道桥沥青混凝土路面平整度施工技术研究

2022-02-18 01:09陈美燕
运输经理世界 2022年29期
关键词:压路机平整度摊铺

陈美燕

[领天英才(北京)企业顾问有限公司,北京100007]

0 引言

道桥沥青混凝土路面平整度不仅关乎整个道路的美观性,同时对整体道路施工质量也有着直接的影响,因此必须提高对道桥沥青混凝土路面平整度施工技术应用的重视,基于不同施工环节,从细节出发,加强对路面平整度关键施工技术要点的研究分析,保障路面平整度施工质量,推动道桥工程建设实现更好的发展。

1 沥青材料拌和施工

1.1 拌和温度控制

沥青道路路面平整度好坏与沥青混合料质量高低有着密切关系。在正式开展道桥沥青混凝土路面施工前,需要做好沥青材料的拌和,加强拌和温度控制,对后续沥青平整度有着重要影响[1]。如果拌和温度过高,则沥青混合材料氧化速度加快,容易出现析漏问题,影响沥青材料稳定性,不利于后续平整度施工控制。反之,沥青混合材料和易性、均匀性变差,同样不利于后续施工平整度控制。在《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1—2008)中,明确了在不同施工条件下,沥青材料拌和温度与施工温度。基于不同的施工工序,表1 展示了不同标号的沥青加热温度与矿物加热温度。从中可知,在不同拌和机械条件下,相较于沥青加热温度,集料加热温度往往更高,并且相较于最初加热温度,拌和完成后的沥青温度较低。

表1 不同标号沥青材料拌和温度建议值

1.2 确定最佳拌和时间

为了保证沥青道路路面平整度,还应确定最佳拌和时间,具体方法如下:首先,按照实际拌和施工经验,先确定一个10s 的干拌时间,再确定一个40s 的湿拌时间,然后开始试拌[2]。在这一过程中,集料先不加入沥青进行搅拌,在集料通过搅拌趋于稳定后再加入沥青,最后完成第一次试拌和。其次,对拌和成品进行检测,如果不存在飞散、析漏等问题,则开始第二次试拌和,但拌和时间要缩短3s。以此类推,直到检测出现问题。当出现问题后,在此次拌和检测之前确定的拌和时间便是最佳拌和时间。反之,如果第一次拌和便检测出了问题,则需要在原本的拌和时间上增加3s,然后继续进行拌和检测。按照上述方式,找出最佳拌和时间。

1.3 落实拌和施工关键技术要点

为了保证沥青道路路面的平整度,在开展沥青拌和施工工艺时应落实以下关键要点:第一,检查搅拌情况。要求集料与沥青材料互相包裹,形成结合料,并且结合料本身有着良好的黏结性能。期间一旦发现问题,就需要及时调整拌和温度与拌和时间,保证结合料质量。第二,在拌和施工期间,注意检查振动筛与筛分板,防止大颗粒进入。第三,在放料施工过程中,注意加强控制,防止湿料进入拌和设备。

2 沥青混凝土道路摊铺施工

2.1 科学合理控制摊铺性能

沥青摊铺性能控制要点如下:

首先,合理调整熨平板,并做好熨平板预热。一方面,在几何面上要求熨平板与摊铺机左右处于对称状态,同时熨平板与地面保持平整,这是保证道路平整度的关键[3]。另一方面,在正式开展摊铺施工前,应注意提前做好熨平板预热工作。提前预热时间为60min 左右。在预热过程中,要求升温时间在30min以上。从而保证熨平板温度能够稳定上升至100℃。

其次,保证自动找平装置功能正常发挥。在当前采用的一些摊铺机械中,均配置了全自动找平装置。该装置的功能发挥主要依赖于内部的自动找平仪。通过自动找平仪发出控制指令,才能保证摊铺路面的平整度。在施工过程中,一旦自动找平仪出现了故障,或者反应不够灵敏,就很容易影响摊铺平整度。因此,在施工前必须做好自动找平仪的校核与检查工作,确保其功能正常发挥。

最后,科学合理设置摊铺参数。摊铺参数设置内容包括以下几点:

