瀝青下面層是位于高速公路路面基層上最重要的路面結構層,它直接承受車輪荷載和大氣自然因素的作用,應具有平整、堅實、耐久及抗車轍、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的綜合性能。現在以鎮溧高速ZL-22標項目瀝青下面層的施工實例,淺談瀝青下面層的施工質量的控制。
揚州至溧陽高速公路鎮江至溧陽段是江蘇省規劃的“四縱四橫四聯”主骨架中的“聯二”項目的重要組成部分,北起潤揚大橋南接線,南至溧陽境內與寧杭高速公路相接。路線全長為65.8145公里,采用六車道高速公路標準,路基寬度35m,設計車速每小時120km,橋梁荷載為汽-超20級,掛車-120。常州段ZL-22起訖樁號為K23+800—K49+350,全長25.55公里。瀝青下面層結構型式為Superpave-25,厚度為8.5cm。
1、瀝青,瀝青作為集合料的膠結材料,在混合料中起到粘結、穩定集料的作用,其質量是至關重要的,本標段采用省高指指定的鎮江TIPCO供應的優質道路石油瀝青,標號70號。
2、集料,本標段采用的是金壇圣通軋石廠生產的石灰巖,采用反擊式破碎機制的碎石,為控制其生產質量,本標段從源頭抓起,派人駐進集料加工廠,嚴格控制毛石質量、粗集料的細長扁平顆粒含量、軟石含量,細集料小于0.075顆粒含量嚴格控制在12.5%以下,砂當量控制在70%以上,對不合格的材料堅決不給裝車以保質原材料的質量。
3、填料,本標段采用干燥、清潔的石灰巖石料作為原材,進行現場加工,嚴格控制其細度,使其小于0.075mm顆粒含量在85%左右。
下面層采用Superpave-25級配類型,Superpave瀝青混合料配合設計方法,采用旋轉壓實儀成型試件,依據瀝青混合料初始、設計旋轉壓實次數時的密實度以及在設計壓實次數時的孔隙率、礦料間隙率、瀝青填隙率、填料與瀝青之比進行瀝青混合料的組成設計,用馬歇爾試驗檢驗,并進行浸水馬歇爾試驗殘留穩定度檢驗。
在設計過程中考慮到Sup結構的特點,適當減少公稱最大粒徑附近的粗集料用量,減少0.6mm以下部分細粉用量,使中等粒徑集料較多,形成S型級配曲線,并避免0.3~0.6mm處出現駝峰。選擇級配在禁區下面通過,目標配合比最終確定為1
#料:2
#料:3
#料:4
#料:5
#料 :礦粉=29:17:22:7:22:3.0,瀝青含量采用3.9%。生產配合比設計階段從二次篩分后進入各熱料倉的礦料取取樣進行篩分,根據篩分結果,通過計算,使礦質混合料的級配接近目標配合比,以確定各熱料倉礦料的用料比例。并取目標配合比設計的最佳瀝青用OAC和OAC±0.3%三個油石比,用小型拌和機拌制瀝青混合料,進行旋轉壓實試驗,檢驗瀝青瀝青混合料體積性質,確定生產配合比為5
#倉:4
#倉:3
#倉:2
#倉:1
#倉 :礦粉=27:17:20:10:23:3.0,瀝青含量采用3.9%。
拌和機為ACP4000型,拌和采用全電腦生產,全過程打印,逐盤打印內容主要為各礦料及瀝青每盤用量、熱骨料溫度等,設定的拌和產量為280t/h,其中干拌時間5s,濕拌時間控制在35s,裝料、卸料時間計12秒。瀝青加熱溫度控制在160-170℃,集料加熱溫度控制在170-185℃,混合料出場溫度控制在150-165℃,超過190℃廢棄。
本標段瀝青下面層攤鋪采用兩臺ABG423梯隊平行作業方式。兩臺攤鋪機工作參數都設置如下 :兩臺攤鋪機振動頻率一致設為4級(熨平板頻率約在0—65HZ范圍變化,共分10級);夯錘頻率放置在4.5級(振搗梁最大轉速為1970ral/min,共分10級)。兩臺攤鋪機熨平板下墊11.4cm木板,用液化氣加熱至100℃以上后,檢查熨平板的拱度,盡可能減少拱度,確保接縫處的平整度并通過螺旋使熨平板下充滿混合料,然后再緩慢起步,逐漸達到設定1.5m/min速度攤鋪。兩臺攤鋪機一前一后梯隊作業,主機沿中分帶側在前,其拼裝寬度在主線上試鋪為7.75m,采用路緣帶側走鋼絲,另一側橫坡儀控制的自動找平方式,副機在后,拼裝寬度在主線上試鋪為7.5m ,采用外側走鋼絲,另一側采用在攤鋪層上走雪撬方式。運輸車至現場不得將保溫油布掀起,直接倒車卸料,距瀝青攤鋪機20-30cm略剎車,掛空檔,不得撞擊瀝青攤鋪機,運行僅靠瀝青攤鋪機推動前進。混合料攤鋪溫度不低于135℃。
