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摘要:沥青表处同步施工工艺原理是以沥青碎石同步封层车将石子与乳化沥青同步铺洒在路面上,通过自然行车碾压或轮胎压路机碾压形成单层沥青碎石磨耗层,他主要作为路面封层使用,也可用于低等级公路的面层施工。沥青路面经过同步碎石封层处理后,使路面具有良好的抗滑性能和防渗水性能,能有效治愈路面贫油、掉粒、轻微网裂、车辙、沉陷等病害,主要用于道路的预防性养护和修复性养护,无论是高速公路还是普通公路都可以使用此项养护新技术。
关键词:道路;沥青表处;同步施工
1 工程概况
项目名称:加纳西部省ENCHI-DADIESO 20公里道路工程项目
本工程位于加纳西部省ENCHI-DADIESO段,本标段全长20km(Km30+000-Km50+000),主要工程内容:现场清理、路基土方工程、底基层、基层、双层沥青表处路面、混凝土工程。路面宽度11.3m,双层沥青表处路面集料分别为14mm、10mm。合同造价5996万赛地,约合人民币7544.96万元。
2 施工特点
(1)工艺简单,施工速度快。采用沥青碎石同步封层车,可同时撒布石子与沥青,减少了一道工序,加快施工速度;
(2)成本低。沥青罐和石料仓装载在同一个底盘上,降低了承包商成本;无需喷洒透层油,降低业主成本;
(3)有效的控制材料撒布量。采用沥青石子同步施工,能够精确调节和控制碎石的撒布量及其均匀性,保证粘结剂喷洒与碎石撒布要高度保持一致;
(4)同一地点的沥青碎石落地时间间隔不超过1秒钟,更容易保证粘结剂和石屑之间稳定的比例关系,大大提高了它們的粘结度;
(5)真正的全程环保:在常温下施工,没有毒烟雾、粉尘、噪音污染,没废水外排;前进式的工作方向,增加了施工安全性,对身体的害处大大减少,对环境影响也不是很大。
3 工艺原理
同步碎石封层实质是靠一定厚度沥青膜(1-2mm)粘结的超薄沥青碎石表面处治层,其整体力学特征是柔性的,能增加路面抗裂性能、治愈路面龟网裂、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能,用于道路养护可延长路面使用寿命8年以上,若使用聚合物改性粘结料效果更佳。
4 工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程
工艺流程:石料进场,石料预涂沥青,清除基层路面病害,铲装石子及注入沥青,沥青加热,标定石子、沥青用量,洒水,撒布,人工缺陷修补,人工接缝处理,碾压,交验,初期开放交通。
4.2 主要工序与施工方法
4.2.1 做好试铺段。在正式开工铺设前需做试铺路段,试铺层宜选择在主线上,长度不小于100m。
试验段需要决定的内容有:
(1)基层表面浮尘清除方法;(2)沥青与集料喷洒方法及用量的掌握,起步、终止的横向和纵向喷洒幅间搭接工艺等;(3)碾压工艺;(4)确定施工产量及作业段长度,编制作业指导书;(5)全面检查材料质量与试铺层的施工质量是否符合要求;
试铺段结束后应通过现场目测和相应技术目的的检测,各项技术指标符合规定后,做出试铺总结,经咨询师批准后,即可正式开工。
4.2.2 技术准备
(1)集中技术人员进行图纸会审,熟悉各部位结构,确定合理的施工工艺。
(2)对全线的导线点、水准点进行加密、复测、精度符合规范要求。
(3)对沥青和集料进行检测,确保各项指标满足规范要求。
(4)详细了解施工环境,编制切实可行的单项施工组织方案,明确关键工序、旱雨季施工措施,合理划分施工作业段,按照规范标准和要求对基层进行验收,确保其满足要求后方可进行下道工序施工。
(5)开始施工前对施工人员进行全面的技术、操作、质量、安全等二级交底,做好技术指导和安全防卫工作。
(6)测量放样:施工前应将基层表面清扫干净,放出路面的边线点,相邻点牵上线绳,画上油漆以标示出路面边线。
4.2.3 准备料场
根据工程量大小沿线准备两个料场,用于储备10mm、14mm石料。场地要做好排水措施,并且平铺一层至少2cm的集料,以避免表处石料与土质地面的直接接触。
4.2.4 材料准备
材料准备主要为沥青和石屑的准备。保证表处路面施工质量的关键在于保证表处路面与基层之间的锁结性能及路面沥青与石子材料之间的粘结性。因此,石子必须有足够的强度且表面清洁,沥青的动粘滞度等技术指标必须满足规范要求
(1)石子。本项目双表处施工第一层石子的公称粒径为10mm,第二层石子的公称粒径为14mm,石屑由专设的加工厂生产。用于双表处的石屑,其质量要求相对于普通骨料在针片状含量、坚固性、抗磨耗、级配要求等技术指标上更为严格。根据工程量大小及工程进展情况分批备料,且每批石料不得混杂堆放,施工前对石料进行筛分,以防止超粒径的石料堵塞卸料孔,如石料粉尘超标,则应进行清洗、晾晒,以保证石料的清洁、干燥。
