關(guān)鍵詞:瀝青砼 路面 平整度 控制
??1 前言?
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,高等級公路建設(shè)方興未艾。由于瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪音低、施工周期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便等特點,因而被越來越多地應(yīng)用到高等級公路中。同時對路面的質(zhì)量也提出了更高的要求,除需具備堅實、平順、穩(wěn)定、防水、耐久等基本要求外,還必須具有高標(biāo)準(zhǔn)的平整度和抗滑性能等。?
南京機(jī)場高速公路是江蘇省門第一路,國優(yōu)精品工程。全長28.756km,按六車道規(guī)劃、四車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計車速4處和服務(wù)區(qū)1120km/h,全線設(shè)互通立交處。計有路基土石方近基4km,特大橋、大橋6座,500萬m3,軟中小橋通131道。其路面面層結(jié)構(gòu)為20cm二灰土25座,涵洞、道底基層、34cm二灰碎石基層以及6cm AC-25Ⅱ型瀝青砼下面層、 6cm AC-25Ⅰ 型瀝青砼中面層 和 層。在瀝青上面4.5cm AC-16B型瀝
青砼上面層開工之前指揮部提出了要確保路面平整度不大于要求,經(jīng)過全0.65mm,爭創(chuàng)0.60mm以下的體建設(shè)者的努力,終于圓滿完成了預(yù)定目標(biāo)。?
2 路面平整度控制的技術(shù)措施
影響路面上面層平整度的技術(shù)因素很多,大體可分為施工前的準(zhǔn)備、施工中的控制和施工后的保養(yǎng)三個部分。?
2.1 施工前的準(zhǔn)備?
2.1.1 瀝青砼中面層質(zhì)量缺陷的彌補(bǔ)?
中面層的平整度對路面的最終平整度有著相當(dāng)大的影響,因此必須保證中面層表面清潔、無雜物、平整、無明顯局部突起或低洼處。?
(1)檢查橋頭搭板前后、中面層施工接縫,發(fā)現(xiàn)有凸檢查橋頭搭板前后、中面層施工接縫和橋梁接凹現(xiàn)象,應(yīng)整修平整;對平整度嚴(yán)重超標(biāo)的路段,應(yīng)刨洗平整后再行鋪筑。因為在上面層松鋪系數(shù)和頂面高程一致的情況下,經(jīng)壓實后下層的不平整仍會反映至上層,盡管這種不平整不如下層明顯。機(jī)場路在上面層施工前就因此刨去新鋪筑。200m以上中面層,之后重新鋪筑
(2)要用高壓水槍清除表面污染,保證表面整潔。對于泥砂污染逐段沖冼,并輔以人工清掃,在攤鋪的前一天要進(jìn)行二次清洗,之后封閉交通;若被水泥砂漿污染,應(yīng)先人工鑿除并用鋼絲刷,之后再清洗 ;對于刷不凈的地方,可噴灑粘層瀝青;因機(jī)、柴油污染引起的松動,則必須挖除后補(bǔ)平;對于中面層鉆孔取芯留下的孔洞應(yīng)用混凝土填實抹平。
? 實踐證明,中面層平整度對提高路面上面層平整度起著關(guān)鍵性的作用,機(jī)場路中面層平整度標(biāo)準(zhǔn)差在下了堅實的基0.9mm左右,這為提高上面層的平整度打礎(chǔ)。
2.1.2 嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量?
本工程采用了玄武巖加工而成的粗細(xì)集料。因為玄武巖具有強(qiáng)度高、棱角分明、耐磨耗等特性,適合瀝青上面層的路用性能。要求粗細(xì)集料潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì),符合規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求。玄武巖采用擇段選擇,定點供應(yīng)。在供應(yīng)協(xié)議中明確要求廠方提供的四種規(guī)格集料不得串料,每種規(guī)格的集料必須保證級配穩(wěn)定,不得有大的出入。?
