过大之处,需铺撒细沥青混合料找平,并用小型夯实机夯实,将平整度控制在5mm范围以内,然后才能进行面层沥青混合料的摊铺,有效地控制好桥面面层的平整度符合要求。
4.3摊铺
①两台摊铺机呈阶梯摊铺,应使松铺厚度度为中面层的厚度乘以松铺系数,由试验段摊铺试验及以往实践经验,中面层松铺系数采取1.25。
②摊铺机开工前0.5~1h对熨平板进行预热,保持其温度不低于1000C,预热时间不小于30min,防止拖痕和拉槽。
③摊铺机传感器棚杆以固定角度(一般450)搭在基准线上,传感器灵敏度调整到试验段确定的位置上(一般中、下面层采用较高灵敏度,上面层采用较低灵敏度),在摊铺过程中传感器必须由专人看管,发现问题及时解决。
④摊铺机起步前在熨平板下面放置垫木,其厚度为试验段确定的松铺厚度。熨平板放置前应拉线检测垫木顶面标高、横坡,使之符合设计要求。就位时要使熨平板处于中线的法线方向。安装两侧传感器使接触于基准上的指示灯处于平衡位置时(均不亮)打开控制开关。
⑤在进行摊铺作业时要严格按照均匀、稳定、连续的要求,不可随意对摊铺速度进行变更或者停止,控制摊铺速度在2~4 m/ min为宜。保持中面层改性沥青混合料的温度在160—175℃之间进行摊铺温。在进行摊铺作业时,要对摊铺机的刮板输料器和螺旋布料器两者进行控制,对熨平板前的混合料高度进行保存,使之高于螺旋布料器的轴心,同时保存速度和旋转稳定均匀,避免摊铺厚度发生变化,导致混合料离析,进而对平整度产生影响。
⑥在沥青混合料流出料斗时要派专人在摊铺机履带前左右进行清理,防治摊铺机履带因粒料而抬高,进而对铺筑平整度产生影响
⑦对摊铺机的行进速度和夯锤振动频率进行控制,使其保存一定的正比例关系,振频要随摊铺速度的加快而提高,随摊铺速度的减慢而降低,从而为铺筑层的均匀性和平整度提供保障。
⑧对摊铺仰角的变化要密切关注,使其与摊铺厚度保持一定的相关关系。当仰角超出范围时要及时进行问题排查,找到原因并进行更正。
⑨摊铺过程中,现场工程师应每10m检查一次松铺厚度和松铺高程,并记录成册,随时检查摊铺、碾压温度控制铺筑质量。摊铺时要配专人小组(2-3人)负责对离析拉痕、边部缺料及工作接头进行处理,修补时采用过筛后的细集料,撒料的铁锨(平头)应轻沾油水混合,以防粘混合料。
5、SBS改性沥青混凝土压实质量控制
5.1碾压控制
由于改性沥青混凝土对于温度有着较高的要求,因此在碾压时要保证 “紧跟、慢压、高频、低幅” 的原则进行。此外,还可以通过以下几种方式来辅助进行控制:(1)保证压路机与摊铺机之间保持≤5 m的距离,并对压实速度进行控制,以4-5 km/ h为宜,压路机在作业时要保证前进开振倒退关振,不急转弯,不随意停止作业。(2)将洗衣粉与水按照0.5包/1箱水的比例加入喷洒水厢中,可以有效防止压路机粘轮。(3)控制压实温度,以初压温度160-165℃,终压温度120-125℃为宜,以保证最佳的压实效果。(4)在混凝土温度在90-100℃间时使用双光轮横向多遍压实可有效消除摊铺机及压路机停机产生的碎坡。沥青混合料的碾压遵循的原则:
①遵循碾压的基本原则:先轻后重、紧跟慢压、高频低幅。
②初压应紧跟摊铺机后进行,从而压实表面,减少热量散失;梯形重迭,分段碾压。
③未压完或刚压完的路面上压路机不得急刹车、急弯、调头等,严禁停止在未压完的沥青层。
④振动压路机遵循“先行进、后振动;先停振、后停机”。
⑤选择合理的压路机组合方式及碾压步骤,按照初压、复压、终压三个阶段,紧跟摊铺机并阶梯形向前碾压。
5.2压路机碾压顺序、组合、遍数
初压由1台双钢轮振动压路机完成,要求不得产生推移、发裂,前静压后振压1遍。使用高频率、低振幅的模式进行振压,振压速度保持在速度为1.5-2km/h,并与摊铺机保持较近距离。进行碾压作业时要将初压温度控制在150℃~165℃左右,从外侧向中心碾压,相邻碾压带之间保持1/3~1/2轮宽的重叠,对于路面的中心部分最后进行碾压。当路面的边缘存在新泽西护栏结构物等支挡时,应紧靠支挡碾压。如果没有支挡,则在碾压时保持30~40cm的空档,在完成第一遍碾压后,再进行边缘碾压。此外,压路机的驱动轮应面向摊铺机,压路机的行进方向不可出现突然改变或者急转弯,在启动和停止压路机时要保持缓慢。