(2)乳化沥青。我们采用的是加纳本土公司生产一种乳化沥青K1-70,70表示沥青含量为70%。这种沥青主要用在与结构物表面间的粘层,在加纳其生产技术比较成熟,应用广泛。
4.2.5 预拌合
施工前用铲车对即将要使用的石料用稀释沥青拌合,以达到清除石料表面石粉灰尘的效果。稀释沥青配比为:90%柴油,10%沥青。拌合2天后才可投入使用,期间需用塑料篷布遮盖,防止雨水冲刷。
4.2.6 配合比设计
(1)统计车流量。派专人24小时统计车流量,统计的数据包括车型、车次、是否搭载人或货物。连续统计1周时间,最终数据取其平均值。 (2)配合比设计。按照车流量,驻场咨询师给出最终配合比设计。
沥青喷洒率:1.8L/m2
4.2.7 清除基层路面病害
同步碎石封层施工前,要对基层路面进行认真调查,重点是路面的强度和存在的病害,在整体强度满足要求的前提下,铺筑前必须对原路面进行彻底清扫干净,对对影响行车的车辙、坑槽、翻浆、壅包、松散、 严重龟裂、纵横向裂缝宽度大于12.7㎜等病害进行彻底处理;平整度较差路段及陡坡、急弯路段,应对原路面铣刨拉毛,铣刨深度按照同步碎石层厚控制;原路面的2㎜以下的微小裂缝,可不作专门处理,2~12.7㎜的小裂缝,则应扩缝清洁、干燥处理后填封;
4.2.8 路面标线
撒布范围内标线,这样司机就能够按照标线行走,既能保持封层的线形,又保证了下一幅施工时前后两幅的顺利接缝。
4.2.9 检查、预热设备
检查车体有无损伤、轮胎及外部螺丝有无松动,发动机的各工作系统是否正常。按下发动机预热钮,待发动机正常运转后,松开启动及预热按钮,等气压达到4bar后,打开液压开关和燃料器开关,加热沥青罐,沥青泵及喷洒杆。沥青加热1-1.5hr,温度必须保证在160℃-170℃范围内。
4.2.10 交通管制:根据每车铺筑长度加交通控制长度确定交通管制长度,提前封闭交通、设置安全标志、标牌及限速牌等交通标志。
4.2.11 对路缘石等构造物进行适当防护,防止污染。
4.2.12 洒水湿润。
4.2.12 沥青碎石撒布
(1)沥青碎石洒布。沥青注入热油罐内时的温度控制在160℃-170℃之间,温度不在规定范围不得装车,到达施工現场,调整好喷头高度和洒布宽度,将热沥青从罐体到喷洒管道至罐体循环10分钟,检查各喷头,将开始时管道及喷头内的较低温度的沥青喷到配置的专用油槽内,使喷头与罐体沥青温度一致,待所有喷头形成统一的扇形面时后才能正式洒布沥青,以保证沥青喷洒质量。
(2)摊铺时同步碎石封层车行走路线必须顺直平稳,时速匀速前进,不得时快时慢。喷洒温度控制在150℃-165℃之间,温度不在规定范围不得洒布,保证沥青形成良好雾化,保证洒布的均匀性。
(3)摊铺过程中,喷头两侧必须加设挡板防止沥青飞散,并将两侧喷头角度适当增大减小洒布面,增加喷油量,杜绝左右两侧12 cm喷洒面油量不足,因而影响石料的粘结效果。
(4)沥青表处采用全幅施工方法。即第一车(4m)使用完之后,继续装料撒布剩余宽度。由于纵缝搭接5-10cm,因此最后一侧的撒布宽度为控制在3.4m-3.5m,可关掉阀门1-2个。
4.2.13 接缝处理
(1)横缝:采用彩条布或铁板搭在横缝上,杜绝出现重复洒油和撒料现象,以免影响横缝处出现不平整或油包。
(2)纵缝:摊铺时保证摊铺边缘线形顺适,纵缝处沥青洒布重叠部分控制在5-10cm,交通放行有条件时,对纵向接缝,应在先做封层一侧暂留10cm左右宽度不撒布碎石,待另一侧封层时沿预留沥青边缘进行同步碎石撒布。
4.2.14 每次摊铺完后,必须对沥青管道和沥青泵进行气吹、清洗,要保证清洗柴油用量和清洗时间,保证管道喷头清洗干净,每施工两天对沥青泵和过滤网进行1次大的清洗。
4.2.15 缺陷修补
(1)石料撒布不均匀的地方,必须通过人工补撒扫匀。
(2)石料没有撒到的地方,以人工补料的方式予以补撒。
(3)对刚起步喷洒面不整齐、厚薄不均匀部位,用人工辅助使用推板予以推匀。
4.2.16 碾压
(1)刚撒布的表处层不能立即碾压,否则高温乳化沥青会粘附在胶轮压路机轮胎上并粘走石子。当撒布一段后,乳化沥青温度降至100℃左右时,使用胶轮压路机趁热将预拌石子压入沥青层,从底往高进行,碾压速度不超过2km/h,碾压2-4遍,使碎石压入乳化沥青之中且粘结牢固。
(2)碾压完后要检查是否达到设计宽度,若由于设备原因致使宽度不足,则视情况采用人工修补或撒布车再次喷洒。
4.2.17 开放交通及养护