瀝青由指揮部統(tǒng)一供應(yīng)新加坡其有關(guān)技術(shù)ESSO(埃索)牌瀝青,性質(zhì)見表1。
表1
針入度 |
延度 |
軟化點 |
閃點 |
含蠟量 |
溶解度 |
熱老化 |
熱老化后 |
熱老化 |
64.6 |
>150 |
49.0 |
292 |
1.986 |
1.039 |
0.3 |
81 |
>150 |
經(jīng)過目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計和生產(chǎn)配合比驗證三階段的設(shè)計和調(diào)試,
機(jī)場路瀝青上面層混合料在MARINI拌和機(jī)上調(diào)試結(jié)果如表2。
表2?
項目 單位 |
合成級配通過以下篩孔(mm)量(%) | ||||||||||
19 |
16 |
13.2 |
9.5 |
4.75 |
2.36 |
1.18 |
0.60 |
0.30 |
0.15 |
0.075 | |
工地 |
99.0 |
87.6 |
81.0 |
65.0 |
41.3 |
29.4 |
20.1 |
16.5 |
11.3 |
10.4 |
6.4 |
中心 |
100 |
92.5 |
85.3 |
67.8 |
40.5 |
28.7 |
21.6 |
17.5 |
13.6 |
9.2 |
6.2 |
東大 |
100 |
90.2 |
82.2 |
62.9 |
40.9 |
29.3 |
21.7 |
16.7 |
8.9 |
8.4 |
5.5 |
續(xù)表2
項目 |
密度(g/cm3) |
空隙 |
粒料 |
飽和 |
穩(wěn)定 |
流值 |
殘留 | |
實測 |
理論 | |||||||
工地 |
2.564 |
2.661 |
3.60 |
15.03 |
76.0 |
8.40 |
34.0 |
75.0 |
中心 |
2.664 |
2.664 |
3.50 |
14.64 |
76.10 |
9.30 |
30.5 |
78.84 |
東大 |
2.655 |
2.655 |
5.07 |
15.96 |
70.51 |
8.92 |
32.8 |
79.04 |
生產(chǎn)配比設(shè)計中,為確保路面平整度,必須嚴(yán)格控制集料的最大粒徑和用量,
以及4.75系數(shù)的波2.36和0.075mm三檔規(guī)格料的通過量,以減少動,從而確保路面
的平整度。經(jīng)分析比較生產(chǎn)配合比油石比最后采用4.9%。?
2.1.3 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的調(diào)試和檢修
(1)家采用兩臺意機(jī)場路瀝青上面層有兩家施工單位,其中的一大利MARINI公司
生產(chǎn)的MHPL100生產(chǎn)能力每型拌和機(jī),屬傳統(tǒng)間歇式瀝青砼拌和設(shè)備,設(shè)計臺
100t/h,實際生產(chǎn)能力80~90t/h干除塵后2次。礦料經(jīng)冷料倉按級配定量供給,經(jīng)
加熱烘篩分加入礦粉和瀝青均勻攪拌成混合料。該套設(shè)備具有精確的電子秤量系統(tǒng)、
紅外線高溫計和先進(jìn)的除塵裝置,當(dāng)出現(xiàn)溫度、進(jìn)料數(shù)量等不符合要求時會自動報
警,是目前國際上較先進(jìn)的瀝青拌和機(jī)。為確保路面平整度,每日必須對拌和樓進(jìn)行
檢查保養(yǎng),尤其是必須檢查拌和樓振動篩的完好程度,以防篩子破裂,造成級配變
化。同時根據(jù)每日抽提試驗,及時檢查級配情況,為第2天生產(chǎn)微調(diào)級配提供必要
依據(jù)。?
