乍得邦戈?duì)?埃雷-凱洛道路修繕工程施工工藝研究

文/馬偉，中國水利水電第四工程局有限公司

乍得邦戈?duì)?埃雷-凱洛道路修繕工程施工工藝研究

文/馬偉，中國水利水電第四工程局有限公司

非洲中部國家受常年戰(zhàn)爭影響，很多國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面起步較晚。乍得作為非洲中部成員國之一，其國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起步于2008年國家內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束。隨著戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，該國家百廢待興，很多基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目開始啟動(dòng)，涉及交通、水利和能源等項(xiàng)目。本文重點(diǎn)介紹該國家道路改擴(kuò)建施工項(xiàng)目，從道路施工工藝入手，詳細(xì)敘述其施工方法，可作為后續(xù)類似工程的施工借鑒。

道路；修繕工程；施工工藝；研究

1 工程概況

乍得邦戈?duì)?凱洛公路是首都恩賈梅那和喀麥隆的杜阿拉港之間的戰(zhàn)略走廊。它位于乍得的西南部，同時(shí)公路也連接中非共和國，為乍得的主要交通干線，對(duì)整個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。在乍得該公路是首都和南部地區(qū)之間唯一一條鋪有路面的公路，道路總長131km。現(xiàn)有道路由四層結(jié)構(gòu)組成，由上到下依次為瀝青封層路面、15cm厚0/20mm碎石基層、25cm厚紅土粒料底基層、回填土層。道路寬度10m，其中路面寬6m，為瀝青雙封層結(jié)構(gòu)，兩側(cè)路肩寬2m，為瀝青單封層結(jié)構(gòu)。該路于2004年建設(shè)完成后交付使用，由于無專業(yè)的養(yǎng)護(hù)公司對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)有路面出現(xiàn)了大量的坑洞、車轍、路肩啃邊、路肩沉陷、路面沉陷、錯(cuò)臺(tái)、裂縫和瀝青封層碎石脫落等缺陷，嚴(yán)重影響了車輛的正常通行，急需要對(duì)該道路進(jìn)行修繕。

2 施工內(nèi)容

依據(jù)本工程合同該路段的施工內(nèi)容分為兩大部分，一是現(xiàn)有路面缺陷較多且已無法修復(fù)的路段，需要將現(xiàn)有的瀝青封層路面進(jìn)行翻松破碎和碾壓，達(dá)到合同中規(guī)定的級(jí)配要求，再與原道路基層材料進(jìn)行翻拌整平后降級(jí)為底基層，隨后采用新的級(jí)配料鋪筑基層，最后再進(jìn)行瀝青封層路面的施工；二是現(xiàn)有路面缺陷較少，先修補(bǔ)路面缺陷，隨后直接在現(xiàn)有路面上進(jìn)行瀝青雙封層的施工。

3 施工重點(diǎn)及難點(diǎn)

3.1 本合同中嚴(yán)格規(guī)定不允許承包商將現(xiàn)有封層路面剝除后丟棄，必須采用剝除設(shè)備將現(xiàn)有路面剝除并粉碎，達(dá)到合同規(guī)定的級(jí)配要求后與現(xiàn)有道路基層混合降級(jí)為底基層。作為承包商如何選用合理的破除設(shè)備成為本合同的施工重點(diǎn)及難點(diǎn)。

3.2 本合同采用乍得現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]，即法標(biāo)，道路施工標(biāo)準(zhǔn)較高，基本等同于國內(nèi)高速公路的施工標(biāo)準(zhǔn)，如何保證在后續(xù)施工中達(dá)到合同規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)，成為本工程施工的重點(diǎn)。

3.3 如何控制瀝青灑布量及保證碎石粘結(jié)率成為本合同的施工重點(diǎn)及難點(diǎn)。

4 施工工藝

4.1 現(xiàn)有路面破碎工藝

4.1.1 設(shè)備的選用

一般帶有松土器的平地機(jī)無法將現(xiàn)有封層路面剝起，常用的瀝青路面剝除設(shè)備有路拌機(jī)及路面銑刨機(jī)。考慮到乍得當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)設(shè)備物資匱乏，進(jìn)口清關(guān)手續(xù)復(fù)雜時(shí)間長，交通運(yùn)輸費(fèi)用高且保障性差等因素，為了降低施工成本，承包商選用了常用的施工機(jī)械作為路面剝除及破碎設(shè)備。在本合同工程施工中承包商選用了推土機(jī)（SD320）、平地機(jī)（MG530）和單鋼輪振動(dòng)碾作為路面剝除及破碎設(shè)備，通過采用不同施工方案，比對(duì)不同設(shè)備組合達(dá)到的效果，并對(duì)實(shí)施過程進(jìn)行記錄匯總，總結(jié)出一套瀝青路面破碎的方法。

