張澤新 李 康
(甘肅路橋建設集團養護科技有限責任公司,甘肅 蘭州 730070)
目前在多數市政工程建設中,瀝青混凝土面層是路面施工常見的面層材料,結合一定的礦料按一定比例配制而成的路用瀝青材料,并且在嚴格配比控制條件下,使其滿足各類路面建設的使用要求。而基于該類型材料的路面施工而言,所涉及的工序和施工內容相對較多,因此有必要做好其施工技術的研究與分析,以此來保障市政道路工程建設的質量。
我國某城市中心區域Ⅱ級市政主干道路全長2183m,汽車行駛速度為60km∕h,路面的標準斷面為人行道+行車道+人行道,寬度分別為7m∕16m∕7m。路面的結構層總厚度為65cm,上面層為厚度5cm的瀝青混凝土AC-16C,下面層為厚度7cm的瀝青混凝土AC--25C,基層為厚度20cm 的水泥穩定級配碎石,底部基層為厚度33mm二灰穩定級配碎石,墊層為厚度20cm天然沙礫。
2.1.1 瀝青材料
本工程結合公路等級、交通流量以及路面的受力特點,并根據當地工程建設經驗,決定采取70 號道路瀝青,B 級,針入度指數為-1.5~+1.8,軟化點(R&B)≥44℃,延度在15℃的情況下≥100cm。該瀝青質量符合我國關于公路瀝青路面的技術要求,并采取灌裝汽車運輸,在到施工現場后檢查其各項指標,檢查合格之后方可卸料施工。
2.1.2 粗細集料
粗集料選擇質地堅硬的硬巖石,采用反擊式破碎機進行巖石的破碎和加工[1]。本身粗集料的質地相對較為堅硬,并且表面粗糙、干燥、清潔,不能含有任何風化的顆粒。而為了保障集料的實際質量,需要以抽檢的形式來選擇合格的粗集料。細集料則需要選擇沒有任何雜質、風化現象且質地堅硬和潔凈干燥的石屑,該石屑需要具備適當的顆粒級配。
2.1.3 填料
填料礦粉應當選擇質地較為堅硬、具有憎水性的石灰巖進行磨細獲取,并且在加工礦粉的原石料中需要清除干凈泥土雜質。本身的礦粉需要保持干燥和潔凈,且可以自由流出礦粉倉。本工程結合實際情況選擇不添加拌合機回收的粉塵料作為礦粉填料。
2.2.1 目標階段
結合本工程實際需要的原材料、粗細集料和礦粉等情況來配制最佳的瀝青混合料,并根據相關技術標準和檢驗要求將實驗室內的試配比作為目標設計的配合比[2]。隨后利用拌和機試拌,以此來檢驗集料的進料速度和各級冷料倉的集料供應比例是否滿足需求。
2.2.2 生產階段
本工程結合實際工程需求,采取間歇式拌合機進行混合料拌合,每小時可拌合320t。然后樣品需要從二次篩分的熱料倉中取出,保障各個熱料倉的集料級配。為了保障熱料倉的供料大體呈現平衡的狀態,需要科學地選擇安裝傾角和篩孔尺寸。以目標配合比設計的瀝青最佳用量OAC為基準,再選擇OAC+0.3%,共三個瀝青用量來進行馬歇爾試驗和試拌,隨后確定最終的混合料配合比。
2.2.3 生產驗證階段
結合生產配比的需求,利用拌合機進行試拌和試鋪,隨后進行馬歇爾試驗,結合芯樣試件空隙率的鉆取,確定生產所需要的標準配合比,隨后再進行水穩定性和車轍試驗進行驗證[3]。在試驗結束確定最終配合比,整個施工全過程中不可隨意改變該配合比,以此來保障施工整體質量。
結合本工程需求,采取拌合能力為320t∕h 的間歇式拌合機配合完善的除塵設備來保障拌合期間的環保需求。瀝青混合料拌合加熱溫度為155℃~165℃,集料在烘干之后,其殘余的含水量不得超出1%,且出料溫度為145℃~165℃,貯料倉佇料期間溫度降低的幅度不能超過10℃,并且不可存在瀝青滴漏的現象。混合料的溫度如果高于195℃會發生焦化現象,超出該溫度的混合料需要廢棄處理。
在拌合機上配備計算機控制系統,可對混合料拌合量和各種材料消耗量進行逐盤采集與儲存,并且也可打印拌合溫度等相關參數。每天在施工開始前需要預熱拌合系統,隨后將1-2鍋的集料進行干拌隨后廢棄,再正式拌合瀝青混合料。在礦粉加入過程中,需要利用拌合機中的螺旋升送器專用的管線加入拌合鍋中。結合二級除塵裝置保障拌合期間的環保要求,并且在二級除塵期間需要采取新礦粉的加入來補充損失的礦粉。瀝青混合料的拌合時間需要以其能夠均勻地包裹住瀝青時為主,干拌一般為5s~10s,加入瀝青后一般要濕拌35s~40s。所使用的振動篩最大篩孔需要略大于混合料最大粒徑,其余篩孔在設置中主要是保障熱料倉基本的平衡狀態。在每個臺班結束之后需要核對混合料拌合的生產總量和混合料鋪筑的總量。
