劉沐勛
(廣西桂通工程咨詢有限公司,廣西 南寧 530028)
由于瀝青瑪脂碎石混合料(SMA)具有良好的實(shí)用性能,被廣泛應(yīng)用于新建道路和舊路維修中的瀝青混凝土路面上面層。對(duì)于SMA瀝青面層施工技術(shù),國內(nèi)正處在實(shí)踐階段,施工項(xiàng)目也不少,雖然有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可借鑒,但由于SMA瀝青面層施工技術(shù)復(fù)雜、施工控制工序要求高,特別是對(duì)厚度、壓實(shí)度、路面平整度、抗滑性能的控制,受制約的因素較多,難度較大。因此,為了保證SMA瀝青面層施工質(zhì)量,就必須采取優(yōu)化的配合比、科學(xué)合理的施工技術(shù)。本文結(jié)合廣西沿海高速公路改擴(kuò)建一期工程預(yù)留起點(diǎn)路段施工的實(shí)際情況,探討SMA-13改性瀝青混凝土上面層從原材料開始到最后碾壓成型,每一個(gè)環(huán)節(jié)所采取的施工控制措施。
廣西沿海高速公路改擴(kuò)建一期工程起于南寧市良慶區(qū)那馬鎮(zhèn)新丁村附近,終于欽州市欽北區(qū)大寺鎮(zhèn)南間村。預(yù)留起點(diǎn)路段及主線收費(fèi)站項(xiàng)目起于廣西沿海高速公路改擴(kuò)建一期工程起點(diǎn)K1990+532.14,終于南寧市外環(huán)公路那馬北樞紐互通段,終點(diǎn)樁號(hào)K1993+931.906,路線長3.4 km。本項(xiàng)目瀝青混凝土路面上面層為4 cmSMA-13改性瀝青混凝土。
(1)瀝青:采用“殼牌”(瀘州)瀝青有限公司SBS(I-D)改性瀝青,材料已經(jīng)進(jìn)場并會(huì)同監(jiān)理工程師取樣檢測合格。
(2)粗集料:本項(xiàng)目所用的上面層輝綠巖碎石從田東縣巖相山輝綠巖石場采購,規(guī)格為5~10 mm、10~15 mm;石灰?guī)r碎石(規(guī)格3~5 mm)從扶綏長山頭石場采購,直接供應(yīng)至本項(xiàng)目拌合場。上述石場生產(chǎn)的碎石潔凈、干燥、級(jí)配組成及其他各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均能符合技術(shù)規(guī)范的要求。
(3)細(xì)集料:本項(xiàng)目所用的石灰?guī)r機(jī)制砂(規(guī)格0~3 mm)從扶綏長山頭石場采購,直接供應(yīng)至本項(xiàng)目拌合場。上述石場生產(chǎn)的機(jī)制砂潔凈、干燥、級(jí)配組成及其他各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均能符合技術(shù)規(guī)范的要求。
(4)填料:本項(xiàng)目礦粉自武鳴威宇石粉廠采購,并經(jīng)過檢測報(bào)備,質(zhì)量可靠,供應(yīng)充足。
(5)木質(zhì)素纖維:本項(xiàng)目采用北京拓木人博大科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的顆粒狀木質(zhì)素纖維,該產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)經(jīng)檢驗(yàn)合格,滿足設(shè)計(jì)要求。
(1)本項(xiàng)目目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)見表1。
表1 SMA混合料目標(biāo)配比表
(2)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)在瀝青面層施工之前進(jìn)行,本項(xiàng)目生產(chǎn)配合比見表2。
表2 SMA混合料生產(chǎn)配合比表
(3)生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段選擇在試驗(yàn)路鋪筑時(shí),用以上生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌,并鋪筑試驗(yàn)路段,對(duì)瀝青混合料的技術(shù)性能進(jìn)行分析及現(xiàn)場檢測,各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求,并總結(jié)人、料、機(jī)具組合。確定施工配合比見表3。