4.1.2 施工方法

因推土機(jī)自帶的松土器較大，首選推土機(jī)進(jìn)行破面，具體采用推土機(jī)現(xiàn)將現(xiàn)有的封層路面翻松，翻松深度將瀝青封層剝起為宜（不大于5cm）。路面翻松后采用單鋼輪振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，將剝起的瀝青塊碾碎，碾壓中通過高頻振動(dòng)將較大的瀝青封層塊碾碎。初步碾碎后利用平地機(jī)集料，將碾碎的瀝青塊集中布置在道路中央，形成條帶狀，隨后在采用單鋼輪進(jìn)行碾壓。通過集料、碾壓循環(huán)施工工藝，將剝除的瀝青塊全部破碎并滿足合同規(guī)定的級(jí)配要求（避免粒徑＞40mm顆粒存在）。

4.1.3 施工要求

⑴因?yàn)楸黄扑榈牟牧嫌袨r青粘結(jié)，根據(jù)瀝青低溫脆性的特點(diǎn)[2]，盡量選擇氣溫較低時(shí)段進(jìn)行碾壓粉碎施工。

⑵利用收擠壓后顆粒間的摩擦力和擠壓力達(dá)到粉碎大塊瀝青碎石顆粒的目的。故在碾壓前，將翻松的瀝青路面材料用平地機(jī)收集形成30～50cm厚度（機(jī)械碾壓力或振擊力可傳遞的有效厚度）的集料帶，再上碾壓設(shè)備進(jìn)行壓碎作業(yè)。

⑶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工效果如選用較大松土器的推土機(jī)破面，其施工功效較高，每天可完成1km封層路面的破碎；破碎中如選用羊角碾碾壓其效果更加明顯。

4.2 底基層施工工藝

4.2.1 施工流程

底基層施工主要是將碾碎的封層面與現(xiàn)有道路的基層料進(jìn)行灑水拌和、碾壓及整平，具體施工流程為：測(cè)量（邊樁放樣）→灑水翻拌→粗平→測(cè)量→細(xì)平→碾壓→斷面高程檢測(cè)→處理不合格部位→測(cè)量驗(yàn)收→試驗(yàn)檢測(cè)→底基層合格。

4.2.2 施工投入的設(shè)備

主要采用的設(shè)備為：平地機(jī)、灑水車（1～2輛）、振動(dòng)碾（單鋼輪或雙鋼輪）。

4.2.3 施工方法

瀝青封層壓碎后開始底基層的施工，具體是采用平地機(jī)將破碎的瀝青封層與現(xiàn)有道路的基層料進(jìn)行混合，通過灑水、翻拌、攤鋪、碾壓及整平等工序完成。

4.2.4 施工要求

為保證高程滿足要求，施工中通過標(biāo)樁、拉線等方法控制高程；細(xì)平完成后及時(shí)進(jìn)行碾壓，不允許工作面長時(shí)間放置不進(jìn)行碾壓收面，碾壓中按照先兩邊后中間、先慢后快、先靜碾再振碾的原則進(jìn)行，保證底基層壓實(shí)度及彎沉[3]檢測(cè)滿足要求。

4.3 加固基層施工工藝[10]

4.3.1 施工流程

測(cè)量放樣→骨料拌和、拉運(yùn)→基層攤鋪→碾壓→斷面高程檢測(cè)→處理不合格部位→測(cè)量驗(yàn)收→試驗(yàn)檢測(cè)→基層合格。

4.3.2 施工投入的設(shè)備

主要采用的設(shè)備為：攤鋪機(jī)（福格勒SUPR-1800）、灑水車、振動(dòng)碾（單鋼輪或雙鋼輪）、輪胎碾。

4.3.3 施工方法

基層攤鋪在底基層檢測(cè)合格后進(jìn)行，具體是通過穩(wěn)定土拌和站將基層料加水拌和后，采用自卸車運(yùn)輸至攤鋪面，自卸車給攤鋪機(jī)喂料，攤鋪機(jī)一次性完成基層攤鋪施工。本工程道路基層受路拱影響，攤鋪分兩幅進(jìn)行，攤鋪過程中需及時(shí)進(jìn)行碾壓，防止水分過快蒸發(fā)。全幅路面攤鋪完成后采用鋼輪進(jìn)行全面碾壓，并采用輪胎碾進(jìn)行收面碾壓。

4.3.4 施工要求

⑴一般底基層合格2km后開始安排基層攤鋪工作，攤鋪前一天安排測(cè)量人員將線架安裝及放樣完成，線架間距按8m控制，并將線架高程控制在±3mm內(nèi)，有利于提高基層平整度。

