公路工程中中粒式沥青混凝土路面的施工技术探讨

公路工程中中粒式沥青混凝土路面的施工技术探讨

昭通公路局机械化养护和应急中心云南昭通657000

摘要:结合某工程的沥青混凝土路面的施工案例,本文简单论述了中粒式沥青混凝土的配合比设计,并对中粒式沥青混凝土的主要施工技术工艺做了探讨和阐述。

关键词:公路工程;中粒式;沥青混凝土;路面施工

前言:沥青混凝土按所用结合料不同,可分为石油沥青的和煤沥青的两大类;有些国家或地区亦有采用或掺用天然沥青拌制的。按所用集料品种不同,可分为碎石的、砾石的、砂质的、矿渣的数类,以碎石采用最为普遍。按混合料最大颗粒尺寸不同,可分为粗粒(35~40毫米以下)、中粒(20~25毫米以下)、细粒(10~15毫米以下)、砂粒(5~7毫米以下)等数类。按混合料的密实程度不同,可分为密级配、半开级配和开级配等数类,开级配混合料也称沥青碎石。其中热拌热铺的密级配碎石混合料经久耐用,强度高,整体性好,是修筑高级沥青路面的代表性材料,应用得最广。各国对沥青混凝土制订有不同的规范,中国制定的热拌热铺沥青混合料技术规范,以孔隙率10%及以下者称为沥青混凝土,又细分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型的孔隙率为3(或2)~6%,属密级配型;Ⅱ型为6~10%,属半开级配型;孔隙率10%以上者称为沥青碎石,属开级配型;混合料的物理力学指标有稳定度、流值和孔隙率等。要想铺筑高质量、高水平的沥青混凝土路面,需要加强施工中多个环节的紧密联系,还要克服一些不良人为因素的影响,注重引进新技术、新材料、新工艺。本文以具体施工案例为切入点,对公路工程中中粒式沥青混凝土路面的施工技术进行了探讨。

1工程背景概述

细粒式沥青混合料是指最大集料粒径为9.5mm或13.2mm(圆孔筛10mm或15mm)的沥青混合料。中粒式沥青混合料是指最大集料粒径为16mm或19mm(圆孔筛20mm或25mm)的沥青混合料。粗粒式沥青混合料是指最大集料粒径为26.5mm或31.5mm(圆孔筛30--40mm)的沥青混合料。特粗式沥青碎石混合料是指最大集料粒径等于或大于37.5mm(圆孔筛45mm)的沥青碎石混合料。例如:沥青混凝土50mm厚C20粗粒式沥青砼铺筑压实最大骨料粒径不大于35mmm沥青混凝土30mm厚C20细粒式沥青砼面层铺筑压实最大骨料粒径不大于15mmm。本工程中粒式沥青混凝土层厚为4cm。沥青采用AH-70普通沥青,沥青用量为3.5%-5.5%之间;由配合比试验确定准确数据。矿料采用AC一20Ⅱ型级配。配合比设计应通过三个阶段,分别是目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证,以此来确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。在进行目标配合比设计时,要采用马歇尔试验分别对沥青用量为3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%进行五组配合比设计,最终确定三组沥青用量对试验路段进行铺筑。然后依据试验路段效果,选择或调整出一组生产配合比的最佳沥青用量。进行试验路段铺筑时:在K2+600和K2+800左幅铺筑试验路段。并将采用两组不同机械组合筑成两段试验路段.分别验证混合料设计、施工工艺、对机械配套性能加以改善,并把试验段成果作为技术依据,促进全线沥青碎石路面施工的顺利进行。

2沥青混凝土路面施工技术的展开过程

2.1施工准备工作

(1)机械化设备的准备:包括沥青摊铺机、各式压路机以及为其配合服务的洒水车、吊车。

(2)采取措施保证符合设计要求的全部路面材料的及时供应。

(3)路面基层检查及验收:按照验收标准事先对其路面基层进行严格的检查与验收,以保证沥青混凝土路面的工程质量与施工效率。

(4)路面标准放样;放好路面中心、边线、坡度等控制路面标高、中心的样线桩,以便施工时遵循。

(5)配合比设计应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段,确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。采用马歇尔试验进行目标配合比设计时,分别对沥青用量为3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%进行五组配合比设计,最后确定三组沥青用量进行试验路段的铺筑。然后根据试验路段效果选择或调整出一组最佳沥青用量作为生产配合比。

(6)试验路段铺筑:试验路将采用两组不同机械组合筑成两段,分别验证混合料设计、施工工艺、改善机械配套性能,并以试验段成果作为全线沥青碎石路面施工的技术依据。

(7)下承层检查。在铺筑沥青砼下面层前,我们及时对下承层进行了钻芯取样、弯沉检测、压实度等其它各项控制指标的测试和检查,并经监理抽检,各项指标均符合设计规范要求。

(8)下封层施工。对已验收合格的基层用强力清扫车结合空压机进行清扫,清除浮尘和杂物,并且使基层表面保持干燥,用沥青洒铺车洒铺均匀,不留空白,沥青洒铺车在洒铺之前对沥青的洒铺量采用白纸称重法进行反复调试,直到满足规定的洒铺量为止。在喷洒完封层油后,可进行碎石的撒铺,碎石应洁净、干燥,再洒铺前采用洒铺后称重的方法调试碎石洒布车的洒铺用量,个别机械撒不到的地方由人工撒铺,撒铺完碎石之后,用轮胎压路机进行碾压。并做好交通管制,禁止任何车辆行驶。

