長營高速公路瀝青混凝土面層平整度的施工控制
王 旭柳艷玲蔣濱松
(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱, 150040) (吉林省高等級公路建設(shè)指揮部) (哈爾濱市政二公司二處)
摘 要 長營高速公路瀝青混凝土面層厚度為10 cm,施工檢測全線平整度均方差平均值為0·66 mm,達(dá)到了較高的水平。從長營高速公路路面面層施工技術(shù)操作和施工管理等方面進(jìn)行了分析和研究。
關(guān)鍵詞 高速公路;瀝青路面;平整度;施工技術(shù)
分類號 U416·04
1 工程概況
長營高速公路位于吉林省境內(nèi),是繼四平至長春高速公路通車后第二批建成的高速公路之一。公路始于長春市人民大街南端,經(jīng)樂山鎮(zhèn)、伊通縣城東側(cè),終至于營城子鎮(zhèn)關(guān)地印子屯,全長68·735km;計(jì)算行車速度為100 km/h,四車道,全封閉、全立交,路基寬度為245 m。路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為BZZ-100KN,瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)總厚度為10cm,其中上面層厚4 cm下面層厚6 cm。下面層以抗疲勞為主,兼顧抗低溫縮裂、抗車轍,采用密實(shí)式AC─25I型;上面層主要達(dá)到抗滑、抗車轍,采用緊密骨架密實(shí)式、空隙率3%~6%的AC─16V型(V型為國外間斷級配的型號)。路線最小平曲線半徑為2 500 m,最大縱坡2·6%。橋涵設(shè)計(jì)荷載為汽車———超20級,掛車———120。設(shè)計(jì)交通量為2萬輛/晝夜。
2 施工技術(shù)操作
長營高速公路面層設(shè)計(jì)厚度僅10 cm,要達(dá)到《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的平整度指標(biāo),施工難度很大。在施工過程中,針對影響平整度的各個因素,主要控制以下幾個方面。
2·1 路基和基層
路面施工前,對路基進(jìn)行全面檢查,對后填筑的橋頭、施工斜坡道、填料含水量偏高而易出現(xiàn)凍裂及沉降的路段,認(rèn)真進(jìn)行處理和檢測,防止土基工后沉降對路面平整度產(chǎn)生影響。
瀝青面層是以基層頂面作為工作面的,因此基層頂面的平整狀況直接影響面層的平整度。一般可見,瀝青面層層數(shù)越少,基層高程偏差對面層平整度影響越大;因此,對基層施工存在問題者,均采取適當(dāng)?shù)拇胧﹪?yán)格進(jìn)行處理。如對高程局部超高部分予以人工鑿除或用銑刨機(jī)進(jìn)行銑刨,大面積超高進(jìn)行調(diào)坡;對局部較大的坑槽及松散部位,清除松散材料并刨出立茬、形狀方整的坑,用適當(dāng)?shù)牟牧线M(jìn)行找補(bǔ)等等。
2·2 攤鋪操作
2·2·1 卸料
設(shè)專人指揮,運(yùn)料卡車緩慢倒車,在后輪距攤鋪機(jī)推輥20~30 cm處停車;迅速換入空檔,停止使用制動器,待攤鋪機(jī)勻速接近,平穩(wěn)地推卡車前進(jìn)。要杜絕卡車碰撞攤鋪機(jī),使攤鋪機(jī)瞬時減速,而使攤鋪層出現(xiàn)了一橫向隆起帶。攤鋪機(jī)頂推卡車前進(jìn)過程中,卡車不要使用制動,更不得使用緊急或強(qiáng)力制動;必要時適當(dāng)?shù)厥褂檬种苿悠?以能控制卡車不致滑動溜車而脫離攤鋪機(jī)為度。
卡車卸料要均勻平穩(wěn),要把車廂尾部插入攤鋪機(jī)料斗內(nèi),防止把料卸到地面上。地面上的散料要及時清除,特別是散落在攤鋪機(jī)行車經(jīng)過地面上的;否則將會導(dǎo)致自動調(diào)平裝置產(chǎn)生誤調(diào)動作,破壞攤鋪層的平整度。
2·2·2 攤鋪溫度控制
