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
(東北林業大學,哈爾濱, 150040) (吉林省高等級公路建設指揮部) (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,達到了較高的水平。從長營高速公路路面面層施工技術操作和施工管理等方面進行了分析和研究。
關鍵詞 高速公路;瀝青路面;平整度;施工技術
分類號 U416·04
1 工程概況
長營高速公路位于吉林省境內,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,經樂山鎮、伊通縣城東側,終至于營城子鎮關地印子屯,全長68·735km;計算行車速度為100 km/h,四車道,全封閉、全立交,路基寬度為245 m。路面設計標準為BZZ-100KN,瀝青混凝土路面設計總厚度為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,采用密實式AC─25I型;上面層主要達到抗滑、抗車轍,采用緊密骨架密實式、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%。橋涵設計荷載為汽車———超20級,掛車———120。設計交通量為2萬輛/晝夜。
2 施工技術操作
長營高速公路面層設計厚度僅10 cm,要達到《公路工程質量檢驗評定標準》中規定的平整度指標,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凍裂及沉降的路段,認真進行處理和檢測,防止土基工后沉降對路面平整度產生影響。
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,均采取適當的措施嚴格進行處理。如對高程局部超高部分予以人工鑿除或用銑刨機進行銑刨,大面積超高進行調坡;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,用適當的材料進行找補等等。
2·2 攤鋪操作
2·2·1 卸料
設專人指揮,運料卡車緩慢倒車,在后輪距攤鋪機推輥20~30 cm處停車;迅速換入空檔,停止使用制動器,待攤鋪機勻速接近,平穩地推卡車前進。要杜絕卡車碰撞攤鋪機,使攤鋪機瞬時減速,而使攤鋪層出現了一橫向隆起帶。攤鋪機頂推卡車前進過程中,卡車不要使用制動,更不得使用緊急或強力制動;必要時適當地使用手制動器,以能控制卡車不致滑動溜車而脫離攤鋪機為度。
卡車卸料要均勻平穩,要把車廂尾部插入攤鋪機料斗內,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行車經過地面上的;否則將會導致自動調平裝置產生誤調動作,破壞攤鋪層的平整度。
2·2·2 攤鋪溫度控制
嚴格控制攤鋪溫度。攤鋪溫度低,瀝青混合料的流動性差,初始壓實度相對變小,將導致終壓溫度不足;攤鋪溫度高,瀝青混合料的流動性強,初始壓實度相對增大。因此攤鋪過程中應盡可能保持溫度一致,避免初壓實度不同而導致路面的不平順。
2·2·3 攤鋪速度控制
攤鋪速度應緩慢并均勻一致。因為攤鋪機在攤鋪瀝青混合料時,其熨平板片處于一種相對平衡狀態;攤鋪速度的變化將會打破這種平衡,熨平板將上下運動,重新調整到新的位置,從而導致攤鋪出的油面上下起伏變化。另外,攤鋪機均有夯實功能,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多,瀝青混合料相對密實;反之,瀝青混合料相對疏松。這樣,經攤鋪機初壓實的瀝青混合料的壓實度就不相同,導致壓路機因松鋪系數不同,碾壓出的路面不平整。
攤鋪速度的確定,應根據拌和機的拌和能力和路面每延米瀝青混合料的用量,按下式計算:
2·2·4 螺旋輸送器工作狀態
為避免粗細骨料離析,導致表面不平整,應使螺旋輸送器始終處于滿載狀態。
2·2·5 熨平板工作要求
在攤鋪機攤鋪全過程中,熨平板必須經常加熱,防止熨平板溫度降低而導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度,以免形成過大的輪跡或產生瀝青混凝土的縱橫向推移。
2·3 碾壓工藝
2·3·1 壓路機的配置
碾壓的主要目的是使攤鋪的瀝青混合料達到要求的密實度,因此,要配備具備路夠壓實功能的壓路機。此外,由于壓路機的驅動形式、重量等技術參數不同,需要合理配置,以保證發揮機械本身效力及達到平整度的要求。長營路面施工對壓路機配置及碾壓遍數規定如下:
初壓:關閉振動裝置的雙驅動壓路機2臺,靜壓1~2遍。
復壓:輪胎式壓路機2臺,壓實2~3遍;雙驅動振動壓路機2臺,振壓2~3遍。
終壓:凈重6~8t鋼輪壓路機或雙驅動鋼輪壓路機靜壓2~3遍。
2·3·2 碾壓溫度控制
關于初壓溫度,現行規范提倡高溫碾壓(不低于110℃),其目的是利用高溫下瀝青混合料流動性強,易于碾壓,同時為復壓和終壓留出時間,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動輪面向攤鋪機。碾壓過程中,應嚴格控制壓路機的灑水量,以減少溫度損耗。
2·3·3 碾壓速度控制