⑵拌和站嚴(yán)格按照試驗(yàn)室下發(fā)的配比進(jìn)行骨料的拌和，拌和過程中并嚴(yán)格控制含水率，拌和均勻的骨料采用自卸車運(yùn)輸至攤鋪現(xiàn)場(chǎng)。

⑶攤鋪之前應(yīng)對(duì)底基層表面進(jìn)行灑水濕潤，有利于基層粒料與底基層了結(jié)合密實(shí)。

⑷為了保證壓實(shí)度及彎沉達(dá)到合同要求，應(yīng)同一天內(nèi)完成攤鋪并及時(shí)進(jìn)行碾壓收面，不能對(duì)基層路面進(jìn)行二次擾動(dòng)。

4.4 透層施工工藝[11]

4.4.1 施工流程

透層油在基層檢測(cè)合格后進(jìn)行，具體施工流程為：透層油制備→清掃基層及放樣→透層油灑布→試驗(yàn)檢測(cè)。

4.4.2 施工投入的設(shè)備

主要投入的設(shè)備為：瀝青撒布車、瀝青加熱脫桶及乳化設(shè)備、灑水車、空壓機(jī)。

4.4.3 施工方法

透層油在基層檢測(cè)合格后進(jìn)行，施工前應(yīng)對(duì)基層面進(jìn)行徹底清理，完成后申請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，合格后開始透層油的灑布。施工前將配備的煤油瀝青混合液打入智能型瀝青撒布車，撒布車通過自身的加熱循環(huán)系統(tǒng)將混合液加熱循環(huán)到一定溫度后進(jìn)行取樣檢測(cè)，合格后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行灑布作業(yè)。

4.4.4 施工要求

⑴依據(jù)本合同要求，透層瀝青為0/1液態(tài)瀝青。根據(jù)試驗(yàn)確定該透層油采用50/70級(jí)基礎(chǔ)瀝青與煤油摻配而成，摻配比例為56：44（質(zhì)量比），即可滿足合同要求。

⑵透層油摻配通過瀝青脫桶和乳化設(shè)備[12]中計(jì)量設(shè)備定量，通過人工控制來保證摻配合格。

⑶灑布透層油灑布前先將基層面進(jìn)行徹底清掃，以露出新鮮基層面為準(zhǔn)，利于透層油入滲。灑布透層油前用噴水效果較好的灑水車對(duì)基層表面霧化灑水一遍。

⑷灑布不應(yīng)在雨天和有大風(fēng)的天氣中進(jìn)行，應(yīng)在天氣較好，且溫度在25℃以上，瀝青混合液溫度達(dá)到60℃后開始灑布作業(yè)。

⑸為了準(zhǔn)確控制透層油的灑布量，一是通過灑布車自身的智能系統(tǒng)設(shè)定灑布率（1.1kg/m2），二是灑布過程中加強(qiáng)檢測(cè)頻率，先進(jìn)行50m的灑布作業(yè)，灑布率經(jīng)檢測(cè)合格后開始后續(xù)作業(yè)面的灑布。

4.5 路面封層施工工藝[4]

4.5.1 施工流程

路面封層施工流程為：粘結(jié)劑制備→清掃基層及放樣→灑布第一層瀝青→鋪撒第一層骨料→碾壓→灑布第二層瀝青（與第一層間隔2h）→鋪撒第二層骨料→碾壓→直接開放交通。

4.5.2 施工投入的設(shè)備

主要投入的設(shè)備為：瀝青撒布車、瀝青加熱脫桶及乳化設(shè)備、碎石撒布車、雙鋼輪、輪胎碾。

4.5.3 施工方法

透層油灑布48h后進(jìn)行滲透深度檢測(cè)，滲透深度滿足15mm后即可進(jìn)行封層施工。封層施工前應(yīng)先對(duì)透層面進(jìn)行清理，并對(duì)透層面不平整的地方提前進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)可采用乳化瀝青提前將透層面的小坑洞、刮痕等缺陷快速修補(bǔ)，完成后待監(jiān)理工程師確認(rèn)后進(jìn)行封層施工。

第一層6m寬路面按3m寬度灑布粘結(jié)劑，灑布兩次，每次灑布縱向搭接0.24m。第一層粘結(jié)劑灑布過程中碎石撒布車跟進(jìn)撒布（距離保持在30～50m），碎石撒布后要求及時(shí)掃勻，達(dá)到全面覆蓋，厚度一致，碎石不重疊，也不露出瀝青。局部缺料時(shí)適當(dāng)找補(bǔ)，積料過多的將多余的碎石掃出。碎石撒布過程中輪胎碾跟進(jìn)碾壓，碾壓完成后可采用雙鋼輪靜碾一遍。粘結(jié)劑灑布量按1.06kg/m2控制，10/14碎石撒布量按11.5L/m2控制。前后兩端路橫縫處的搭接采用0.5～1m寬的牛皮紙覆蓋原有路面接縫處。