(2)為確保路面平整度,攤鋪設(shè)備采用德國ABG公司422型履帶式攤鋪機(jī),標(biāo)準(zhǔn)寬
度2.5m板為雙搗固器,最大寬度12m,最大攤鋪厚度30cm。因熨平拼裝式,經(jīng)過雙搗
固器的搗實和振動作用,攤鋪后的混合料可達(dá)到預(yù)壓密實85%以上的度,從而減小了
壓路機(jī)初壓產(chǎn)生的推擠現(xiàn)象,有利于平整度的提高。同時還可以減少配套壓實機(jī)械的
數(shù)量和壓實遍數(shù),以提高生產(chǎn)效率。另外該機(jī)具有液壓鎖緊裝置,在攤鋪作業(yè)中,由
于鋪設(shè)材料的承載能力低,為了阻止在機(jī)械停頓時熨平板的沉陷,可通過該裝置將熨
平板鎖緊。同時該機(jī)器具有液壓防爬鎖緊裝置,在攤鋪機(jī)出現(xiàn)故障或停機(jī)待料時,該
裝置可以防止因混合料溫度下降而引起的熨平板上浮,避免熨平板前混合料局部隆起
而影響平整度。攤鋪層的厚度和坡度由電子坡度調(diào)平裝置調(diào)節(jié);粒料傳感器控制混合
料在熨平板前的高度;該設(shè)備還裝有自動找平裝置。?
為確保路面平整度,在實際施工中引進(jìn)了美國BLAW-KNOX公司生產(chǎn)的移動式基準(zhǔn)
裝置。該裝置長(2×12)個可上下16.77m,在攤鋪機(jī)前面的基準(zhǔn)梁上裝有24伸縮的
“雪撬”板,后面基準(zhǔn)梁上裝有,可消除下層32(2×16)個可上下伸縮的膠輪(見圖1)
局部不平整,將原有路面縱坡鋪層基準(zhǔn)獲(通過浮動均衡梁移動基準(zhǔn)獲得)和新鋪層
(通過得)的平均高程結(jié)合在一起,與“走鋼絲”和攤鋪機(jī)本身自帶的找平裝置相比,
具有明顯的優(yōu)點,從而保證了路面平整度。
圖1
正式攤鋪之前應(yīng)調(diào)整好攤鋪機(jī)熨平板寬度、橫坡度、攤鋪厚度和熨平板初始工
作迎角等各項結(jié)構(gòu)參數(shù)。?
2.1.4 酌情調(diào)整上面層的厚度
一般說來在一定范圍內(nèi),厚度越厚越有利于控制平整度。為確保路面平整度,
機(jī)場路將上面層厚度由原設(shè)計的4cm變更為4.5cm瀝青砼橋面鋪裝由4cm改為6cm分
兩;將某座長717m大橋的層鋪筑。原水泥砼橋面平整度偏差為3.64mm,攤鋪第一層
瀝青砼后平整度偏差為1.12mm,攤鋪第二層瀝青砼后平整度偏差達(dá)0.55mm。另外對
于部分中面層平整度較差的路段亦采用。加厚的辦法,變更為測該段上面層6cm上
面層分兩層攤,經(jīng)檢平整度標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到0.57mm。
2.2 施工中的平整度控制?
2.2.1 嚴(yán)防瀝青混合料的離析
瀝青混合料從拌和到鋪筑的過程中會出現(xiàn)以下幾種離析的可能:混合料從拌
和好到儲料倉;從儲料倉裝運到汽車;從料車卸到攤鋪機(jī)料斗;從料斗到螺旋布
料器以及在螺旋布料器的作用下也會出現(xiàn)離析的可能。因此必須采取各種措施
(諸如:裝料時汽車前后挪動,攤鋪時及時收攤鋪機(jī)料斗,經(jīng)常檢查螺旋布料器等
等嚴(yán)控制瀝青混),從合料的離析,否則會引起局部松鋪系數(shù)的波動,或引起攤
鋪面的拉痕而造成縱橫向局部微小的波浪 ,從而影響路面平整度。?
2.2.2 合理確定拌和能力和運輸能力
為了保證均勻、連續(xù)、不間斷地攤鋪,必須保證拌和樓達(dá)到一定的產(chǎn)量,
一般不推薦采用不同施工單位聯(lián)合供料的方法來確保必要的瀝青混合料產(chǎn)量。
因為不同施工單位素質(zhì)不一,集料不盡相同,存在生產(chǎn)配比、拌和均勻性、
溫度控制較難統(tǒng)一等一系列問題。?