2.2混合料拌制施工

(1)沥青混合料在沥青混凝土拌合站由QBL1500型拌和楼拌制,每小时产量为120T,运输采用10T以上自卸车运输。

(2)沥青混合料出场,须经试验室派员目测并逐车检测温度,合格后填写发料单才能出场,发现花白料或温度质量不合要求者,按废料处理。

2.3拌合料运输施工

(1)沥青拌合料在运输时,需加苫布,使摊铺温度达到130~140℃以上(不超过170℃)。

(2)沥青混合料由6~10辆载重10t以上自卸车装运,运料前车厢应涂防粘液。

(3)装料时车辆需前后移动,避免混合料发生离析。

(4)料车到工地后,由专人指挥倒料,验收料单,并设专人逐车检测温度,合格后方能进入铺筑段。

2.4摊铺沥青混合料

(1)拌合料摊铺前应测定基准线,以此来控制沥青混凝土的摊铺厚度,其操作步骤如下:第一钉钢桩:在路缘石外侧15CM处,钉设钢桩,桩的间距为10M,并将高程测在每桩的托杆上,其数值比纵断设计标高增加40CM。纵坡变点要加桩,在每排桩的两端还要钉入地锚。第二栓准绳:自地锚的一端开始经过各桩的托杆,将钢丝绳拉至另一端地锚,用紧线器将钢丝绳拉紧,并用火烧丝将钢丝绳栓在托杆上。

(2)根据路面设计横坡与分层摊铺厚度,调好沥青混凝土摊铺机横坡与厚度控制系统进行摊铺。

(3)根据施工气候条件和碾压温度要求,控制摊铺温度不低于130℃,当外界气候低于15℃时需启用摊铺机的加热保温装置,确保摊铺温度。

(4)根据拌合机产量和配套设备能力,选择适当的摊铺速度,以确保发挥设备效能,摊铺碾压质量。

(5)在铺筑中应使螺旋送料器慢速、均匀、不断地向两侧供料,使送料器中的料始终保持在螺旋叶片以上。

(6)铺筑时使摊铺机料斗中的沥青混合料保持一定数量,料斗的侧挡板应有规律的拢料。

(7)开始铺筑时等待卸料车至少应有3辆,铺筑过程中至少应保持3辆。

(8)铺筑时应有专人检查厚度及横坡度,发现偏差及时纠正。

2.5碾压沥青摊铺料

(1)碾压分初压、复压、终压三阶段进行。三阶段均需连续完成,不得中断。其中,8—10t静压压路机适合进行出压,复压适合用振动压路机,双钢轮或胶轮压路机可用于中压。

(2)必须将拌合料碾压温度严格控制在允许范围之内,如果温度过高或低,都会对碾压效果产生不良影响。

(3)为防止碾压时压轮粘连沥青混合料,影响压实效果和平整度,应在压轮表面喷洒适量隔离剂。

2.6接缝养护处理

(1)纵向接缝部位的施工。摊铺时的纵缝应采用热接缝。施工时应将已铺混合料部分留下10~20m宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,在最后作跨缝碾压以清除缝迹。摊铺时应重叠在已铺层上5~10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走。碾压时先在已压实的路面上行走,碾压新铺层10~15cm,然后压实新铺部分,再伸过已压实路面10~15cm,充分将接缝压实紧密。

(2)相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。

(3)平接缝应做到紧密粘结,充分密实,连接平顺。在施工结束时,摊铺机在接近端部约1m处将熨平板稍抬起驶离现场,用人工将端部混合料铲后再予碾压。然后用3m直尺检查平整度,趁尚未冷透时垂直铲除端部厚度不足的部分,使下次施工时成直角连接。在预定摊铺段的末端先铺一薄层砂,再摊铺混合料,待混合料冷却后用切割机将撒砂的部分用切割机切割整齐后取走,用干拖布吸走多余的冷却水、待完全干燥后在端部洒粘层沥青接着摊铺,不得在接头有水或潮湿情况下铺筑混合料。

(4)从接缝处继续摊铺混合料前应用3m直尺检查端部平整度,当不符合厚度要求时,应予铲除。摊铺时应调整好预留高度,接缝处摊铺层施工结束后再用3m直尺检查平整度,如果不满足要求,进行人工修补,对多余的料由人工铲除;对不足部分,由人工选细料进行修补,直至接缝平顺、合格。

(5)横向接缝的碾压应先用双轮或三轮钢筒式压路机进行横向碾压。碾压时压路机应位于已压实的混合料上,伸入新铺层的宽度为15cm。然后每碾压一遍向新铺混合料移动15~20cm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。沥青混凝土施工完成后,让其自然冷却,待温度低于50℃后,才能允许轻型车辆通行,但仍需要实施交通管制,禁止与路面施工无关的车辆驶入,以避免污染路面;待温度全部冷却后才能开放交通。

结束语

在公路沥青混凝土路面的施工过程中,如果想要控制好沥青混合料的拌和、运输、摊铺和碾压等施工效果,所以在任何环节都需要紧密有序的进行,更要始终坚持质量第一的指导思想,要严格进行现场检测和室内试验,包括拌和厂、施工现场的各项温度检测与记录。同时在沥青混凝土路面的施工过程中要善于总结,克服不良人为因素,注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备,才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面。

参考文献:

[1]杨博.沥青路面节能减排量化分析方法及评价体系研究[D].长安大学,2012.

[2]陈强华.基于旧水泥混凝土再生集料的耐久性半刚性基层性能及设计参数的应用研究[D].南理工大学,2013.

[3]岳爱军,张维军.中粒式沥青混合料级配设计试验研究.西部交通科技.2009,8.

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