第一,螺旋布料器参数。该装置的功能是负责将沥青混合料均匀地布放在熨平板前。基于不同的摊铺厚度,螺旋布料器位置参数布置也有一定差异性。如果摊铺厚度在15cm 以上,则应将螺旋布料器位置设置为“高位摊铺”。如果摊铺厚度在5~15cm 之间,应将螺旋布料器位置设置为“中位摊铺”。如果摊铺厚度在8cm 以内,应将螺旋布料器位置设置为“低位摊铺”。沥青道路面层摊铺厚度一般在10cm 以内,因此应将螺旋布料器位置参数设置为“中位摊铺”。

第二,确定松铺系数。松铺系数的确定,需要先在施工现场进行试铺,然后再确定最终的系数数值。具体操作步骤如下:一是在摊铺施工现场选择试验场地进行试摊铺,并注意确定定点位置,完成高程采集。二是结合以往施工经验,先确定初始摊铺厚度值,并在定点处完成摊铺,采集该位置的高层。三是完成碾压与夯实施工,并再次采集定点位置高层。四是整理上述数据,完成松铺系数计算。松铺系数技术公式如下:

第三,确定摊铺速度。为了保证道路摊铺施工的连续均匀性,需要科学合理地确定摊铺速度V,具体可参考以下计算公式:

式(2)中:Q 表示拌和站生产速度,t/h;C 表示摊铺效率系数,取值范围是0.6~0.8;P 表示摊铺机振捣压实后的混合料密度,t/m3;W 表示摊铺宽度,m;H 表示摊铺机振捣压实后的铺筑厚度,cm。

从实际施工实践来看,并不是摊铺速度设置越快越好。因此,相较于沥青混合料温度,熨平板温度明显更低,并且后续还需要结合施工需要处理接缝。因此,起步摊铺速度应不高于1.5m/min。后续随着摊铺施工的进行,可以适当提升摊铺速度。结合式(2)中的各种影响因素,考虑到现场施工情况,为了保证道路的平整度,建议将摊铺速度控制在2~3m/min。值得注意的是,如果在施工现场需要更换运料车,那么摊铺速度在建议的基础上,还应适量地向下调整,并要求确保整个摊铺过程的施工连续性。

第四,加强摊铺施工夯实与振动参数控制。在摊铺机械设备的帮助下,利用其压实与振动功能,可以有效提升沥青混凝土道路面层的密实度,从而减少后续碾压的次数。一般情况下,预铺设的道路面层比较薄,沥青混合料的矿料粒径均值也比较小,因此注意加强振动参数控制,选择小振幅进行振动压实,防止混合料出现松散问题。

2.2 加强摊铺基准线控制

通过做好摊铺基准线控制,能够有效提升摊铺机械自动找平施工作业质量水平。在实际控制时,可采取“走钢丝”方法。具体方法操作实践要点如下:在选择钢丝时,应采用高强度材料制作而成的钢绞线,直径为2~3mm。然后在紧线设备的帮助下,牵拉钢丝绳,拉力为800kN,使其处于紧绷状态,安装在支柱横杆之上。在两个支柱横杆之间,要求钢丝绳中部挠度在2mm 以内。相邻支柱横杆之间的距离要求统一,通常控制在5~10m 范围内。为了保证道路平整度,应采用两台精密水准仪,准确确定钢丝绳的高度。值得注意的是,相较于设计高程,钢丝初始高度应其起高1m,从而提供一定的“缓冲空间”,防止因施工时间较长紧绷的钢丝绳出现松动,导致实际高程比设计高程低的情况发生。在进行摊铺施工时,要求两侧基准线靠近熨平板边缘,提升摊铺厚度的精准性。从实际施工过程来看,由于沥青混凝土道路需要连续施工,因此应准备充足的钢丝绳,防止出现尚未完成摊铺路段施工,钢丝绳已经用完问题,影响摊铺施工的连续性。

2.3 落实摊铺施工关键技术要点

在实际开展沥青混凝土道路路面摊铺施工时,应注重落实以下关键施工要点:

2.3.1 摊铺机操作人员必须有纯熟的操作技术,始终保持摊铺机匀速稳定行驶,保证整个摊铺过程的稳定连续性。为了进一步提升松铺厚度的均匀性,驾驶员在操作过程中,还需要结合自身施工经验,参考实际施工情况,合理地调整熨平板的振动幅度、厚度,从而更好地保障道路摊铺的平整度。