2.2.3 保證緩慢、均勻、連續(xù)、不間斷地攤鋪
(1)一要求,并指現(xiàn)行瀝青路面施工規(guī)范中第7.6.9條提出了這出“攤鋪過
程中不得隨意變換速度或中途停頓”。我們在實踐中感到這一要求是提高路面平
整度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。攤鋪速度不宜過快,因太快會影響到攤鋪后的預(yù)壓密實度和平
整度;但亦不宜太慢,否則會影響生產(chǎn)效率。攤鋪速度應(yīng)結(jié)合拌和能力和平整度
的要求,推薦速度控制在2~4m/min之內(nèi)。
? (2)鋪機(jī)前料車較攤鋪過程中一般不宜隨意改變速度,禁止因攤多時加快速
度,或料車較少時而故意放慢速度等料。因為速度的變化必然導(dǎo)致攤鋪厚度變
化,為了保持厚度不變,就要調(diào)節(jié)厚度調(diào)節(jié)器以及島固器和熨平板的激振力與振
搗梁行程,以保證最終壓實面平整。但人工調(diào)節(jié)是憑經(jīng)驗調(diào)節(jié),在速度變化處終
歸會引起攤鋪后預(yù)壓密實度的變化,從而導(dǎo)致最終壓實厚度的差異,影響到路面
平整度。?
(3)而引起中途停攤鋪中要絕對保證連續(xù)性,避免因待料等原因頓。雖然ABG
攤鋪機(jī)裝有防爬鎖裝置,但因混合料溫度下降會引起局部不平整,而且縱向調(diào)平
系統(tǒng)在每次起動后,仍需行駛采用跟機(jī)加3~8m后才能恢復(fù)正常,故切忌走走停
停,中途油,爭取每天只收工時停機(jī)一次。?
(4)鋪機(jī)前灑落的運料車卸料時不得撞擊攤鋪機(jī),并及時清除攤粒料,嚴(yán)禁人工
向攤鋪層上灑料,攤鋪層未壓實前不得隨意踩踏,以確保路面的平整度。
(5)嚴(yán)禁在攤鋪好的路段內(nèi)人工補(bǔ)細(xì)料。?
2.2.4 瀝青混合料的碾壓
碾壓是瀝青路面施工最后一道工序,必須嚴(yán)格控制,否則將前功盡棄,無法達(dá)到
設(shè)計平整度的要求。?
(1)壓實機(jī)具的類型及組合?
常用的壓實機(jī)械有鋼輪和輪胎兩種壓路機(jī)。初壓應(yīng)采用輕型鋼輪壓路機(jī),以整平
和穩(wěn)定攤鋪層,避免縱橫向推擠;復(fù)壓選用輪胎壓路機(jī),以使混合料密實、穩(wěn)定成
型,這是提高壓實度的關(guān)鍵;終壓的目的是消除輪跡,形成最后的壓實表面,宜選用
寬鋼輪壓路機(jī)。壓路機(jī)的規(guī)格、數(shù)量與行駛速度應(yīng)與攤鋪機(jī)的施工寬度和攤鋪速度相
匹配。碾壓溫度與碾壓效果關(guān)系也很大,高溫時混合料塑性大,容易改變空隙而獲得
較好的平整度;而低溫時混合料不易變形,當(dāng)重型壓路機(jī)碾壓時會形成裂紋,影響平
整度和密實度,因此要改變以前等混合料溫度降低到整度,不宜選110°C才開始碾壓
的舊習(xí)慣。為確保路面平用輪胎壓路機(jī)作為終壓的碾壓設(shè)備,同時禁止壓路機(jī)振動碾
壓。機(jī)場路采用表3的碾壓組合,效果較好。
?表3
|
型號 |
質(zhì)量(t) |
輪寬(m) |
遍數(shù) |
速度 |
碾壓溫度(°C) |
初壓 |
CC21 |
7 |
1.45 |
1 |
4~6 |
120~140 |
復(fù)壓 |
YL16 |
16 |
2.0 |
6 |
6~8 |
90~110 |
終壓 |
YSH150 |
16 |
2.2 |
2 |
4~6 |
>70 |
(2)壓路機(jī)的粘輪處理?
