袁 軍 山西機械化建設集團有限公司
受溫度、交通量的影響,瀝青路面的耐久性下降,且可能出現損壞。出于安全出行的目的,需要在施工階段采取科學的方法,將瀝青路面的材料選擇、拌和、攤鋪等各項工作有序落實,保證每道工序的施工質量,建設高質量的瀝青路面,給車輛通行創設良好的條件。
瀝青路面施工中,各類原材料及基于原材料組成的混合料均要得到全面的質量檢驗,各項指標需滿足要求。除了拌和階段外,攤鋪時現場作業人員也需密切觀察混合料的質量,及時對異常狀況做出判斷。路面攤鋪后,以無損檢測的方法檢驗路面的質量,若有質量問題則隨即指出、妥善處理,確保建成的瀝青路面兼具平整、密實等特點,以保證瀝青路面的正常使用。
以高溫高壓試驗、重力試驗等方法檢驗瀝青材料的性能,經對比分析后選擇最適應于本工程的材料。瀝青的類型應合理,各項技術指標需達到要求,而對于砂、石等材料,也必須選擇具有資質的供應商采購,進場時安排檢驗,進場后加強管理,全面保證任何一項原材料的質量,以免因原材料質量問題而影響混合料的性能。
本工程為洛陰大街道路工程施工項目(002第二標段)。洛陰大街為園區次干路,本次設計施工范圍為DK0+33.364m~DK3+103.998m,長度3.071km,重點設計與施工內容包含道路工程、排水工程、再生水工程、電力隧道工程、照明工程、排管工程、通信工程等各項細分工程。
遵循因地制宜的原則,根據道路實際情況選擇合適的原材料。瀝青材料及其標號應具有合理性,需適應于市政道路施工現場的氣候、交通量等;在挑選粗集料時,要求其強度、磨耗性、表面紋理等方面均滿足要求;細集料則以天然砂、人工砂及石屑為宜,同時此類材料應與瀝青有較好的粘附性;在挑選礦料時,根據交通量和混合料類型等因素做合理的選擇。
依據配合比精準稱量原材料,控制瀝青、粗細集料等各類材料的用量。常溫礦粉與礦料混合,應有效保證攪拌溫度的合理性,相比瀝青的溫度,礦料溫度可適當增加,通常增加10℃~20℃較為合適。經過充分的拌和后,得到均勻性較好的混合料,出料溫度不低于155℃,不高于175℃。拌和后的混合料不可出現花白料、結團塊、嚴重離析等缺陷,否則均不可投入使用。遵循隨拌隨用的原則,瀝青混合料拌和后盡快投入使用,若未及時用于攤鋪,則置于成品儲料倉內儲存,時間通常不超過72h(表1)。

表1 瀝青混合料拌和、施工階段的溫度控制(℃)
瀝青混合料的運輸采用自卸汽車,裝料前先清理車輛,向車廂側板和底板涂混合液(按照植物油與水為1∶3的比例制備),涂抹應具有均勻性,不可出現余液聚積在車廂底部的情況。拌和機卸料時,每卸一斗車輛均適當挪動位置,以避免粗細集料離析。自卸車裝車后,應采取覆蓋措施,減小瀝青混合料在運輸途中的溫度損失,同時防止外部環境對其產生污染,按照預先規劃的路線運輸至指定施工點位。憑運料單檢查到場的瀝青混合料,若部分混合料遭雨淋、結塊或離析,均不可投入使用。
平整度、密實度等均是瀝青路面施工中的重點控制指標,為確保建成后的瀝青路面可滿足工程要求,需合理施工。
嚴格控制瀝青混合料的攤鋪溫度,要求其不低于130℃,遇低溫施工環境時該混合料的溫度不低于140℃。現場氣溫偏低時易導致混合料的溫度急劇下降,因此要求氣溫不低于10℃,否則不可施工。攤鋪機應具有自動調節裝置,以提高施工精度,單幅全鋪時,要不間斷供應混合料,做到連續作業。