表3 SMA混合料施工配合比表
瀝青混凝土拌合設(shè)備采用間歇強(qiáng)制式拌合站。拌合時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制改性瀝青和各種礦料的用量,并嚴(yán)格控制:
(1)改性瀝青加熱溫度:165 ℃~170 ℃。
(2)礦料加熱溫度:185 ℃~195 ℃。
(3)混合料出廠溫度:175 ℃~185 ℃。
(4)混合料廢棄溫度:≥195 ℃廢棄。
(5)拌合時(shí)間:每鍋總體攪拌時(shí)間為60~65 s,其中濕拌≥45 s,干拌≥15 s,在攤鋪前提前拌料。
(6)木質(zhì)素纖維投放:用人工把木質(zhì)素纖維倒進(jìn)自動(dòng)投放機(jī)內(nèi),木質(zhì)素纖維的自動(dòng)投放控制在10 s一盤。
(1)運(yùn)輸前,清洗干凈運(yùn)輸車輛車廂,并涂刷隔離劑,防止瀝青粘結(jié)車廂板。在裝車前再次檢查車廂清潔程度是否符合要求,是否存在污染的現(xiàn)象。
(2)由于是改擴(kuò)建高速公路,一邊施工一邊通車,所以運(yùn)輸車輛需按規(guī)定線路行駛,并嚴(yán)格遵守交通規(guī)則,按規(guī)定粘貼醒目的施工標(biāo)示標(biāo)志牌。運(yùn)料車應(yīng)有良好的篷布覆蓋設(shè)施,車輛密封良好,車廂尾部卡扣牢固,能有效防止沿途灑漏。
(3)瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量應(yīng)滿足施工要求,攤鋪機(jī)前始終保持有運(yùn)輸車輛等候卸料;運(yùn)輸車向攤鋪機(jī)卸料時(shí),不得撞擊攤鋪機(jī);卸料必須倒凈,如有剩余,及時(shí)清除,防止硬結(jié)、離析;結(jié)塊或滯留在車廂上的混和料必須廢棄。
(1)瀝青上面層攤鋪采用2臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合鋪筑的方法,其中1臺(tái)為可伸縮式攤鋪機(jī),最大鋪筑寬度為21 m。瀝青上面層以厚度和平整度控制為準(zhǔn),采用超聲波紅外線平衡梁控制,依據(jù)試驗(yàn)段松鋪系數(shù)1.20進(jìn)行施工。為了保證攤鋪面均勻、平整,提前1 h開始對(duì)熨平板進(jìn)行預(yù)熱至120 ℃以上。攤鋪機(jī)夯錘振搗及熨平板振動(dòng)的振頻及振幅均勻、穩(wěn)定,以確保攤鋪面均勻密實(shí),且要求初始?jí)簩?shí)度達(dá)85%左右。
(2)攤鋪時(shí)為保證施工的連續(xù)性,攤鋪機(jī)保持勻速前進(jìn),速度控制在2.5 m/min,中途不能任意變速或停頓,達(dá)到“連續(xù)、不停、勻速、高溫”攤鋪。合理安排運(yùn)輸車隊(duì)、施工機(jī)械及施工班組交接班及用餐時(shí)間,連續(xù)施工時(shí)做到“人停,機(jī)不停”。混合料攤鋪后應(yīng)采用人工配合拍邊,使邊緣整齊、密實(shí)。
(3)為避免集料離析,注意控制攤鋪機(jī)收料斗時(shí)不能太徹底,且收斗時(shí)應(yīng)停止向后送料。待后一車混合料補(bǔ)充后再將混合料向后輸送,換車或收斗時(shí)螺旋降速布料,攤鋪機(jī)降速前進(jìn)但不能停止,刮料板停止送料。刮板送料速度、分料口開口大小、螺旋布料器轉(zhuǎn)速應(yīng)保持協(xié)調(diào)、穩(wěn)定,確保螺旋布料高度位于螺旋葉片2/3以上,使混合料能均勻、穩(wěn)定向兩側(cè)輸送,避免集料離析。此外,應(yīng)根據(jù)攤鋪寬度裝配相應(yīng)寬度的熨平板和螺旋葉片,保證側(cè)擋板與螺旋端部距離<30 cm,以減小邊部的離析。
(4)攤鋪起步階段緩慢前行,密切采用鋁合金直尺檢測松鋪高程,并通過微調(diào)傳感器將攤鋪頂面調(diào)至設(shè)定高程;采用插釬隨時(shí)檢測各點(diǎn)松鋪厚度,必要時(shí)及時(shí)調(diào)整;攤鋪過程除了出現(xiàn)明顯離析、缺料、不平整及邊線修整需要人工輔助修整外,盡量減少人為的擾動(dòng),嚴(yán)禁施工人員在未碾壓的攤鋪面上隨意走動(dòng)。
(5)在攤鋪過程中,安排2個(gè)工作人員專門在兩側(cè)與中間觀察攤鋪情況,發(fā)現(xiàn)缺料、多料、小孔洞、油丁等缺陷的,及時(shí)修補(bǔ)。