六、瀝青混合料的壓實成型
1、碾壓是瀝青面層其成型的主要工序,為確保路面的平整度,碾壓過程必須重視碾壓溫度、碾壓速度等主要環節。
2、碾壓目的是為了獲得最大密實度,并使鋪筑層達到要求的平整度,碾壓效果與溫度關系很大,溫度高塑性大,越容易在外力作用下改變其孔隙率容易獲得平整度效果,故根據以往施工經驗,初壓必須爭取在較高溫度下碾壓成型,盡量使混合料處于穩定狀態下。初壓不低于130℃,終壓不低于70℃。
3、碾壓作業按下列規則進行,先邊后中,重疊1/2輪寬,驅動輪在前,后退停機應在已壓實冷卻路段上,嚴禁在未冷卻鋪筑層上加速、調頭、剎車、停留。
4、碾壓方式為了兼顧碾壓的經濟合理性,本標段初壓采用二臺HD130前行靜壓后退振壓二遍,復壓采用兩臺YL25A膠輪、一臺XP260膠輪,每臺壓兩遍,共壓六遍,終壓采用一臺DD110靜壓二遍。
5、鋼輪壓路機振壓時開高頻、低幅操作,碾壓過程應形成階梯錯開接頭,保證平整度質量要求。
6、壓實完成12小時后,方能允許施工車輛通行。
七、應注意的幾個問題
1、級配控制。在生產過程中,上、下午各一次取樣進行混合料抽提試驗,檢測其級配。每天施工結束后按排專人進行總量校核,并定期取熱料倉進行篩分,分析。特別注意0.075mm、2.36mm、4.75mm幾個篩孔的變化,發現問題,及時找出原因進行處理。
2、減少離析措施。離析包括瀝青混合料的溫度離析和瀝青混合料的級配離析,離析可以暫時作如下控制:A、運料車全部配備加厚蓬布和棉被覆蓋,運料車外側用鐵皮夾保溫材料包裹整個車廂外側防止溫度降低,減少溫度離析。料車裝料時,汽車前后移動,分三次裝料;B、攤鋪過程中攤鋪機要調至最佳狀態,調好螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配,螺旋布料器內混合料表面以略高于螺旋布料器2/3為度,使熨平板擋板前混合料高度在全寬內保持一致。避免離析影響路面質量;C、減少攤鋪機受料斗的攏料次數,為了在現場攤鋪時盡可能縮短兩輛運料車交替卸料時間,項目部設置了現場車輛指揮員。
3、施工縫處理方法。施工接縫分為縱向施工縫和橫向施工縫。橫向施工縫全部采用平接縫。用三米直尺沿縱向位置,在攤鋪段端部的直尺呈懸壁狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處來定出鋸縫的位置,用鋸縫機切割后鏟除;繼續攤鋪時,應將接縫鋸切時留下的灰漿擦洗干凈,涂上少量粘層瀝青,攤鋪機熨平板從接縫起步后進行攤鋪;碾壓時鋼輪壓路機進行橫向碾壓,從先鋪路面上跨縫逐漸移上新鋪面層。縱向施工縫正常攤鋪時,兩臺攤鋪機呈梯隊聯合攤鋪方式,前臺已攤鋪混合料部分留下10-20cm寬暫不碾壓作為后高程基準面,并設5-10cm左右的攤鋪層重疊,以熱接縫形式最后作跨接縫碾壓以消除縫跡。如兩臺攤鋪機相隔距離較短,也可做一次碾壓。
4、施工中厚度檢測:施工過程中,我部將安排專人跟蹤檢測松鋪厚度,并根據拌和樓實際生產料數量與實際攤鋪長進一步核實,壓實厚度由取芯測定。如發現問題及時進行調整。
結束語:
百年大計,質量第一。質量是工程永恒的主題,貫穿于工程的全過程,要切實把工程質量工擺在頭等重要的位置上,加強組織領導,狠抓“四項落實”(計劃落實、組織落實、措施落實和監督檢查落實)。樹立強烈的質量責任感和使使感,精心組織、精心施工,鑄造一個個品質優良的精品工程,鑄造一座座豐碑,造福當代,留予子孫。
參考文獻:
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公路瀝青路面施工技術規范,人民交通出版社,2005年4月1日第1版