第二層10m寬路面按3m寬度灑布粘結(jié)劑，灑布三次，最后一次按1m寬度灑布粘結(jié)劑，每次灑布縱向搭接0.24m。橫縫搭接不宜過長，保證有效搭接即可。6/10碎石撒布同粘結(jié)劑撒布寬度一致。粘結(jié)劑灑布量按1.06kg/m2控制，6/10碎石撒布量按9L/m2控制。碎石撒布過程中輪胎碾跟進(jìn)碾壓，碾壓完成后可采用雙鋼輪靜碾一遍。封層施工完成連續(xù)養(yǎng)護(hù)三天，輪胎碾每天碾壓不少于15遍，完成后再開放交通（開放交通后定期安排人員將路肩兩側(cè)的浮料進(jìn)行回掃，保證路面封層質(zhì)量）。封層完成后，即進(jìn)行初期養(yǎng)護(hù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有泛油時(shí)，立即在泛油處補(bǔ)撒與最后一層碎石規(guī)格相同的嵌縫料并掃勻，過多的浮料掃出路外。

4.5.4 施工要求

⑴依據(jù)合同要求，所使用的粘結(jié)劑為400/600級(jí)液態(tài)瀝青。根據(jù)試驗(yàn)確定該粘結(jié)瀝青采用50/70級(jí)基礎(chǔ)瀝青與煤油摻配而成，摻配比例為85：15（質(zhì)量比），即可滿足相關(guān)技術(shù)要求。

⑵粘結(jié)劑制備通過瀝青脫桶和乳化設(shè)備中計(jì)量設(shè)備定量，通過人工控制來保證摻配合格。

⑶灑布不應(yīng)在雨天和有大風(fēng)的天氣中進(jìn)行，應(yīng)在天氣較好，且溫度在25℃以上，瀝青混合液溫度達(dá)到140℃后開始灑布作業(yè)。

⑷為了精確控制粘結(jié)劑的灑布率，一是通過撒布車自身的智能系統(tǒng)設(shè)定灑布率（1.06kg/m2），二是灑布過程中加強(qiáng)檢測(cè)頻率，先進(jìn)行50m的灑布作業(yè)，灑布率經(jīng)檢測(cè)合格后開始后續(xù)作業(yè)面的灑布。為了保證碎石的撒布率滿足要求，通過設(shè)置較多的檢測(cè)點(diǎn)來控制，發(fā)現(xiàn)撒布不滿足要求后及時(shí)通知碎石撒布機(jī)操作人員進(jìn)行調(diào)整。

⑸為了保證撒布的碎石很好的粘附在路面上，一是控制粘結(jié)劑和碎石的灑布率，二是通過在粘結(jié)劑中加入抗剝落劑，本工程中采用了抗剝落劑[5]，在制備粘結(jié)劑時(shí)按一定比例加入（3‰），根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況其效果較好。

⑹根據(jù)合同要求封層骨料需滿足顆分及粉塵含量檢測(cè)，封層前應(yīng)提前備料并通知檢測(cè)（粉塵含量小于1%），不允許不合格封層料用于施工中，尤其石粉含量超標(biāo)的封層骨料，不應(yīng)拉運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，避免出現(xiàn)碎石剝落現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

本工程為一般道路的改造施工，施工中針對(duì)路面破除工藝，承包商選用了常用的施工機(jī)械，通過設(shè)備組合及工藝改進(jìn)，制定了一套瀝青路面破碎的方法，其目的是材料的再利用，同時(shí)也是降低公路路面結(jié)構(gòu)再造成本投資的重要技術(shù)手段。碎石基層采用攤鋪機(jī)施工也是在本合同工程的一個(gè)新方法，此施工方法較常規(guī)的平地機(jī)施工基層有工序簡單、一次成型、施工快捷等特點(diǎn)。雙封層施工在國內(nèi)已不常見，但作為非洲市場(chǎng)，目前大部分道路施工仍采用此方法，本工程施工中關(guān)于粘結(jié)劑灑布率的控制及保證碎石的粘接等方法可為今后類似的工程提供施工借鑒。

[1]非洲乍得公路施工技術(shù)條款（CCTP）-2004。

[2]公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程JTG E20-2011。

[3]非洲乍得公路施工技術(shù)規(guī)范（A部分）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)-2004。

[4]張國如，王敏生.埃塞俄比亞麥克耐久公路項(xiàng)目雙表處路面施工方法概述《城市建設(shè)理論研究》-2011年第25期。

[5]許云.瀝青混合料中摻入不同抗剝落劑性能研究《中外公路》-2009年第5期。