(1)初壓:初壓時(shí)以碾壓混合料不推移變形為宜,盡快封閉表面以較少混合料熱量的損失。先用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓,再用雙鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)碾壓。碾壓時(shí)先壓攤鋪機(jī)搭接處的縱縫,然后從外側(cè)向中心,由底至高處碾壓;碾壓來回折返為一遍,每遍的停機(jī)位置不能在同一直線上,而應(yīng)呈梯隊(duì)狀。每一斷面力爭在3 min內(nèi)完成一遍初壓。為及時(shí)封閉瀝青表面,減小降溫速度,新攤鋪面要求在10 min以內(nèi)初壓完畢。
(2)復(fù)壓:用膠輪壓路機(jī)碾壓,要做到“緊跟、慢壓”,故復(fù)壓應(yīng)在初壓進(jìn)行完成振壓第1遍后立即進(jìn)行,且間隔距離宜≤40 m。每一斷面力爭在20 min內(nèi)完成初壓和復(fù)壓。
(3)終壓:待復(fù)壓完成長度達(dá)35~40 m時(shí),1臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1~2遍靜壓收光,速度50~60 m/min,即約4~5 km/h,使路面無輪跡為止。
(4)碾壓時(shí),調(diào)整好壓路機(jī)碾壓輪灑水噴嘴,使其灑水適量,杜絕灑水過量造成瀝青混合料溫度降低過快的現(xiàn)象。壓路機(jī)以慢而均勻的速度碾壓,不得突然轉(zhuǎn)向、不得急停。
(5)壓路機(jī)碾壓橋面、通道、明涵位置的混合料時(shí)必須采用靜壓,嚴(yán)禁壓路機(jī)開振動(dòng)碾壓。
(1)施工時(shí)力爭使接縫的數(shù)量減到最少,上下兩層的縱縫應(yīng)錯(cuò)開0.15 m(熱接縫)或0.3~0.4 m(冷接縫)以上;橫向接縫均采用垂直的平接縫,并對(duì)橫縫處篩細(xì)料進(jìn)行人工修整。
(2)碾壓完成后,在瀝青未冷卻結(jié)硬前用3 m尺檢測端部平整度,對(duì)厚度、平整度不足部分進(jìn)行全斷面鑿除處理。人工鑿除應(yīng)平順,以確保表面銜接平順及新舊混合料的粘結(jié)和咬合。
本工程從施工情況來看,嚴(yán)格按照上述施工要點(diǎn)控制每一個(gè)環(huán)節(jié)。通過流暢的施工組織使拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等各道工序銜接基本較好,工藝流程合理可行,施工成型的SMA-13改性瀝青混凝土上面層外觀平順無離析;從質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果來看,按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ F80/1-2004)檢驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)很好地滿足設(shè)計(jì)圖紙、施工規(guī)范和建設(shè)單位的要求,特別是厚度、壓實(shí)度、路面平整度、抗滑性能和密水性能得到很好的控制(驗(yàn)收檢測數(shù)據(jù)見表4)。本工程驗(yàn)收時(shí)得到政府質(zhì)量監(jiān)督部門、建設(shè)單位的充分肯定和第三方檢測單位高度認(rèn)可,工程驗(yàn)收一次性通過,質(zhì)量獲得業(yè)主的一致好評(píng),樹立了良好的社會(huì)形象。
表4 驗(yàn)收質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)表
本項(xiàng)目所采用的SMA-13改性瀝青混凝土上面層施工效果較好,積累了SMA-13改性瀝青混凝土上面層施工控制的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)類似工程施工提供借鑒??傊?,SMA-13改性瀝青混凝土施工,現(xiàn)場管理是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,在瀝青混凝土路面施工中,施工單位必須根據(jù)工程特點(diǎn)周密組織,嚴(yán)格按操作規(guī)程施工,提高施工技術(shù)工藝操作水平,才能確保工程施工質(zhì)量。
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