(1)碾压结束后即可限速开放交通,在通车2h之内,应设专人控制行车,路中间应放置限速标志,使车速不得超过30km/h,并摆设路椎、警示牌等引导行车路线,尽量使整个路面得到均匀碾压。
(2)路面的后期养护对表处的最终质量影响很大,养护的重点,一方面是及时清扫路面松散脱落的石屑,避免造成已嵌固石屑的挤压破碎、松动,有利于平整稳固路面的形成;二是对局部泛油、石屑脱落等缺陷进行及时处理,避免缺陷范围进一步扩大。
本工程双表处粘结料采用K1-70乳化沥青,动粘滞度大,表处第一层施工完毕后需养护通车14天后才能进行表处第二层的施工。第二层的表处施工过程与第一层施工工艺一致。
第二层施工前,需检查第一层表处是否有破损,若发现,立即使用切割机人工进行切除,并人工喷洒乳化沥青与石子进行修补、碾压。
4.3 施工注意事项
(1)为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜,必须保证K1-70乳化沥青洒布温度在150~165℃范围内。
(2)施工气温不应低于15℃,大风、浓雾或下雨天不得施工。
(3)喷油嘴高度不同沥青膜厚度不同(各个喷嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同),通过调整喷嘴高度使得沥青膜厚度适宜和均匀。
(4)碎石封层车应以适宜的速度匀速行驶,在此前提下石料和粘结料两者的撒布率必须匹配。碎石撒布量受车速影响比较大,要求驾驶员保持车速匀速行驶。
(5)乳化沥青沥青与碎石洒布后,应立即进行人工修补或补撒,修补的重点是起点、终点、纵向接缝、过厚、过薄或不平处。 (6)撒布的碎石必须进行预拌处理。预拌碎石的沥青用量控制在0.4~0.6%,预拌碎石出料温度宜为160-170℃,碎石撒布温度不得低于150℃。
(7)派专人手拿扫帚紧跟同步碎石封层车后边,及时把弹出摊铺宽度(即沥青洒布宽度)外的碎石扫到摊铺宽度内;或加工挡板防止碎石弹出摊铺宽度。
(8)当同步碎石封层车上任何一种料用完时,应立即关闭所有材料输送的控制开关。查对材料剩余量,校核拌和准确性。
(9)对于基层表面不平整,或表面有坑塘的情况,应防止在低洼处乳化沥青用量过大而形成软层。
5.4 劳动力组织
组织现场施工与调度1人,管理人员1人,技术人员1人,操作手4人,普工14人,测量人员1人,实验人员2人。
6 材料与设备
6.1 采用的材料
石子:施工所用的石子采用花岗岩,粒径分别为14mm、10mm。
乳化沥青:K1-70
稀释沥青:柴油:90% 沥青:10%
(1)主要设备:同步车、胶轮压路机、铲车、沥青罐车、洒水车、扫路车、指挥车辆。
(2)主要检测仪器:沥青针入度仪、沥青延度仪、沥青软化点仪、标准筛、路面渗水仪。
7 质量控制
7.1 依据的国家标准及规范
《加纳高速公路局道路维护工程标准规范》,1996年1月版 、《加纳高速公路局路桥规范》2007年7月版 、《加纳喷洒层规范SMEC》、《加纳公路工程CVE303》2013版、《菲迪克条款》。
7.2 质量控制措施
(1)施工前,进行施工测量,准确确定线路中桩、边桩的位置。对于各类测量仪器,如全站仪等,按规定做好计量检定工作,在使用过程中要随时发现掌握可能出现的偏差,保证计量设备的准确。
(2)施工前,组织技术人员和施工工人做好技术交底工作。
(3)定期组织职工进行质量安全学习,使其树立“质量第一”的思想,根据不同的作业内容,学习相关的工程质量措施,使其认识到工程质量的重要性。
(4)施工过程中保证碎石撒布的宽度,碾压到位。
(5)施工完成后做好交通管制和分流,并安排专人进行看护,防止集料分布不均。
(6)严禁自卸车、压路机等在碾压好的路面上急转、急停和调头。
(7)在表处面层施工完成后,任何可能造成路面损坏的车辆和设备一律禁止通行,并每隔30-50米用石屑设置减速坎,控制行车速度在30km/h以内。
(8)复压完成之后,彻底开放交通之前清除表处面层的浮料,避免稳定的碎石受到嵌挤而产生松动,并移除减速坎。
7.3 施工质量要求
(1)表面應平整、密实;
(2)不应有松散、油包、泛油、面料散失或积水等不良现象,无明显碾压痕迹;
(3)路面宽度应用皮尺检测,其值应符合设计要求,误差应在允许范围之内。
(4)路面边缘整齐,与路缘石、排水渠等衔接应平顺,不得有积水现象,检测结果要做详细记录,以作质量评定依据。
7.4 检测标准与内容
施工阶段的检测项目包括:乳化沥青喷洒量、集料撒布量、下封层渗水实验、刹车实验、外观检查等。
8 安全措施
8.1 安全管理措施
(1)建立现场安全成产领导组织,认真落实安全生产的各项规章制度。