壓路機(jī)碾壓中會出現(xiàn)混合料粘輪現(xiàn)象,對于鋼輪壓路機(jī)采用向輪上噴灑少量霧狀
水,并在噴水處覆蓋條布以增加灑水均勻性來解決;而對于膠輪壓路機(jī)則效果不佳。
若加大噴水量,又會導(dǎo)致攤鋪層表面冷卻過快,使其表面開裂,影響揉搓效果,降低
表面平整度。在實踐中發(fā)現(xiàn)采用蘸有機(jī)油和水的方法效果(1∶4)混合液的拖把跟涂輪
胎較好。待輪胎溫度升高后粘輪現(xiàn)象減輕,即可不涂或少涂混合液。?
(3)注意事項?
嚴(yán)禁急剎車和快速起步,兩端折回處的位置應(yīng)呈階梯狀隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn),及時
檢查輪胎壓路機(jī)輪胎的磨損狀況和壓力,碾壓時驅(qū)動輪應(yīng)面向攤鋪機(jī),壓路機(jī)不得停
在當(dāng)時攤鋪的瀝青面層上,及時清除灑落或風(fēng)吹到攤鋪層上的任何雜物等。?
2.2.5 接縫的處理
在施工結(jié)束時,攤鋪機(jī)在接近端部前約板稍稍抬起1m處將熨平駛離現(xiàn)場,人工鏟
齊后碾壓,用為界限,用3m直尺檢查端部平整度,以攤鋪層直尺脫離點處切割機(jī)切
縫,第二天用裝載機(jī)挖除,拖把拖洗干后用森林滅火器風(fēng)干。
經(jīng)事后分析平整度檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),接縫的好壞對整體平均平整度有很大影響。往
往連續(xù)攤鋪路段平整度較好,而接縫處的一個點數(shù)據(jù)較差。因此,接縫水平是制約平
整度的一個重要因素。處理好接縫的關(guān)鍵首先是要舍得切除已冷卻坡下的瀝青面層。
另外新鋪好混合料橫向初壓后要適當(dāng)補(bǔ)料除料,人工整平,消除因橫向碾壓推擠混合
料而導(dǎo)致的不平整。?
2.3 施工后的保養(yǎng)
施工完畢后的當(dāng)天,斷絕一切交通,以防車輛污染或剎車啟動,影響路面平整度。?
3 瀝青砼路面施工暨路面平整度控制的管理方法
要建設(shè)成一條精品路,除需必要的先進(jìn)技術(shù)外,施工組織管理則是至關(guān)重要的一
個環(huán)節(jié),它和技術(shù)相輔相成,缺一不可,是辯證的統(tǒng)一體。技術(shù)先進(jìn)而管理水平不
高,則無法發(fā)揮技術(shù)的積極作用,最終功虧一簣;若技術(shù)上有缺陷則可以通過強(qiáng)化管
理來彌補(bǔ),從而獲得良好的效果。
? 3.1 健全質(zhì)保體系,強(qiáng)化質(zhì)量意識
好的管理必須要建立一整套完善的制度,包括組織制度、獎懲制度等內(nèi)容,而質(zhì)
保體系的建立則是質(zhì)量管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。基于這一思想,指揮部首先調(diào)集監(jiān)理力量
專門成立兩個路面監(jiān)理組,分別監(jiān)理兩家路面施工單位。要求各施工單位建立質(zhì)保體
系,按照自上而下的順序,將施工過程中的各工序環(huán)節(jié)加以分解,并且對各崗位定人
定責(zé),形成南京機(jī)場高速公路瀝青上面層施工和監(jiān)理網(wǎng)絡(luò)圖,并將網(wǎng)絡(luò)上墻,以利于
檢查和監(jiān)督。并及時召開了“確保機(jī)場路路面平整度標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到的動員會。0.65mm以
下”明確全體參戰(zhàn)人員一定要樹立起精品意識,要有極其嚴(yán)格的質(zhì)量意識,對待質(zhì)量
問題決不含糊,堅持質(zhì)量一票否決。?