嚴(yán)格控制攤鋪溫度。攤鋪溫度低,瀝青混合料的流動性差,初始壓實(shí)度相對變小,將導(dǎo)致終壓溫度不足;攤鋪溫度高,瀝青混合料的流動性強(qiáng),初始壓實(shí)度相對增大。因此攤鋪過程中應(yīng)盡可能保持溫度一致,避免初壓實(shí)度不同而導(dǎo)致路面的不平順。
2·2·3 攤鋪速度控制
攤鋪速度應(yīng)緩慢并均勻一致。因?yàn)閿備仚C(jī)在攤鋪瀝青混合料時,其熨平板片處于一種相對平衡狀態(tài);攤鋪速度的變化將會打破這種平衡,熨平板將上下運(yùn)動,重新調(diào)整到新的位置,從而導(dǎo)致攤鋪出的油面上下起伏變化。另外,攤鋪機(jī)均有夯實(shí)功能,在熨平板振幅相同的條件下,速度慢,單位長度受到的夯擊次數(shù)多,瀝青混合料相對密實(shí);反之,瀝青混合料相對疏松。這樣,經(jīng)攤鋪機(jī)初壓實(shí)的瀝青混合料的壓實(shí)度就不相同,導(dǎo)致壓路機(jī)因松鋪系數(shù)不同,碾壓出的路面不平整。
攤鋪速度的確定,應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的拌和能力和路面每延米瀝青混合料的用量,按下式計(jì)算:
2·2·4 螺旋輸送器工作狀態(tài)
為避免粗細(xì)骨料離析,導(dǎo)致表面不平整,應(yīng)使螺旋輸送器始終處于滿載狀態(tài)。
2·2·5 熨平板工作要求
在攤鋪機(jī)攤鋪全過程中,熨平板必須經(jīng)常加熱,防止熨平板溫度降低而導(dǎo)致瀝青混合料表面拉裂,同時,必須使用振動夯板和振動夯錘振壓,盡可能增加瀝青混凝土的初始壓實(shí)度,以免形成過大的輪跡或產(chǎn)生瀝青混凝土的縱橫向推移。
2·3 碾壓工藝
2·3·1 壓路機(jī)的配置
碾壓的主要目的是使攤鋪的瀝青混合料達(dá)到要求的密實(shí)度,因此,要配備具備路夠壓實(shí)功能的壓路機(jī)。此外,由于壓路機(jī)的驅(qū)動形式、重量等技術(shù)參數(shù)不同,需要合理配置,以保證發(fā)揮機(jī)械本身效力及達(dá)到平整度的要求。長營路面施工對壓路機(jī)配置及碾壓遍數(shù)規(guī)定如下:
初壓:關(guān)閉振動裝置的雙驅(qū)動壓路機(jī)2臺,靜壓1~2遍。
復(fù)壓:輪胎式壓路機(jī)2臺,壓實(shí)2~3遍;雙驅(qū)動振動壓路機(jī)2臺,振壓2~3遍。
終壓:凈重6~8t鋼輪壓路機(jī)或雙驅(qū)動鋼輪壓路機(jī)靜壓2~3遍。
2·3·2 碾壓溫度控制
關(guān)于初壓溫度,現(xiàn)行規(guī)范提倡高溫碾壓(不低于110℃),其目的是利用高溫下瀝青混合料流動性強(qiáng),易于碾壓,同時為復(fù)壓和終壓留出時間,避免終壓溫度不足。但初壓溫度過高可能會導(dǎo)致瀝青混合料推移,因此初壓溫度一般需通過試鋪來確定,即初壓時混合料沒有明顯推移時的溫度即為初壓合適的溫度。注意初壓時一定使驅(qū)動輪面向攤鋪機(jī)。碾壓過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制壓路機(jī)的灑水量,以減少溫度損耗。
2·3·3 碾壓速度控制
碾壓速度應(yīng)保持均勻一致。速度突變影響壓實(shí)效果,造成局部質(zhì)量下降。一般初壓、終壓宜慢速進(jìn)行(1·5~2·0 km/h),復(fù)壓宜采用3·5 km/h的速度進(jìn)行。碾壓時盡量采用2臺壓路機(jī)并排碾壓的方式。
2·3·4 碾壓方法控制
初壓時,應(yīng)錯輪碾壓,但錯輪寬度不宜太大,否則會使壓路機(jī)大部分重量作用在未碾壓的路面上,形成過大的輪跡或造成瀝青混合料的推移。復(fù)壓時錯輪不合理就會出現(xiàn)漏壓,可能達(dá)不到要求的密實(shí)度,也可能產(chǎn)生過大的輪跡。終壓錯輪不當(dāng),不能有效地消除輪跡,還會產(chǎn)生新的輪跡。另外初壓和復(fù)壓開始時的錯輪,必須在已碾壓完成的油面上進(jìn)行,不得在正在碾壓的油面上錯輪。