(2)根据合同段工程特点,对项目实行项目经理部、工程队、作业班(组)三级安全管理,各级第一管理者亲自抓安全。项目经理部成立以项目经理为组长的安全生产领导小组,各作业层成立相应的安全管理机构,配齐专(兼)职安全员。
(3)安全生产领导小组负责制订安全工作计划,开展多层次、多形式的安全教育和岗位培训及安全生产竞赛活动,增强全员安全意识。定期组织安全检查,召开安全会议, 总结安全生产情况,分析安全形势,研究和解决施工中存在的安全问题。发挥各级安全员的监督检查作用,深入现场,跟班作业,加强防范,及时发现和排除事故隐患,把不安全因素消灭在萌芽状态,确保安全施工生产。
8.2 安全技术措施
(1)施工前,对所有作业人员尽享入场安全教育培训。安全交底必须细致、全面、有针对性,需要绘制示意图时,须由编制交底人依据规范和现场实际情况绘制。
(2)施工现场施工机械、电气设备、施工机具、临时线路等要定期检修保养,发现故障及时处理,检修合格后,方可投入使用。机械操作人员需持证上岗,技术熟练,并且按照规定的操作流程作业,禁止违规操作。
(3)交通车辆由当地司机驾驶,禁止中方人员无证驾驶交通车辆。
(4)项目地处丘陵地带,纵坡较大,交通和施工车辆行至陡坡急弯段时,务必减速让行。
(5)各施工路段必须按要求摆放相应标志、标牌,以起到对过往车辆警示、指示作用;施工路段起、终点应各安排一名交通指挥人员,用以协调过往车辆。
(6)每天施工完毕,施工机械集中停放在远离道路的位置,并在停机位置前后100米之外摆放减速和警告标志牌,施工机械周围拉警戒线,安排警察或保安看护施工机械,确保施工机械安全。
(7)沥青经过高温加热后的气体对皮肤、呼吸道、视网膜等黏膜组织有一定的伤害刺激作用,必须定期发放头罩、口罩、手套、隔热靴等劳动保护用品。
(8)沥青存储区域要配备消防器材和消防材料;
(9)施工现场要配备防灼伤的药品以供急需;
(10)乳化沥青生产过程当中,工作人员要佩戴口罩,穿长袖衣服,并在裸露的皮肤部位涂上花露水; (11)乳化剂具有毒性,严禁近距离接触,包括皮肤接触及近距离闻;
(12)沥青加热后严禁近距离看或者身体接触,以免烫伤。
9 环保措施
为确保工程所在地区的环境得到保护,严格执行加纳的环保政策、法律和法规,为了保证施工段的环境的清洁卫生,本工法采取以下环境保护措施:
(1)严格执行当地政府颁布的有关环境保护,水土保持的法规、方针、政策和法令,结合设计文件和工程实际,及时提出有关环保的组织实施。
(2)移除的不适宜填筑的材料及时分别堆放整齐并运至业主指定的位置进行填埋处理。
(3)施工便道经常洒水,防止车辆通过时尘土飞扬,消除施工污染。
(4)加强环保教育,宣传有关环保政策,强化职工的环保意识,使保护环境成为参建职工的自觉行为。
(5)除征地范围内的耕地占用,不得侵占现有耕地,并积极开展路地共建活动,施工完毕后,能复耕的复耕,能造地的造地,尽量保护耕地。
(6)施工期间生产和生活废水集中进行处理。
(7)沥青泄漏要有专门的工人负责接取,收集完的热沥青都要统一储存在专门的沥青桶里,以便下次再利用。每次洒油车的清洗须在指定的地方进行,通过废油槽流向专门挖掘的深坑,深坑位于偏离河流和村庄的地方,深坑周围要使用标志牌以示警告并有专人看守。油车装油后的试喷也在同一个地方进行。
(8)乳化沥青的生产过程都是在密封状态下进行,加热时间短,污染程度较轻。并且乳化沥青时水分会会发到空气中,避免了环境的污染。
10 应用情况及分析
基础建设是社会赖以生存和发展的一般物质条件,而交通作为国家发展运送人流、物流的重要通道,作为城镇发展的主要动力,交通对生产要素的流动、城镇体系的发展有着决定性的影响。
以非洲加纳为例,由于其经济发展相对落后,系统的道路交通网还没有形成,现有的道路状况差,所以现正在大力搞交通基础建设,而乡村道路是其中重要的一环。加纳乡村道路由于其功能性和车流承载量等因素,路面均采用沥青表面处治。而绝大多数承包商在施工过程中都在施工传统工艺(即先撒油,后撒石子碾压),原因如下:
(1)同步封层车价格昂贵。沥青碎石同步施工工艺需购买同步封层车,价格从几十万到百万赛地不等,且维修困难,短期内投入费用较大,因此大部分企业不肯投资买进设备;而采用传统工艺,只需购买沥青洒布车,碎石撒布车可用自卸车进行改装,相比短期内投入较少。因此大部分企业不肯投资买进设备。
(2)业主与承包商对施工质量控制不够重视。传统工艺在施工过程中,由于沥青和碎石分离撒布,影响了石子和沥青的粘結度,造成施工质量缺陷,影响道路使用寿命。但由于加纳的本土情况,咨询师不会对此过分要求,承包商也就降低了对施工质量的要求。