碾壓速度應保持均勻一致。速度突變影響壓實效果,造成局部質量下降。一般初壓、終壓宜慢速進行(1·5~2·0 km/h),復壓宜采用3·5 km/h的速度進行。碾壓時盡量采用2臺壓路機并排碾壓的方式。
2·3·4 碾壓方法控制
初壓時,應錯輪碾壓,但錯輪寬度不宜太大,否則會使壓路機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。復壓時錯輪不合理就會出現漏壓,可能達不到要求的密實度,也可能產生過大的輪跡。終壓錯輪不當,不能有效地消除輪跡,還會產生新的輪跡。另外初壓和復壓開始時的錯輪,必須在已碾壓完成的油面上進行,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行碾壓,振幅應與運行速度相配合,以避免出現波浪。壓路機倒車時應先關閉振動,向另一方向運動后再開始振動,以免產生鼓包。
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,即相應配置2臺攤鋪機,一臺攤鋪過后,另一臺以剛剛攤鋪的瀝青混合料為基準攤鋪;局部的小三角區不能用攤鋪機攤鋪時,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,以利結合。攤鋪機進入現場后,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;之后打開縱橫向控制器電源,調整至指示燈閃滅。預熱熨平板,使其溫度達到混合料溫度,混合料溫度以攤鋪上限為好。
機器全部結構參數的選擇和調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,去高補低;然后用關閉振動雙驅動壓路機沿路橫向碾壓,碾壓時壓路機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 設立路面平整度獎
長營高速公路有完善的三級質量監督保證體系,業主、監督、施工單位三方面同心協力抓質量。針對長營高速公路瀝青混凝土面層僅2層的特點,除采取相應的技術措施外,在工程管理的方面加大力度,設立了路面平整度獎。在保證穩定度、厚度、密實度等指標符合規范要求的前提下,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。為調動操作人員的積極性,做到獎勵到人、獎勵到崗,規定平整度獎的8%按照崗位系數獎勵給拌合機手、攤鋪機手、壓路機手。同時,還設立了“連續作業特別獎”和“橋頭平整度獎”。“連續作業特別獎”使機修、材料供給等后勤工作和一線施工緊密聯系在一起,保證了機械設備的完好運轉,使工程進度、質量得到切實保障。“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行預先處理,以設計高程為基準,鑿高補低,為下面層施工打下良好的基礎。
3·2 嚴格進行質量檢查,加大檢測頻率
春季,在面層未具備施工條件(室外溫度低)時,監理人員對全線的路面基層進行全面檢查;尤其在標高控制上,采用了“五五法”進行檢測。所謂“五五法”,即每5米1個斷面,每個斷面檢測5點;全線共檢測97820點,對不合格的部位,高點鑿低,低部修補。經過認真檢查和徹底修補之后,基層的標高和橫坡等指標全部達到了《公路工程質量檢驗評定標準》的要求。
下面層鋪筑過程中,施工單位質檢人員與監理工程師一起用5 m直尺對平整度進行檢測,同時還采用連續式平整度儀跟蹤檢測。及時發現問題,找出解決辦法。下面層鋪完后,對全線76座橋面標高逐個進行加密檢測,共計檢測4024點;對下面層平整度超過1·4 mm的,進行銑刨找平,達到標準后,再進行上面層施工。
上面層施工時,每道工序做到方案落實、責任到人。監理指令指導施工的關鍵部位、關鍵工序,以及工程缺陷部位的處理。強調質量跟蹤連續檢測,發現問題,必須進行“熱處理”,精工細作。
4 平整度的最終檢測
上面層施工完成后,即用連續式平整度儀全部進行檢測。為準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行檢測;僅上面層平整度一項,共檢測4584點,平均均方差為0·66 mm,部分檢測結果如表2。
5 結語
平整度是路面質量評定的一個重要指標。交通部《公路工程質量檢驗評定標準》(JTJ071-94)中規定:高速公路瀝青混凝土面層平整度標準差σ=1·8 mm;長營高速公路的最終檢測結果遠遠小于這個值。目前,國內外公路研究中,“強基薄面”課題引人注目;長營高速公路以10 cm厚面層,達到如此高的平整度水準,從施工角度給“強基薄面”理論的實施提供了強有力的證據。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,將取得顯著的經濟效益。
參 考 文 獻
1 JTJ032-94公路瀝青路面施工技術規范
2 胡長順、黃輝華編著·高等級公路路基、路面施工技術·北京:人民交通出版社, 1995
3 JTJ071-94公路工程質量檢驗評定標準
4 GBJ92-86瀝青路面施工及驗收規范
5 JTJ034-93公路路面基層施工技術規范
6 漢斯·亨利奇著·柔性路面壓實施工工藝·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·蔡華民譯·北京:中國建筑工業出版社, 1989 |