2·3·5 振壓過程控制
振壓時,宜采用高頻低幅的振動方式進(jìn)行碾壓,振幅應(yīng)與運(yùn)行速度相配合,以避免出現(xiàn)波浪。壓路機(jī)倒車時應(yīng)先關(guān)閉振動,向另一方向運(yùn)動后再開始振動,以免產(chǎn)生鼓包。
2·4 接縫處理
2·4·1 縱向接縫
長營高速公路瀝青混合料采用全幅攤鋪,但在加減速車道及中央分隔帶開口處等不可避免地存在縱向接縫。為保證縱向接縫平整度,一律采用熱接縫,即相應(yīng)配置2臺攤鋪機(jī),一臺攤鋪過后,另一臺以剛剛攤鋪的瀝青混合料為基準(zhǔn)攤鋪;局部的小三角區(qū)不能用攤鋪機(jī)攤鋪時,用人工攤鋪,然后同時完成碾壓。
2·4·2 橫向接縫
橫向接縫是不可避免的,而且皆為冷縫;因此,處理好橫接縫是提高路面平整度的關(guān)鍵之一。
接縫有斜接縫和平接縫2種形式。由于斜接縫為斜面,松鋪厚度不易掌握,所以平整度不易控制。本工程一律采用平接縫,操作方便,效果亦較好。
平縫采用切割機(jī)切割成形,切縫位置用3 m直尺檢查確定。施工時必須做到將末端的楔狀部分徹底清除,并用干拖布將多余的冷卻水吸走,待完全干燥后方可切割。
已鋪部分與新鋪層對接時,在垂直接口面上均勻地涂刷一層熱瀝青,以利結(jié)合。攤鋪機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場后,在接縫處就位,使熨平板的前緣位于處理好的垂直切口后約10 cm;在熨平板下放入2塊木板,其厚度Δh=h虛-h實(shí);之后打開縱橫向控制器電源,調(diào)整至指示燈閃滅。預(yù)熱熨平板,使其溫度達(dá)到混合料溫度,混合料溫度以攤鋪上限為好。
機(jī)器全部結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和調(diào)整都必須與上一次攤鋪時相同。攤鋪后立即用3 m直尺檢查平整度,去高補(bǔ)低;然后用關(guān)閉振動雙驅(qū)動壓路機(jī)沿路橫向碾壓,碾壓時壓路機(jī)的滾筒大部分在已鋪好的路面上,僅有10~15 cm的寬度壓到新攤鋪的混合料上;然后逐漸移動,跨過橫向接縫。
3 工程管理措施
3·1 設(shè)立路面平整度獎
長營高速公路有完善的三級質(zhì)量監(jiān)督保證體系,業(yè)主、監(jiān)督、施工單位三方面同心協(xié)力抓質(zhì)量。針對長營高速公路瀝青混凝土面層僅2層的特點(diǎn),除采取相應(yīng)的技術(shù)措施外,在工程管理的方面加大力度,設(shè)立了路面平整度獎。在保證穩(wěn)定度、厚度、密實(shí)度等指標(biāo)符合規(guī)范要求的前提下,路面平整度均方差不超過0·7 mm的,每公里單幅獎勵5萬元,超過1·2 mm的罰款。為調(diào)動操作人員的積極性,做到獎勵到人、獎勵到崗,規(guī)定平整度獎的8%按照崗位系數(shù)獎勵給拌合機(jī)手、攤鋪機(jī)手、壓路機(jī)手。同時,還設(shè)立了“連續(xù)作業(yè)特別獎”和“橋頭平整度獎”。“連續(xù)作業(yè)特別獎”使機(jī)修、材料供給等后勤工作和一線施工緊密聯(lián)系在一起,保證了機(jī)械設(shè)備的完好運(yùn)轉(zhuǎn),使工程進(jìn)度、質(zhì)量得到切實(shí)保障。“橋頭平整度獎”的推出,使面層施工單位對橋頭的處理加以重視,對橋頭搭板尾端與基層的連接,以及搭板本身的縱坡影響進(jìn)行預(yù)先處理,以設(shè)計(jì)高程為基準(zhǔn),鑿高補(bǔ)低,為下面層施工打下良好的基礎(chǔ)。
3·2 嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢查,加大檢測頻率