现如今,非洲不发达国家的经济正在快速的发展。在加纳,政府及其他社会组织对道路交通行业的投资建设也日益剧增。而沥青碎石同步技术将会对加纳的乡村道路建设产生重要的影响,值得进一步的引进和推广。
(作者单位:中国甘肃国际经济技术合作总公司)
关键词:道路;沥青表处;同步施工
1 工程概况
项目名称:加纳西部省ENCHI-DADIESO 20公里道路工程项目
本工程位于加纳西部省ENCHI-DADIESO段,本标段全长20km(Km30+000-Km50+000),主要工程内容:现场清理、路基土方工程、底基层、基层、双层沥青表处路面、混凝土工程。路面宽度11.3m,双层沥青表处路面集料分别为14mm、10mm。合同造价5996万赛地,约合人民币7544.96万元。
2 施工特点
(1)工艺简单,施工速度快。采用沥青碎石同步封层车,可同时撒布石子与沥青,减少了一道工序,加快施工速度;
(2)成本低。沥青罐和石料仓装载在同一个底盘上,降低了承包商成本;无需喷洒透层油,降低业主成本;
(3)有效的控制材料撒布量。采用沥青石子同步施工,能够精确调节和控制碎石的撒布量及其均匀性,保证粘结剂喷洒与碎石撒布要高度保持一致;
(4)同一地点的沥青碎石落地时间间隔不超过1秒钟,更容易保证粘结剂和石屑之间稳定的比例关系,大大提高了它們的粘结度;
(5)真正的全程环保:在常温下施工,没有毒烟雾、粉尘、噪音污染,没废水外排;前进式的工作方向,增加了施工安全性,对身体的害处大大减少,对环境影响也不是很大。
3 工艺原理
同步碎石封层实质是靠一定厚度沥青膜(1-2mm)粘结的超薄沥青碎石表面处治层,其整体力学特征是柔性的,能增加路面抗裂性能、治愈路面龟网裂、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能,用于道路养护可延长路面使用寿命8年以上,若使用聚合物改性粘结料效果更佳。
4 工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程
工艺流程:石料进场,石料预涂沥青,清除基层路面病害,铲装石子及注入沥青,沥青加热,标定石子、沥青用量,洒水,撒布,人工缺陷修补,人工接缝处理,碾压,交验,初期开放交通。
4.2 主要工序与施工方法
4.2.1 做好试铺段。在正式开工铺设前需做试铺路段,试铺层宜选择在主线上,长度不小于100m。
试验段需要决定的内容有:
(1)基层表面浮尘清除方法;(2)沥青与集料喷洒方法及用量的掌握,起步、终止的横向和纵向喷洒幅间搭接工艺等;(3)碾压工艺;(4)确定施工产量及作业段长度,编制作业指导书;(5)全面检查材料质量与试铺层的施工质量是否符合要求;
试铺段结束后应通过现场目测和相应技术目的的检测,各项技术指标符合规定后,做出试铺总结,经咨询师批准后,即可正式开工。
4.2.2 技术准备
(1)集中技术人员进行图纸会审,熟悉各部位结构,确定合理的施工工艺。
(2)对全线的导线点、水准点进行加密、复测、精度符合规范要求。
(3)对沥青和集料进行检测,确保各项指标满足规范要求。
(4)详细了解施工环境,编制切实可行的单项施工组织方案,明确关键工序、旱雨季施工措施,合理划分施工作业段,按照规范标准和要求对基层进行验收,确保其满足要求后方可进行下道工序施工。
(5)开始施工前对施工人员进行全面的技术、操作、质量、安全等二级交底,做好技术指导和安全防卫工作。
(6)测量放样:施工前应将基层表面清扫干净,放出路面的边线点,相邻点牵上线绳,画上油漆以标示出路面边线。
4.2.3 准备料场
根据工程量大小沿线准备两个料场,用于储备10mm、14mm石料。场地要做好排水措施,并且平铺一层至少2cm的集料,以避免表处石料与土质地面的直接接触。
4.2.4 材料准备
材料准备主要为沥青和石屑的准备。保证表处路面施工质量的关键在于保证表处路面与基层之间的锁结性能及路面沥青与石子材料之间的粘结性。因此,石子必须有足够的强度且表面清洁,沥青的动粘滞度等技术指标必须满足规范要求
(1)石子。本项目双表处施工第一层石子的公称粒径为10mm,第二层石子的公称粒径为14mm,石屑由专设的加工厂生产。用于双表处的石屑,其质量要求相对于普通骨料在针片状含量、坚固性、抗磨耗、级配要求等技术指标上更为严格。根据工程量大小及工程进展情况分批备料,且每批石料不得混杂堆放,施工前对石料进行筛分,以防止超粒径的石料堵塞卸料孔,如石料粉尘超标,则应进行清洗、晾晒,以保证石料的清洁、干燥。