复压由3台双钢轮振动压路机和2台胶轮压路机分别振压3遍、2遍和静压2遍、2遍,共振压5遍和静压4遍,振动频率宜为35~50 HZ,振幅宜为0.3~0.8 mm。振动压路机的相邻碾压带应重叠10~20cm,压实度达到相应要求,且无明显轮迹。
在复压后立即进行终压。采用2台双钢轮压路机分别静压1遍,,速度为4~5km/h。额外静压一遍少数不平整的部位,直到将明显轮迹消除。使用高频率,低振幅的模式进行振压。碾压终了温度应不低于90℃。
桥面铺装碾压须注意保证桥梁不被破坏,采取在同一跨内不允许两台以上压路机同时碾压,同时同一跨内碾压的两台压路机振动频率须相差5Hz以上,振幅须相差0.2mm以上,设专人控制。
在压实边缘时要保留30cm左右的部分复压时再进行碾压,碾压次数可适当增加1~2次,靠新泽西护栏结构物等压路机压不到处,用振动夯夯实。在进行碾压作业时,要派专人对平整度进行检测,当发现超过规定的平整度时,要在表面温度较高时及时进行处理,使其符合要求。
6、SBS改性沥青混凝土接缝的质量控制
沥青路面的平整度会直接受到接缝处理的影响,为了使接缝问题得到妥善解决,一般会通过在每天的摊铺作用完成前将找平装置关闭,然后对其周围2~3 m内的摊铺厚度进行控制,在终压结束的当天使用3 m的直尺进行检查,如果发现有不符合要求的部分,则在其未完全冷却时进行切除。在重新进行摊铺的过程中,要提高半格摊铺机的仰角,并将薄木块垫在熨平板下,薄木块厚度要与松铺系数厚度相吻合。使用压路机在摊铺机后进行横向碾压,从而使接缝平顺。对于起步处的离析、小油饼、纵缝明显等问题,一般是通过专门的细沥青混和料对离析处进行填补;小油饼用铲刀铲除后再用细料填补;纵缝隙低凹处在填补后要用压路机进行碾压。在沥青混和料路面施工中的接缝均采用平接缝处理,上、下层的横缝应错开2m以上。平接缝断面成直角且缝线与路中线垂直,做到粘结紧密,压实充分,连接平顺。
7、沥青路面的质量检测和质量评定标准
7.1沥青路面质量检测
沥青路面的质量检测主要包括对原材料质量、沥青混合料温度和质量以及沥青面层三个方面的检测。通过对高速公路沥青路面的原材料检测,能够最大程度上避免不合格原材料入场;通过对沥青混合料拌和、摊铺和碾压的检测,能够使沥青路面的合格率得到有效提高;通过对沥青路面压实度检测,能够及时修正少数不合格的路段。此外,还可以通过施工质量动态管理,建立工程质量数据库,随时对质量情况进行分析,及时发现问题并进行修正。
7.2沥青路面质量评定标准
沥青路面质量评定标准是对沥青路面质量进行评价的有力依据,同时能够为沥青路面质量提供重要保障。我国2018年5月1日开始实行的《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》(JTG F80/1—2017)中对于沥青混凝土面层、沥青碎(砾)石面层、沥青贯入式面层以及沥青表面处置面层的 混合料、碾压工艺、平整度、厚度、外观等都制定了详细的质量标准。
8结束语
尽管沥青路面技术有着非常长的发展历史,但是其中仍然存在着一些问题需要靠技术的发展来解决,且在未来的沥青路面建设中还会不断有新的问题出现。所以,为了使沥青路面建设质量得到有效提高,沥青路面的使用寿命得到延长,就必须要不断提高相关技术的研发力度和完善相关规则标准的制定。
论文作者:史焕生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/24
标签:沥青论文; 面层论文; 压路机论文; 摊铺机论文; 沥青路面论文; 温度论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;