結合熱拌瀝青混合料的拌合數量和運送距離,確定運料車的數量。一般運料車需要采取噸位較大的車輛,數量也應當稍多出計算數量的2~3臺,且需要有3~5臺運料車在攤鋪機前方等待,以此來保障后續攤鋪的連續性和順利性。需要注意的是,不能夠在黏層上急剎車或者急轉、掉頭等操作,防止對黏層造成嚴重損傷。在瀝青混合料出料后裝車溫度需要在135℃~155℃以上,運輸到現場之后其溫度應當在135℃以上[4]。需要逐個檢查車輛混合料出場和到場之后的溫度,在運料車的側面位置中部,需要距離底板300mm 的位置設置檢測孔,溫度計插入深度為150mm。車輛車廂板需要涂抹一薄層隔離劑,但是不能存在富余液的聚集。在裝車期間需要車輛位置保持前后挪動的狀態,分三段式進行混合料的裝卸,防止發生混合料離析的問題。所有的運料車都必須配備防雨、防污染和保溫的蓋布,防止損害瀝青混合料的質量。且在攤鋪機前面的100m~300m 位置需要停車,掛空擋由攤鋪機推動前進,防止運料車與攤鋪機相撞。
其攤鋪具體工藝流程如圖1所示。

圖1 混合料攤鋪施工流程
本工程行車道寬度為16m,決定選擇2臺攤鋪機進行梯隊式同步攤鋪作業,前后錯開的距離在10m~20m之間,且左右兩幅搭接為30mm~60mm,避開行車道的輪跡帶,上下兩層縱接縫錯開150mm。在攤鋪機使用中,需要結合雪橇式自找平的方式進行找平,試驗路段本身的松鋪系數結合計算和驗證得到為1.12,熨平板的預熱時間為0.5h~1h,溫度為100℃以上。在攤鋪機的料斗上應當涂刷一層薄隔離劑。
攤鋪機的熨平板具備一定的變幅和變頻振搗的功能,因此初始的壓實度不能小于85%,在每天氣溫較高的時期開始攤鋪作業,攤鋪機以2m∕min~6m∕min 的速度均勻、緩慢行駛,攤鋪溫度不可小于135℃,在布料器的兩側所具有的混合料高度不應小于送料器的2∕3,以此來避免混合料離析問題發生。在攤鋪作業中攤鋪機不可隨意的變向或者停車,保障攤鋪平整度要求,且如果發現明顯的混合料離析或者是裂縫時需要立即處理。當氣溫低于10℃時,或者是路表的溫度低于5℃時,以及遇見大風天氣,則不能實施瀝青混合料的鋪筑作業。如果已經攤鋪的混合料遇見雨水天氣導致其沒有被壓實,則需要將其鏟除處理。
根據16m的行車道寬度,決定選擇2臺攤鋪機進行梯隊式作業,配置5 臺壓路機,以勻速且緩慢的方式進行路面碾壓施工。為避免混合料發生推移,禁止壓路機在行進過程中隨意改變方向,在高溫下利用壓路機跟隨攤鋪機進行碾壓作業。在碾壓期間其兩端折返的位置也需要結合攤鋪機行進而逐漸前進,碾壓區域長度應當基本比較穩定。壓路機初始碾壓的混合料內部溫度在130℃以上,碾壓結束后期表面溫度不可低于70℃。在推移和產生嚴重裂縫的情況下盡量使其初壓、復壓和終壓都在較高的溫度下進行,如果溫度過低,很容易損壞或壓碎石料的棱角。
a.初壓。采取鋼輪壓路機靜壓1~2 遍,碾壓速度在2km∕h~3km∕h,并且需緊跟攤鋪機后面進行碾壓,盡量將初壓區域的長度縮短,以此實現表面的壓實,減少碾壓期間混合料熱量的散失。在初壓之后需要檢查混合料面的平整度和路拱,及時修整存在的缺陷。
b.復壓。使用輪胎壓路機進行搓揉碾壓,速度為3km∕h~5km∕h,重疊1∕3~1∕2 的碾壓輪寬度,直到碾壓到要求的壓實度為止。
c.終壓。需要緊跟在復壓之后進行,利用雙輪鋼筒式壓路機碾壓兩遍,速度為3km∕h~6km∕h,直到沒有明顯的輪跡為止。
如果在熨平板的作用下,重膠輪壓路機在碾壓期間不會發生開裂或者推移的問題,可以不進行初壓。如果在復壓之后沒有明顯的輪跡可以除去終壓這個環節。
最后做好接縫處理,嚴格封閉交通,等到混合料自然冷卻到表面溫度低于50℃以后可開放交通。如果實際需要提早開放交通,則需要進行灑水降溫來降低路面溫度。在瀝青層鋪筑完畢后需要保持上面的整潔,禁止堆放任何施工的涂料,禁止污染。
綜上所述,對于大部分市政道路工程瀝青路面施工作業來講,都需要經歷本文所介紹的幾步施工流程,因此需要在各個流程實施期間結合實際工程需求做好技術的質量管理和有效應用,在保障路面施工質量和提升技術應用效果的同時,為后續行車與行人安全通行創造良好的出行條件。