(2)乳化沥青。我们采用的是加纳本土公司生产一种乳化沥青K1-70,70表示沥青含量为70%。这种沥青主要用在与结构物表面间的粘层,在加纳其生产技术比较成熟,应用广泛。
4.2.5 预拌合
施工前用铲车对即将要使用的石料用稀释沥青拌合,以达到清除石料表面石粉灰尘的效果。稀释沥青配比为:90%柴油,10%沥青。拌合2天后才可投入使用,期间需用塑料篷布遮盖,防止雨水冲刷。
4.2.6 配合比设计
(1)统计车流量。派专人24小时统计车流量,统计的数据包括车型、车次、是否搭载人或货物。连续统计1周时间,最终数据取其平均值。 (2)配合比设计。按照车流量,驻场咨询师给出最终配合比设计。
沥青喷洒率:1.8L/m2
4.2.7 清除基层路面病害
同步碎石封层施工前,要对基层路面进行认真调查,重点是路面的强度和存在的病害,在整体强度满足要求的前提下,铺筑前必须对原路面进行彻底清扫干净,对对影响行车的车辙、坑槽、翻浆、壅包、松散、 严重龟裂、纵横向裂缝宽度大于12.7㎜等病害进行彻底处理;平整度较差路段及陡坡、急弯路段,应对原路面铣刨拉毛,铣刨深度按照同步碎石层厚控制;原路面的2㎜以下的微小裂缝,可不作专门处理,2~12.7㎜的小裂缝,则应扩缝清洁、干燥处理后填封;
4.2.8 路面标线
撒布范围内标线,这样司机就能够按照标线行走,既能保持封层的线形,又保证了下一幅施工时前后两幅的顺利接缝。
4.2.9 检查、预热设备
检查车体有无损伤、轮胎及外部螺丝有无松动,发动机的各工作系统是否正常。按下发动机预热钮,待发动机正常运转后,松开启动及预热按钮,等气压达到4bar后,打开液压开关和燃料器开关,加热沥青罐,沥青泵及喷洒杆。沥青加热1-1.5hr,温度必须保证在160℃-170℃范围内。
4.2.10 交通管制:根据每车铺筑长度加交通控制长度确定交通管制长度,提前封闭交通、设置安全标志、标牌及限速牌等交通标志。
4.2.11 对路缘石等构造物进行适当防护,防止污染。
4.2.12 洒水湿润。
4.2.12 沥青碎石撒布
(1)沥青碎石洒布。沥青注入热油罐内时的温度控制在160℃-170℃之间,温度不在规定范围不得装车,到达施工現场,调整好喷头高度和洒布宽度,将热沥青从罐体到喷洒管道至罐体循环10分钟,检查各喷头,将开始时管道及喷头内的较低温度的沥青喷到配置的专用油槽内,使喷头与罐体沥青温度一致,待所有喷头形成统一的扇形面时后才能正式洒布沥青,以保证沥青喷洒质量。
(2)摊铺时同步碎石封层车行走路线必须顺直平稳,时速匀速前进,不得时快时慢。喷洒温度控制在150℃-165℃之间,温度不在规定范围不得洒布,保证沥青形成良好雾化,保证洒布的均匀性。
(3)摊铺过程中,喷头两侧必须加设挡板防止沥青飞散,并将两侧喷头角度适当增大减小洒布面,增加喷油量,杜绝左右两侧12 cm喷洒面油量不足,因而影响石料的粘结效果。
(4)沥青表处采用全幅施工方法。即第一车(4m)使用完之后,继续装料撒布剩余宽度。由于纵缝搭接5-10cm,因此最后一侧的撒布宽度为控制在3.4m-3.5m,可关掉阀门1-2个。
4.2.13 接缝处理
(1)横缝:采用彩条布或铁板搭在横缝上,杜绝出现重复洒油和撒料现象,以免影响横缝处出现不平整或油包。
(2)纵缝:摊铺时保证摊铺边缘线形顺适,纵缝处沥青洒布重叠部分控制在5-10cm,交通放行有条件时,对纵向接缝,应在先做封层一侧暂留10cm左右宽度不撒布碎石,待另一侧封层时沿预留沥青边缘进行同步碎石撒布。
4.2.14 每次摊铺完后,必须对沥青管道和沥青泵进行气吹、清洗,要保证清洗柴油用量和清洗时间,保证管道喷头清洗干净,每施工两天对沥青泵和过滤网进行1次大的清洗。
4.2.15 缺陷修补
(1)石料撒布不均匀的地方,必须通过人工补撒扫匀。
(2)石料没有撒到的地方,以人工补料的方式予以补撒。
(3)对刚起步喷洒面不整齐、厚薄不均匀部位,用人工辅助使用推板予以推匀。
4.2.16 碾压
(1)刚撒布的表处层不能立即碾压,否则高温乳化沥青会粘附在胶轮压路机轮胎上并粘走石子。当撒布一段后,乳化沥青温度降至100℃左右时,使用胶轮压路机趁热将预拌石子压入沥青层,从底往高进行,碾压速度不超过2km/h,碾压2-4遍,使碎石压入乳化沥青之中且粘结牢固。
(2)碾压完后要检查是否达到设计宽度,若由于设备原因致使宽度不足,则视情况采用人工修补或撒布车再次喷洒。
4.2.17 开放交通及养护
(1)碾压结束后即可限速开放交通,在通车2h之内,应设专人控制行车,路中间应放置限速标志,使车速不得超过30km/h,并摆设路椎、警示牌等引导行车路线,尽量使整个路面得到均匀碾压。