2.3.2 在进行摊铺时,尽可能地避免出现急停或者停机故障。一旦因突发情况或者其他原因导致摊铺施工中断,驾驶员就应快速做出反应,锁紧熨平板,防止出现沉降问题。此外,还应结合外部环境温度,严格控制停机时间。一般情况下,如果外界温度高于15℃,停机时间应不高于10min。反之,停机时间更短。一旦停机时间超过了20min,或者摊铺沥青温度低于100℃,则需要采用冷接缝方式,重新完成接缝,再继续进行摊铺施工。

2.3.3 在开展道路上面层摊铺施工前,应注意填充修复好道路中面层的凹陷。如果道路中面层出现了“波浪”“凸楞”等问题,则应及时采用铣刨机做好修正处理。

2.3.4 在完成摊铺施工后,除了因路面局部位置不平整而单独进行修复以外,禁止采用人工修复方式对整个道路进行修整。当道路尚未进行初压时,禁止踩踏道路路面。

2.3.5 做好接缝处理。针对横向接缝,要求先在接缝周围的位置铺设一层热拌混凝土沥青混合料,使其接缝位置再度软化,主要目的是促进接缝之间形成一个整体,避免影响道路的平整度。随后再进行接缝位置的摊铺施工。在碾压横向接缝前,注意先清除预热的沥青混合料,以保证压实性与搭接面的平整性。针对纵向接缝的处理,应采用两台型号相同的压路机,联合开展压实作业。要求沥青路面分道线与热接缝位置重合。应注意,对行驶在前方的摊铺机而言,应在已经摊铺沥青混合料的路段,预留一小段道路距离(30cm 左右)不进行压实,从而为后续紧跟而来的摊铺机提供高层基准面,同时预留大约25cm 左右的摊铺面。在完成所有摊铺施工后,采用一台压路机,开展跨缝碾压施工,从而消除接缝痕迹,保证路面的平整度。

3 沥青混凝土道路碾压施工

3.1 基于碾压工序合理配置压路机械设备

为了保证沥青混凝土道路路面平整度,应基于不同的碾压工序,科学选择碾压设备。具体控制要点如下:第一,初压施工。由于刚采用沥青混合料完成摊铺施工,此时的沥青道路路面温度较高,因此不建议采用高吨位压路机进行压实,建议选择静力钢轮压路机与轮胎压路机设备进行组合。先采用静压模式向前缓慢碾压,后续启动振动模式,沿着碾压痕迹原路返回。第二,复压施工。在完成初压施工后,复压施工紧随其后。建议采用双钢轮振动压路机与大吨位轮胎压路机进行配合碾压,同时注意增加碾压次数。第三,终压施工。在这一环节,主要目的是消除压路机设备轮胎痕迹,进一步提升道路的平整度。终压建议采用大吨位双钢轮静力压路机与大吨位轮胎压路机配合,道路路面温度不得低于70℃。

3.2 科学控制碾压温度

首先,为了保证路面平整度,在开展碾压施工时应随时做好路面温度的检测与记录。其中,检测道路表面温度可采用表面接触式温度计。路面内部温度检测采用配置金属探测针的数显温度计,直接插入路面内部完成温度测量。其次,无论处于何种碾压工序,均要求道路路面保持较高的温度。因为高温下沥青混合料有着良好的塑性,通过压实可以有效消除内部空隙,获得良好的压实度与平整度。最后,应明确不同沥青混凝土碾压温度。其中,初步压实温度要求在120~140℃,复压要求沥青温度不低于100℃,终压要求沥青温度不低于70℃

3.3 落实碾压施工关键技术要点

首先,科学合理控制碾压关键参数,如碾压次数、碾压速度、碾压温度。碾压温度如上述所示。针对碾压次数,初压、复压、终压碾压分别是2~3 次、4~6次、2~3 次。针对碾压速度,初压、复压、终压碾压速度分别是2~3m/min、3~6m/min、4~6m/min。其次,在碾压施工时,禁止突然加速或者在碾压时突然急停,否则会严重影响路面平整度。在碾压至两端折回位置处,采用阶梯形向前方式进行碾压推进。最后,在完成碾压施工后,此时沥青混凝土道路路面尚未完全冷却,24h 内禁止在路面上停放施工设备或者其他重物,加强道路保护。

4 结语

总而言之,道桥沥青混凝土路面平整度施工是一项非常专业且复杂的工序。在这一过程中,应立足各个施工环节,加强对各项施工技术控制措施的落实,促使路面平整度得到有效控制,提升整体道桥沥青混凝土路面施工质量水平。

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