另外指揮部決定抽調(diào)組,以加大指5名人員分別到兩個路面監(jiān)理揮部管理力度,
同時要求路面監(jiān)理組進(jìn)駐施工現(xiàn)場,和施工人員一起吃住在工地,以便了解信息、
掌握情況、及時處理。?
3.2 認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗,學(xué)習(xí)《指導(dǎo)意見》
機(jī)場路是江蘇省門第一路,為了借鑒滬寧高速公路的成功經(jīng)驗,探索新的施工工
藝,確保路面達(dá)到部頒新標(biāo)準(zhǔn)直至精品要求,指揮部在開工前專門召開了“機(jī)場路路
面專家論證會”,就機(jī)場路路面結(jié)構(gòu)的特點、質(zhì)量要求和施工水平等方面進(jìn)行分析,
提出了適合機(jī)場路瀝青路面施工的各種意見,后參照瀝青路面施工規(guī)范整理成《南京
機(jī)場高速公路瀝青上面層施工指導(dǎo)意見》,并下發(fā)至每一位施工人員。各單位組織學(xué)
習(xí),要求各崗位相應(yīng)人員對照意見,明確職責(zé)和操作注意事項,進(jìn)行崗前培訓(xùn)。?
3.3 加強(qiáng)現(xiàn)場管理,處理突發(fā)事件
瀝青面層開工以后接下來就是現(xiàn)場管理和質(zhì)量控制問題。機(jī)場路充分發(fā)揮監(jiān)理優(yōu)
勢,各監(jiān)理人員分工負(fù)責(zé)各施工工序和環(huán)節(jié),明確各自職責(zé),做到人盯機(jī)、人盯人。
例如,第二監(jiān)理組有務(wù),其中4人16名監(jiān)理,負(fù)責(zé)約單幅23km的瀝青上面層監(jiān)理任在
瀝青拌和場負(fù)責(zé)拌和樓的運轉(zhuǎn)情況、每天的抽提和馬歇爾試驗,檢查料車是否覆蓋,
混合料是否有花白、冒煙現(xiàn)象,并記錄開停機(jī)時間。一部分負(fù)責(zé)10人在攤鋪現(xiàn)場,分
為三部分:攤鋪前的清掃,攤鋪機(jī)、壓路機(jī)和找平裝置等設(shè)備的狀況,接縫情況;
一部分負(fù)責(zé)混合料各階段的溫度,檢查虛鋪厚度、熨平板工作狀況以及補(bǔ)料情況;
還有一部分負(fù)責(zé)檢查壓路機(jī)碾壓遍數(shù)和噴水情況。另外2人巡回檢查各工序,處理
各種突發(fā)事件,協(xié)調(diào)各種情況。
3.4 領(lǐng)導(dǎo)重視關(guān)心,專家現(xiàn)場指導(dǎo)
在施工過程中為達(dá)到質(zhì)量控制的目的,解決各種問題,指揮部邀請了有關(guān)專家到
現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo),對存在的疑問進(jìn)行請教,就專家指出的問題進(jìn)行改進(jìn),保證了路面平
整度達(dá)到精品的要求。
? 4 結(jié)束語?
影響路面平整度的因素是多方面的,包括橋梁毛勒縫的安裝水平、橋頭填土和軟
基的不均勻沉降以及基層穩(wěn)定性等各個方面,而且上面層的施工亦受到氣候等客觀原
因的影響,它實際上是一個系統(tǒng)工程。本文僅就路面上面層施工過程中平整度的控制
方法進(jìn)行了總結(jié)和探討,實踐證明效果是很明顯的。通過強(qiáng)化管理和技術(shù)改進(jìn)等全方
位的努力,最終達(dá)到了路面平整度創(chuàng)精品的要求。經(jīng)省交通廳質(zhì)量監(jiān)督站檢測中心采
用交通部西安公路研究所生產(chǎn)的XLPY-F型連續(xù)式平整度儀進(jìn)行全線檢測,機(jī)場路全線
平整度標(biāo)準(zhǔn)差平均值為0.549mm,確保了機(jī)場路作為“省門第一路”的良好形象。