(2)路面的后期养护对表处的最终质量影响很大,养护的重点,一方面是及时清扫路面松散脱落的石屑,避免造成已嵌固石屑的挤压破碎、松动,有利于平整稳固路面的形成;二是对局部泛油、石屑脱落等缺陷进行及时处理,避免缺陷范围进一步扩大。
本工程双表处粘结料采用K1-70乳化沥青,动粘滞度大,表处第一层施工完毕后需养护通车14天后才能进行表处第二层的施工。第二层的表处施工过程与第一层施工工艺一致。
第二层施工前,需检查第一层表处是否有破损,若发现,立即使用切割机人工进行切除,并人工喷洒乳化沥青与石子进行修补、碾压。
4.3 施工注意事项
(1)为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜,必须保证K1-70乳化沥青洒布温度在150~165℃范围内。
(2)施工气温不应低于15℃,大风、浓雾或下雨天不得施工。
(3)喷油嘴高度不同沥青膜厚度不同(各个喷嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同),通过调整喷嘴高度使得沥青膜厚度适宜和均匀。
(4)碎石封层车应以适宜的速度匀速行驶,在此前提下石料和粘结料两者的撒布率必须匹配。碎石撒布量受车速影响比较大,要求驾驶员保持车速匀速行驶。
(5)乳化沥青沥青与碎石洒布后,应立即进行人工修补或补撒,修补的重点是起点、终点、纵向接缝、过厚、过薄或不平处。 (6)撒布的碎石必须进行预拌处理。预拌碎石的沥青用量控制在0.4~0.6%,预拌碎石出料温度宜为160-170℃,碎石撒布温度不得低于150℃。
(7)派专人手拿扫帚紧跟同步碎石封层车后边,及时把弹出摊铺宽度(即沥青洒布宽度)外的碎石扫到摊铺宽度内;或加工挡板防止碎石弹出摊铺宽度。
(8)当同步碎石封层车上任何一种料用完时,应立即关闭所有材料输送的控制开关。查对材料剩余量,校核拌和准确性。
(9)对于基层表面不平整,或表面有坑塘的情况,应防止在低洼处乳化沥青用量过大而形成软层。
5.4 劳动力组织
组织现场施工与调度1人,管理人员1人,技术人员1人,操作手4人,普工14人,测量人员1人,实验人员2人。
6 材料与设备
6.1 采用的材料
石子:施工所用的石子采用花岗岩,粒径分别为14mm、10mm。
乳化沥青:K1-70
稀释沥青:柴油:90% 沥青:10%
(1)主要设备:同步车、胶轮压路机、铲车、沥青罐车、洒水车、扫路车、指挥车辆。
(2)主要检测仪器:沥青针入度仪、沥青延度仪、沥青软化点仪、标准筛、路面渗水仪。
7 质量控制
7.1 依据的国家标准及规范
《加纳高速公路局道路维护工程标准规范》,1996年1月版 、《加纳高速公路局路桥规范》2007年7月版 、《加纳喷洒层规范SMEC》、《加纳公路工程CVE303》2013版、《菲迪克条款》。
7.2 质量控制措施
(1)施工前,进行施工测量,准确确定线路中桩、边桩的位置。对于各类测量仪器,如全站仪等,按规定做好计量检定工作,在使用过程中要随时发现掌握可能出现的偏差,保证计量设备的准确。
(2)施工前,组织技术人员和施工工人做好技术交底工作。
(3)定期组织职工进行质量安全学习,使其树立“质量第一”的思想,根据不同的作业内容,学习相关的工程质量措施,使其认识到工程质量的重要性。
(4)施工过程中保证碎石撒布的宽度,碾压到位。
(5)施工完成后做好交通管制和分流,并安排专人进行看护,防止集料分布不均。
(6)严禁自卸车、压路机等在碾压好的路面上急转、急停和调头。
(7)在表处面层施工完成后,任何可能造成路面损坏的车辆和设备一律禁止通行,并每隔30-50米用石屑设置减速坎,控制行车速度在30km/h以内。
(8)复压完成之后,彻底开放交通之前清除表处面层的浮料,避免稳定的碎石受到嵌挤而产生松动,并移除减速坎。
7.3 施工质量要求
(1)表面應平整、密实;
(2)不应有松散、油包、泛油、面料散失或积水等不良现象,无明显碾压痕迹;
(3)路面宽度应用皮尺检测,其值应符合设计要求,误差应在允许范围之内。
(4)路面边缘整齐,与路缘石、排水渠等衔接应平顺,不得有积水现象,检测结果要做详细记录,以作质量评定依据。
7.4 检测标准与内容
施工阶段的检测项目包括:乳化沥青喷洒量、集料撒布量、下封层渗水实验、刹车实验、外观检查等。
8 安全措施
8.1 安全管理措施
(1)建立现场安全成产领导组织,认真落实安全生产的各项规章制度。
(2)根据合同段工程特点,对项目实行项目经理部、工程队、作业班(组)三级安全管理,各级第一管理者亲自抓安全。项目经理部成立以项目经理为组长的安全生产领导小组,各作业层成立相应的安全管理机构,配齐专(兼)职安全员。
