高速公路沥青混凝土路面车辙处理技术实例

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  【摘要】针对高速公路沥青混凝土路面的车辙病害,提供一种施工方法借鉴。 
  【关键词】高速公路;沥青混凝土路面;车辙;施工技术
  Examples of highway pavement rutting of asphalt concrete processing technology
  Wang Yong-bin 
  【Abstract】For highway asphalt concrete pavement rutting diseases, provide a construction method reference.
  【Key words】Highway;Asphalt concrete pavement;Rut;Construction technology
  
  
  
  1. 总体概况
  平乐至钟山高速公路主线起点于平乐县二塘,终于钟山县同古镇,路线呈西北向东南走向。平乐——钟山高速公路于2006年12月28日建成通车。贺州支线起点于钟山县同古镇附近,通过同古互通立交与平乐至钟山公路主线连接,经过回龙镇、石龙镇,终点在贺州市曾屋附件,路线为东西走向。本项目沥青路面车辙处理工程范围包括平乐至钟山高速公路G65平乐二塘——钟山段K2598+000~K655+365双向路段、G78贺州支线K688+500~K719+000双向路段共87.865Km。主要工程数量详见表1。
  表1
  序号细目 名称 单位 数量
  1 表面层沥青路面铣刨 m2 77150
  2 中面层沥青路面铣刨 m2 19600
  3旧路顶面改性乳化沥青粘层 m2 19600
  4 上中面层间改性热沥青防水粘结层 m2 77150
  5 SBS改性SAC-13.2沥青混凝土表面层(厚4cm) m2 77150
  6 SBS改性SAC-20沥青混凝土中面层(厚6cm) m2 19600
  
  
  2. 主要施工技术准备
   组织有关技术人员认真阅读、复核施工图,学习技术规范,做好前期测量试验工作,为顺利开工做好各方面的技术准备。做好原材料的调查及相关试验,确定合格的材料供应商,做好沥青混凝土配合比,编制质量手册,详细的施工组织设计。
  
  3. 沥青混凝土路面车辙处理施工工艺
  3.1基本要求。
  施工人员及设备按作业顺序依次进入作业面;根据勘测路面车辙病害情况确定铣刨起止桩号、车道、宽度及厚度等。
  (1)车辙深度:10~15mm,铣刨表面层沥青混合料,用改性沥青碎石处治粘结层,加铺SBS改性沥青SAC-13.2型粗集料断级配沥青混合料。
  (2)车辙深度大于15mm,铣刨表面层和中面层,对原有结构中面层加铺SBS改性沥青SAC-20型沥青混凝土,厚度6cm,铣刨表面采用改性乳化沥青粘结层作为防水粘结层,上铺一层4cmSBS改性沥青SAC-13.2型沥青混凝土。恢复原有路面标高。上下层改性沥青碎石处治粘结层。
  3.2路面铣刨。
  路面铣刨作业包括:打线、铣刨、铣刨废料运输、刨边角、清运废渣、铣刨面复查等几道工序。
  (1)沿被铣刨车道的方向,按照规定的铣刨宽度在路面上弹线标记,用以引导铣刨机铣刨的宽度和线形;
  (2)刨机进入作业面后调整铣刨机铣刨深度,使其满足规定要求;
  (3)铣刨时,铣刨机应沿弹线铣刨,保持铣刨线形的圆滑、顺畅;
  (4)铣刨开始前,料车应在铣刨机前做好接废料的准备。铣刨开始后,应保持铣刨机与废料车的行驶速度一致(铣刨机的速度应控制在8m/min左右),避免废料撒漏在路面上;
  (5)铣刨过程中,施工人员应随时检查铣刨深度以及是否有夹层出现。如出现夹层应及时调整铣刨厚度将其刨掉。当铣刨至构造物铺装层时,应避免破坏结构表面。可根据实际情况用铣刨机铣刨一定厚度,剩余部分用人工清除;
  (6)根据病害的严重程度确定铣刨的层数与宽度。铣刨完成后应对铣刨的起止点进行修边,保证接缝处的平顺。
  3.3路面清理。
  (1)铣刨完毕后,应紧接着进行铣刨面的清理工作。
  (2)工人对铣刨面进行清扫,用鼓风机将尘吹干净,清除遗留残渣或污物。
  3.4联结层间的处理。
  (1)下面层和中面层之间应采用快裂的改性乳化沥青,中面层和上面层之间应采用洒布改性沥青。
  (2)铣刨后的面层或基层如出现裂缝或坑槽等原来已修补过的病害,应在修补面上先喷洒改性乳化沥青,然后铺设土工布或玻璃格栅,土工布或玻璃格栅的每侧应宽于裂缝(或接缝)边缘35cm以上;如铣刨面存在翻浆,应刨掉面层对基层进行处理。先打开基层将水分吸干净,用中、下面层材料AC-20C或速凝水泥混凝土修补,沿修补面四周的接缝处灌改性乳化沥青,然后在修补面喷洒改性乳化沥青,最后铺设土工布或玻璃格栅(铺设宽度同上),并喷洒改性乳化沥青。
  3.5混合料的拌和。
  3.5.1沥青的准备。
  沥青应采用导热油加热,要求沥青温度稳定,具有一定的流动性,以能使沥青混合料拌和均匀。SBS改性沥青加热温度不应超过175℃。使用改性沥青时应先搅拌或循环拌和使其均匀后,方可使用,使用过程中应不断搅拌,避免改性剂离析。随温度变化的不同稠度的沥青结合料的喷入速率必须进行标定,每次拌和喷入沥青的时间准确。
  3.5.2集料准备。
  (1)集料铲运方向应与其流动方向垂直,保证铲运材料均匀,减少集料离析。
  (2)每天开工前应检测含水量,以便调节冷料进料速度或比例,并确定集料加热时间和温度。如果集料含水量过大,不得使用。
  (3)集料经过烘干后的残余含水量应小于0.2%。烘干筒的火焰应调节适当,以免烤焦和熏黑集料。
  (4)细集料及填料需满足设计要求。
  3.5.3拌和设备要求。
  沥青混合料拌和设备采用自动控制的间歇式拌和机,每小时产量不低于100吨,并满足以下要求:
  (1)拌和机的计量系统、温控系统及沥青加入量系统必须通过严格的标定校核,各系统的误差应在容许误差之内。施工单位必须向业主和监理单位提出机械设备的配套情况、技术性能、传感器计量精度的检查、标定报告。
  (2)计量系统应进行动、静态的加载、卸载的全过程检测,标定时的显示误差不应超过标称量度的1%;
  (3)温度计应在100℃、150℃、200℃的油浴中分别与标准温度计比较,误差不得超过5℃。
  (4)沥青加入量,采用已知容量的容器检查,用实际接受量与设定时间的一次喷入量比较,连续检查的数量不宜少于1000Kg,误差不超过1%。
  (5)混合料拌和机必须配有计算机自动打印设备,能逐盘打印集料和沥青的加热温度、混合料的拌和温度、材料用量和每盘混合料的重量油石比等。
  (6)集尘装置具有二级除尘设备,一级除尘(一般为旋风除尘)粉尘宜回收利用,二级除尘(一般为布袋除尘)粉尘一律不准回收利用。并定期检查有清理除尘管道和布袋,以防堵塞,特别是新的工程或者冬季节未施工受潮的布袋,一定要清理,宜更换新的布袋。
  (7)宜有一个100m3以上的成品储料仓,并具有良好的保温性能。
  (8)有2个以上的沥青罐,容量不小于100t,能保温储存和加热;改性沥青储罐应配备搅拌装置,确保改性沥青处于搅拌状态。
  3.5.4拌和工艺。
  (1)拌和温度和施工温度。应符合表2的规定:
  表2沥青混合料的施工温度(℃)
  