春季,在面層未具備施工條件(室外溫度低)時,監(jiān)理人員對全線的路面基層進(jìn)行全面檢查;尤其在標(biāo)高控制上,采用了“五五法”進(jìn)行檢測。所謂“五五法”,即每5米1個斷面,每個斷面檢測5點(diǎn);全線共檢測97820點(diǎn),對不合格的部位,高點(diǎn)鑿低,低部修補(bǔ)。經(jīng)過認(rèn)真檢查和徹底修補(bǔ)之后,基層的標(biāo)高和橫坡等指標(biāo)全部達(dá)到了《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
下面層鋪筑過程中,施工單位質(zhì)檢人員與監(jiān)理工程師一起用5 m直尺對平整度進(jìn)行檢測,同時還采用連續(xù)式平整度儀跟蹤檢測。及時發(fā)現(xiàn)問題,找出解決辦法。下面層鋪完后,對全線76座橋面標(biāo)高逐個進(jìn)行加密檢測,共計(jì)檢測4024點(diǎn);對下面層平整度超過1·4 mm的,進(jìn)行銑刨找平,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,再進(jìn)行上面層施工。
上面層施工時,每道工序做到方案落實(shí)、責(zé)任到人。監(jiān)理指令指導(dǎo)施工的關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序,以及工程缺陷部位的處理。強(qiáng)調(diào)質(zhì)量跟蹤連續(xù)檢測,發(fā)現(xiàn)問題,必須進(jìn)行“熱處理”,精工細(xì)作。
4 平整度的最終檢測
上面層施工完成后,即用連續(xù)式平整度儀全部進(jìn)行檢測。為準(zhǔn)確了解路面全寬范圍的平整度情況,對超車道、行車道和緊急停車帶分別進(jìn)行檢測;僅上面層平整度一項(xiàng),共檢測4584點(diǎn),平均均方差為0·66 mm,部分檢測結(jié)果如表2。
5 結(jié)語
平整度是路面質(zhì)量評定的一個重要指標(biāo)。交通部《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ071-94)中規(guī)定:高速公路瀝青混凝土面層平整度標(biāo)準(zhǔn)差σ=1·8 mm;長營高速公路的最終檢測結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這個值。目前,國內(nèi)外公路研究中,“強(qiáng)基薄面”課題引人注目;長營高速公路以10 cm厚面層,達(dá)到如此高的平整度水準(zhǔn),從施工角度給“強(qiáng)基薄面”理論的實(shí)施提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。若將高速公路的瀝青混凝面層厚度由一般的15 cm減至10cm,甚至更薄,將取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
參 考 文 獻(xiàn)
1 JTJ032-94公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范
2 胡長順、黃輝華編著·高等級公路路基、路面施工技術(shù)·北京:人民交通出版社, 1995
3 JTJ071-94公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)
4 GBJ92-86瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范
5 JTJ034-93公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范
6 漢斯·亨利奇著·柔性路面壓實(shí)施工工藝·白福臻譯·北京:人民交通出版社, 1989
7 趙克明·熱拌瀝青混凝土路面施工原則·北京:中國建筑工業(yè)出版社, 1986
8 巴勃·格林公司編·瀝青施工手冊·陳世宜譯·北京:人民交通出版社, 1989年
9 F·T·瓦格納編·瀝青混合料的鋪筑與壓實(shí)·蔡華民譯·北京:中國建筑工業(yè)出版社, 1989 |