(3)安全生产领导小组负责制订安全工作计划,开展多层次、多形式的安全教育和岗位培训及安全生产竞赛活动,增强全员安全意识。定期组织安全检查,召开安全会议, 总结安全生产情况,分析安全形势,研究和解决施工中存在的安全问题。发挥各级安全员的监督检查作用,深入现场,跟班作业,加强防范,及时发现和排除事故隐患,把不安全因素消灭在萌芽状态,确保安全施工生产。
8.2 安全技术措施
(1)施工前,对所有作业人员尽享入场安全教育培训。安全交底必须细致、全面、有针对性,需要绘制示意图时,须由编制交底人依据规范和现场实际情况绘制。
(2)施工现场施工机械、电气设备、施工机具、临时线路等要定期检修保养,发现故障及时处理,检修合格后,方可投入使用。机械操作人员需持证上岗,技术熟练,并且按照规定的操作流程作业,禁止违规操作。
(3)交通车辆由当地司机驾驶,禁止中方人员无证驾驶交通车辆。
(4)项目地处丘陵地带,纵坡较大,交通和施工车辆行至陡坡急弯段时,务必减速让行。
(5)各施工路段必须按要求摆放相应标志、标牌,以起到对过往车辆警示、指示作用;施工路段起、终点应各安排一名交通指挥人员,用以协调过往车辆。
(6)每天施工完毕,施工机械集中停放在远离道路的位置,并在停机位置前后100米之外摆放减速和警告标志牌,施工机械周围拉警戒线,安排警察或保安看护施工机械,确保施工机械安全。
(7)沥青经过高温加热后的气体对皮肤、呼吸道、视网膜等黏膜组织有一定的伤害刺激作用,必须定期发放头罩、口罩、手套、隔热靴等劳动保护用品。
(8)沥青存储区域要配备消防器材和消防材料;
(9)施工现场要配备防灼伤的药品以供急需;
(10)乳化沥青生产过程当中,工作人员要佩戴口罩,穿长袖衣服,并在裸露的皮肤部位涂上花露水; (11)乳化剂具有毒性,严禁近距离接触,包括皮肤接触及近距离闻;
(12)沥青加热后严禁近距离看或者身体接触,以免烫伤。
9 环保措施
为确保工程所在地区的环境得到保护,严格执行加纳的环保政策、法律和法规,为了保证施工段的环境的清洁卫生,本工法采取以下环境保护措施:
(1)严格执行当地政府颁布的有关环境保护,水土保持的法规、方针、政策和法令,结合设计文件和工程实际,及时提出有关环保的组织实施。
(2)移除的不适宜填筑的材料及时分别堆放整齐并运至业主指定的位置进行填埋处理。
(3)施工便道经常洒水,防止车辆通过时尘土飞扬,消除施工污染。
(4)加强环保教育,宣传有关环保政策,强化职工的环保意识,使保护环境成为参建职工的自觉行为。
(5)除征地范围内的耕地占用,不得侵占现有耕地,并积极开展路地共建活动,施工完毕后,能复耕的复耕,能造地的造地,尽量保护耕地。
(6)施工期间生产和生活废水集中进行处理。
(7)沥青泄漏要有专门的工人负责接取,收集完的热沥青都要统一储存在专门的沥青桶里,以便下次再利用。每次洒油车的清洗须在指定的地方进行,通过废油槽流向专门挖掘的深坑,深坑位于偏离河流和村庄的地方,深坑周围要使用标志牌以示警告并有专人看守。油车装油后的试喷也在同一个地方进行。
(8)乳化沥青的生产过程都是在密封状态下进行,加热时间短,污染程度较轻。并且乳化沥青时水分会会发到空气中,避免了环境的污染。
10 应用情况及分析
基础建设是社会赖以生存和发展的一般物质条件,而交通作为国家发展运送人流、物流的重要通道,作为城镇发展的主要动力,交通对生产要素的流动、城镇体系的发展有着决定性的影响。
以非洲加纳为例,由于其经济发展相对落后,系统的道路交通网还没有形成,现有的道路状况差,所以现正在大力搞交通基础建设,而乡村道路是其中重要的一环。加纳乡村道路由于其功能性和车流承载量等因素,路面均采用沥青表面处治。而绝大多数承包商在施工过程中都在施工传统工艺(即先撒油,后撒石子碾压),原因如下:
(1)同步封层车价格昂贵。沥青碎石同步施工工艺需购买同步封层车,价格从几十万到百万赛地不等,且维修困难,短期内投入费用较大,因此大部分企业不肯投资买进设备;而采用传统工艺,只需购买沥青洒布车,碎石撒布车可用自卸车进行改装,相比短期内投入较少。因此大部分企业不肯投资买进设备。
(2)业主与承包商对施工质量控制不够重视。传统工艺在施工过程中,由于沥青和碎石分离撒布,影响了石子和沥青的粘結度,造成施工质量缺陷,影响道路使用寿命。但由于加纳的本土情况,咨询师不会对此过分要求,承包商也就降低了对施工质量的要求。
现如今,非洲不发达国家的经济正在快速的发展。在加纳,政府及其他社会组织对道路交通行业的投资建设也日益剧增。而沥青碎石同步技术将会对加纳的乡村道路建设产生重要的影响,值得进一步的引进和推广。
(作者单位:中国甘肃国际经济技术合作总公司)