瀝青混合料攤鋪時,嚴格控制松鋪系數,此項指標經試鋪、試壓后確定。此外,根據設計要求控制路拱、厚度、平整度,并由專員及時檢查,以便發現問題、妥善處理。
混合料總量與攤鋪面的平均厚度具有關聯,具體如下:
T=100M/(D×L×W)
T:壓實平均厚度(cm);
M:攤鋪總量(t);
D:成型后的密度(t/m3);
L:攤鋪長度(m);
W:寬度(m)。
攤鋪盡可能遵循勻速的原則,攤鋪速度根據機械設備的性能、攤鋪的厚度等參數而定,禁止攤鋪機運行過程中出現急劇增減速的情況,否則將破壞混合料的均勻性,影響攤鋪后的平整度和厚度。對于攤鋪速度,按如下方法計算而得:
V=100Q×C/(60D×W×T)
其中:V:攤鋪速度,m/min;
Q:拌和機產量,t/h;
C:效率系數,取0.6~0.8。
機械攤鋪時,盡可能不安排人工反復修整,否則會導致成型路面的平整度較差。局部確實需要進行人工修補時,必須在負責人的指導下完成。針對嚴重的缺陷,先確定缺陷的發生范圍,將該部分鏟除干凈,調整攤鋪機的運行參數,以進行有效攤鋪。攤鋪的基本流程如下。
(1)攤鋪準備。根據確定的攤鋪時間,提前一天清理路面,灑布透層油。
(2)測量放線。在面層兩側掛線,測量距離約為500m,掛線距離在100m 內,根據攤鋪機的進度動態控制距離,但均要穩定在100m 以內。樁距按10m 的要求控制,中間加樁時樁距取5m,鋼絲繩的拉力在80kg~100kg以內,保證鋼絲繩保持拉緊狀態。
(3)正式攤鋪。試運行攤鋪機械設備,檢驗其運行情況,調整作業參數;測量起點的厚度和高程,做好數據記錄。攤鋪速度穩定在2m/min~2.5m/min,全程均遵循勻速運行和連續運行的原則,禁止隨時變更速度和暫停攤鋪。根據現場攤鋪施工要求及時拌和足量的混合料,以滿足施工在材料用量方面的要求。攤鋪后禁止人員隨意行走,以免由于混凝土尚未成型而出現質量問題。攤鋪采取的是機械設備為主、人工輔助的綜合方案,對于機械設備難以覆蓋到的邊角區域,則調整為人工攤鋪的方法,先將混合料卸至攤鋪點位周邊的鐵板上,由人工鏟運。攤鋪期間及時用刮板整平,提高攤鋪的平整度,每次刮平的輕重應一致,往返刮2~3 次可取得較好的刮平效果。機械攤鋪時,自卸車將運至現場的瀝青混合料卸載至攤鋪機的料斗內,在鏈式傳送器的帶動作用下輸送至螺旋攤鋪器,由螺旋攤鋪機均勻地向指定的寬度內攤鋪混合料,而后用振搗板搗實、平板整平。攤鋪期間嚴格控制瀝青混合料的溫度,以便正常攤鋪,同時也為了給后續壓實作業的開展創設良好的條件。對于接觸混合料的機械和工具,均要清理表面的雜物,涂抹薄層油水混合液。攤鋪完成后,檢查攤鋪厚度、平整度、橫坡度,若有問題則妥善處理,直至各項實測結果均滿足要求為止。
按初壓、復壓、終壓的順序依次壓實,具體分析如下。
(1)初壓。瀝青混合料攤鋪后,隨即安排初壓,正常施工條件下的碾壓溫度不可低于125℃,低溫環境中不低于135℃。壓路機運行時,禁止在已鋪的面層上調頭、排壓。壓路機從外側開始壓實,逐步向中間推進,相鄰碾壓帶重疊量取輪寬的1/3。初壓采取靜壓的方法,做2 遍壓實處理,壓路機驅動輪面向攤鋪機,線壓力不小于350N/cm,壓實路線方向不得隨意改變,否則易影響瀝青混合料的成型狀態,例如瀝青混合料發生推移。壓路機的啟動和停止均要緩慢,不可驟然提速或停下。
