薛莉莉

(赣南交通建设工程有限公司,江西 南昌 330000)

0 引言

在公路沥青路面工程开展过程中,双层摊铺技术的应用效果非常显着。既能切实提升路面的抗变形能力,又能实现施工质量的有效控制。故而在沥青路面工程施工中,按照双层摊铺技术规范加强摊铺机压实控制,能够为公路沥青路面质量技术提供重要保证。

1 技术优势

第一,双层摊铺技术在应用中能够合理控制路面的摊铺与碾压次数,可以缩短施工周期,有效控制施工成本。

第二,双层摊铺技术与传统技术相比,其强度与稳定性较好,能够有效改善路面面层间的黏结性能,提升路面的稳定性。

第三,双层摊铺技术能够有效解决路面施工温度失散问题,因为双层摊铺设备具备恒温功能,在现场作业时能够对材料的温度进行调节,给路面施工提供适宜的作业温度,减少温度不均匀问题的出现概率,从而提高路面的密实性能。

2 工程概况

本文引述的案例是某高速公路工程,线路长度为60.45km。以往传统的施工方式主要是采用自卸车对沥青混合料进行转运,采用摊铺机进行摊铺,施工过程相对而言比较严密规范。然而,该施工方式所形成的分层较多,而且机械化程度不高,同时施工的过程中还需要撒布黏层乳化沥青等材料,施工周期较长,难以保障质量和效率。而该工程项目所处的区域承担的交通任务较重,施工工期又比较短,且对路面结构的强度以及压实度等有着较高的要求,因此决定采用双层摊铺施工技术进行上中面层的摊铺碾压。较之于以往的传统施工技术,双层摊铺施工技术能够保障上中面层的有效嵌挤,层面的黏结效果也更为理想。更加重要的是,此类施工技术所需的施工时间较短,施工效率和质量都比较突出。

3 应用实例

3.1 试验路段情况

正式施工前,该工程选择了500m 路段进行试验,路面设计主要包括上面层和中面层,分别采用厚度为4cm、规格为AC-13 的改性沥青混凝土和厚度为6cm、规格为AC-16 的改性沥青混凝土进行摊铺。拌和站与试验段施工区域的距离约为30km,运料车满载条件下运料一般需要1.5h。基于现实的施工情况,主要对厚度为3cm 的AC-13 上面层+厚度为7cm 的AC-20 中面层等路面结构方案进行测试。

3.2 施工设备

该工程为了保证混合料不间断供应,在双层摊铺时采用2 台拌和设备协作进行,因上中面层在摊铺上有着特定的要求,因此设备的选用应有所区别。摊铺运料车所能达到的实际运力为40t/车,为方便卸料,上中面层运料车分别以4 盘×6t 和8 盘×6t 的标准进行。另外,还应做好运输车辆的合理布置,以保障施工的稳定实施。在对拌和设备生产能力进行测定以后,即可有序地开展相应的施工。

3.3 材料制备

应根据前期试验路段所得的相关数据进行材料的制备,以确保材料配置的合理性。材料的使用既要做好用量的控制,还要确保温度和时间等的科学与规范,以保障施工的质量。以该工程所用的SMA-13 细粒式改性沥青混凝土而言,相应的改性沥青加热温度应控制在165~170C,矿料的加热温度则应保持在190~200C,出厂温度也应确保合理。另外,还应做好搅拌设备的规范化布置,为施工的稳定推进提供切实的保障。

3.4 摊铺

摊铺之前应对熨平板进行预热,使其温度达到100~130C。对于摊铺过程中的速度等参数,应基于现实的施工条件灵活调整,以保障施工质量。卸料时应由专人指挥,以免出现材料质量下降等不良情况,保证施工的科学性与规范性。运输上面层、中面层沥青混凝土的自卸车需分为2 个纵列依次排开。为保障卸料的稳定有序,应对相关车辆做好标识,每类物料也都应明确划分。摊铺机应保持匀速运行,推进速度保持在2m/min。需要注意的是,没有特殊情况切勿随意调节摊铺速度,更不可突然刹车或转弯。面层标高采用铝合金基准梁进行控制,长度应符合既定要求。摊铺推进过程应由专人负责看护,以保障施工的稳定性。在沥青混凝土拌和完毕以后,即可由刮板输料器有序地推进混合料的摊铺,各施工环节之间的衔接应确保合理规范。施工的过程中,应对料仓沥青混凝土的供应进行精细控制,确保供料及时稳定,以最大程度地保障摊铺的连续性。通常情况下,应先对中面层的摊铺厚度和横坡坡度等进行检测,而后再对上中两个面层的总厚度进行检测,以确保施工质量满足设计要求。当然,所测定的结果并不是施工的最终参数,而后还应基于具体的施工所需进行灵活的调整,以保证与既定的技术要求相一致。

3.5 沥青混凝土碾压

3.5.1 配置压实设备

在试验以后即可基于所得的结果选定适宜的压实设备,而后由专人负责进行碾压施工。就本文引述的案例而言,相关的施工主要采用3 台双钢轮振动压路机和1 台轮胎压路机进行。另外,还应有洒水车辅助施工。所采用的压实设备的型号及数量如表1所示。

表1 压实设备型号及数量

3.5.2 碾压方法

碾压应按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的基本原则有序推进,摊铺与碾压应紧密衔接,以保障混凝土压实效果达标。通常情况下,碾压应按照初压、复压、终压的次序推进。作业过程中,应采用LDD212 型双钢轮振动压路机自道路的两侧向中心进行碾压。碾压施工时,应由专人指挥,严格控制碾压的时间和遍数。振动碾压应按照先起步后启振、先停振后停机的原则推进,且应注意细节的把控。需要注意的是,两次碾压的搭接部分通常应控制在压路机钢轮宽度的1/3左右。一般情况下,压路机应与摊铺机保持阶梯形分布,而后按照既定的速度稳步推进。碾压过程中还应控制洒水量,以保证碾压质量。另外,由于大型设备无法触及路缘石等边角部位,因此可根据现实的施工环境安排小型压路机。