(2)復壓。設備采用重量不小于12t 的鋼輪壓路機,相鄰碾壓帶重疊量取后輪寬的1/2,振動頻率35Hz~50Hz,振幅0.3mm~0.8mm。振動壓路機倒車時,必須按照“先停止、后倒車”的方式操作,且向另一方向運動后方可開啟振動,不然易導致瀝青混合料局部鼓包。復壓遍數以3 遍為宜,經過初壓后,使瀝青混合料的密實度基本能夠達到要求。
(3)終壓。復壓后隨即安排終壓,此環節采取靜壓的方法,壓實遍數2 遍,目的為消除前期設備運行時產生的輪跡。壓實作業長度與攤鋪速度相適應,避免過快壓實或過慢壓實。在連續攤鋪期間,壓路機均要持續運行。若壓實期間有瀝青混合料粘輪問題,可向碾輪上噴淋適量的霧狀水(摻入適量的表面活性劑)。部分路段未碾壓成型時,禁止壓路機在該處轉向、調頭。若振動壓路機在已壓實的路面運行,則必須關閉振動。部分瀝青面層得到碾壓但尚未完全冷卻時,禁止車輛在該處運行,且禁止停放任何車輛、設備,亦不可堆積其他物品。
接縫應具有平順性和穩定性。相鄰兩幅及上下層的橫向接縫錯位超1m,中、下層的橫向接縫錯開搭接,施工中需要全面清理搭接部位的雜物,再灑粘結油。搭接處中粗顆粒的粒徑超過壓實層厚度時,為了不影響路面的平整性,將該部分剔除,再補充適量的細料,直至路面保持平整為止。橫向接縫宜設置為垂直的平接縫,要求接縫密實、平順。對橫向接縫做碾壓處理時,按照先橫向碾壓、后縱向碾壓的順序依次進行,設備采用光輪壓路機或振動壓路機,光輪壓新鋪和已鋪的面層中間,經過檢測后,若滿足要求則停止橫向碾壓,進而轉為縱向碾壓,最終完成攤鋪接縫的施工作業。
瀝青表面處治路面屬于鋪設厚度不超過3cm 的薄層路面,用瀝青和集料按層鋪設到位,或是采取拌合方法施工成型。
(1)瀝青表面處治層的厚度通常未超過3cm,由于厚度有限,其在提高路面的強度、剛度方面缺乏足夠的優勢,主要特性在于作為磨耗層、防水層、抗滑層使用。瀝青表面處治層不具備單獨承受沖擊力及水平力的能力,因此為了保證該層的穩定性,要求其下承層足夠完整、穩定。施工前,先向下承層灑透層瀝青,待其完全滲透后,澆灑瀝青。
(2)加強協調,盡可能增強施工工序的銜接緊密性。工期允許時,盡可能在干燥和氣溫較高時施工,保證瀝青表面處治層的施工質量,并在日最高氣溫低于15℃前半個月完成。分段搭接時縱向搭接寬度為1m~1.5m,橫向搭接寬度10cm~15cm(采取分幅澆灑的方法時),第二、三次瀝青的搭縫需錯開。
(3)每完成一段石料的撒鋪作業后,隨即用輪胎壓路機做3~4遍碾壓。壓路機從路邊開始壓實,逐步向路中心推進,為保證壓實的全面性,每次輪跡重疊量需達到30cm,最終得到完整的、密實的整體結構。雙層式及三層式瀝青表面施工思路與前述一致,但有所區別的是,此類結構的施工需增加1~2 次的灑油、撒料、碾壓工序。
綜上所述,瀝青混合料攤鋪涉及原材料的選取、混合料的拌和、運輸、現場攤鋪、壓實等作業內容,每個環節乃至每道工序的施工質量均會影響到瀝青路面的施工效果。經過本文的分析,提出瀝青混合料攤鋪施工的關鍵工序及其涉及的技術要點,希望所提內容可為同仁參考,促使在后續的工程中以更加科學的方法完成瀝青混合料的攤鋪作業。