3.5.3 碾压要点

对于摊铺施工而言,初压的主要作用是稳定摊铺层,提升面层的平整度和密实度。应采用LDD212 型双钢轮振动压路机进行碾压作业,碾压的温度通常控制在150C 左右,碾压的速度则控制在1.5~2km/h,静压1~2 遍。初压时应使压路机的驱动轮始终面向摊铺机,以确保施工的稳定与规范。复压是保障摊铺层平整度和密实度的重要施工环节,相关的操作务必要保证严谨规范。该阶段的施工应先采用LDD210 型双钢轮振动压路机在振动的状态下碾压4 遍,推进速度则应控制在4~5km/h;而后再采用LDD212 型双钢轮振动压路机振动碾压6 遍,相应的碾压速度应保持在3.5~4.5km/h。终压是保障碾压施工质量的重要环节,为有效消除压路机的轮迹和提升摊铺层的平整度,应确保施工过程严谨精细。通常情况下,终压时混凝土的温度不低于90C。具体碾压步骤为:先采用双钢轮振动压路机静压2 遍,相应的速度保持在4~5km/h;而后再采用轮胎压路机碾压2 遍,速度保持在4~5km/h,确定压路机轮迹完全消除即为达标。对于碾压后实测结果未能达到既定要求的情况,应适当增加碾压遍数,直到达到既定要求。

3.6 双层摊铺接缝的处理

在双层摊铺施工环节,需要合理控制压实质量,减少接缝。倘若必须设置接缝,则按照规范要求做好接缝的处理。一般而言,在进行纵向接缝处理时两次摊铺的宽度要控制在10cm 左右,且对前后接缝位置进行错缝搭接。

若接缝的宽度超过20cm,则需要合理地设置双层摊铺机的熨平板,并且在摊铺机启动以后按设定路线进行铺设,不得随意变更路线,摊铺完毕应安排钢轮压路机压实接缝,压实速度要适中,保证接合位置的强度一致。

4 双层摊铺施工的质量控制

4.1 控制设备质量

对于双层摊铺机械设备而言,在作业过程中对操作的要求比较高,需要安排经验丰富的操作人员进行作业。在双层摊铺作业之前,要全面检查设备的整体性能,查看设备的温控系统、摊铺系统以及相关操作系统,必须保证设备运转正常,方可开展作业。若摊铺中发生打滑、停顿等问题,则需要全面检修,更换损坏零件。

4.2 控制材料质量

在沥青路面施工环节,施工材料主要包含沥青材料与相关的矿物料,需要按照规范要求做好材料粒径、性能、强度等检测。同时在材料拌和环节需要控制拌和时间,确保材料黏稠度及温度达到规范要求,一般而言,拌和温度需要控制在150~170C 之间,具体按照区域环境适当调节。此外,在摊铺作业环节也要控制材料的温度,避免材料的性能受温度影响而降低。

4.3 平整度控制

沥青路面不平整的情况在公路工程中经常见到,此类病害可在混凝土摊铺施工阶段进行防控。通常情况下,应确保摊铺机匀速行驶,将速度控制在2~5m/min;还应加强摊铺厚度及各面层黏结性能的控制,以保证路面平整度符合既定要求。

4.4 碾压控制

一般情况下,摊铺层应采用熨平板落实夯锤预压施工,相比于采用拓展性模块施工的情况而言,其所达到的结构效果会更为理想。同时,在碾压环节需要对碾压的次数与碾压的质量进行控制,碾压次数通常控制在3~4 次,若压实强度不足则需要根据具体情况增加碾压次数,以保证路面强度满足施工要求。

5 效果分析

5.1 温度散失比较

双层摊铺的厚度较大且热损失较小,因此能够达到较高层次的压实效果。本文主要对双层摊铺施工条件下的热损失规律进行探究,为后续的碾压施工提供一定的参考。通过对不同摊铺施工方式进行对比,确定在摊铺厚度度为2cm 和4cm 的条件下,采用传统摊铺施工方式的混凝土降温速度较快,而采用双层摊铺施工方式的混凝土降温速度较慢。通过对碾压温度与混合料压实度之间关系进行探究,确定在碾压温度降至120C 以下后,混合料压实度不能达到既定的要求。鉴于此,如果采用传统摊铺方式,就应在混合料摊铺后20~40min 内进行碾压;而如果采用双层摊铺方式,碾压时间则可调整为混合料摊铺后40~60min 内。

5.2 层间黏结效果比较

采用双层摊铺施工技术能够使两层混合料充分地进行热接触,在下承层尚未被完全压实时,上层石料在挤压作用下与下承层紧密结合,保障了面层间黏性性能的稳定。通过抗剪强度试验发现,以往传统摊铺方式所能达到的沥青路面面层的抗剪强度为0.528MPa,双层摊铺所能达到的强度明显更高,压实效果也更为理想。但应注意的是,相应面层集料的温度应严格地加以控制,通常应在120~160C 之间。

6 结语

由以上论述可以看出,沥青路面双层摊铺施工技术在公路工程沥青混凝土路面施工中可以发挥极为重要的作用,在优化路面结构、控制造价,特别是提升路面压实度和平整度等方面存在较大优势,所以,应积极地对该技术加以推广应用。