  参数 改性沥青
  沥青加热温度 180~190
  矿料温度 190~210
  混合料出厂温度 185~190
  运输到现场温度 不低于170
  摊铺温度 不低于165
  初压开始温度 不低于145
  碾压终了路表温度 不低于70
  开放交通路表温度 不高于50
  施工气温 不低于10
  
  表3沥青混合料的容许偏差
  项目 与规定值的容许偏差
  4.75mm及以上筛孔通过率 ±2%
  2.36mm通过率筛孔的集料 ±3%
  0.075mm通过率 ±1.5%
  流值 SAC:20~50(0.01mm)
  AC:15~40(0.01mm)
  混合料空隙率 ±0.5%
  沥青饱和度 ±5.0%
  
  
  
  (2)拌和楼配合比检验:
  生产配合比一经确实,就不能随意更改。冷料配比必须每天根据石料含水量进行调整。如果出现轻微的溢料等现象可以调整冷料配比,但绝对不能调整生产配合比。如果出现严重的溢料等料现象,必须重新取样进行配合比设计。拌好的沥青混合料应跟踪抽检级配、油石比、马歇尔等指标,每天上午、下午各一次,发现问题及时调整生产配合比。检验结果应在生产配合比目标值的容许偏差范围内,目标值的容许偏差如表3:
  
  (3)拌和质量目测。
  混合料拌和的均匀性随时进行检查,沥青混合料以无花白石子、无沥青团块、乌黑发亮为宜。如果出现花白石子,应停机分析原因予以改进。其原因大致如下:搅拌时间不够、细集料比例增大,特别是加入矿粉量增多、沥青用量不够、矿料或沥青加热温度不够。可能是其中一项原因,也可能是几项原因。如果混合料颜色枯黄灰暗,可能的原因有:拌和温度过高、沥青用量不够、粉料过多、石料不干、柴油燃料不透等。对出现花白、枯黄灰暗的混合料必须废弃不用,监理跟踪监督废弃地点,并不得对环境造成污染。
  (4)对沥青混合料的质量实施过程控制和总量检验。
  对每个工作日或台班的平均级配、油石比、拌和温度的平均值、标准差、变异系数等,统计合格率,进行沥青混合料的质量动态管理。并向养护站、监理单位报告拌和厂产品质量及合格率。
  3.6混合料的运输。
  (1)运输车辆要求。
  根据运距、拌和产量配备数量足够的自卸汽车,要求运力必须大于拌和机产量,要求每台汽车载重量不小于18吨。汽车应有紧密、清洁、光滑的金属底板和墙板,底板应涂一薄层适宜的防粘剂,但不得有残余液积留在车箱底部。防粘剂可以采用洗衣粉水、废机油水等,但不宜采用柴油水混合液。汽车必须备有用于保温、防雨、防污染用的毡布,其大小应能完全覆盖整个车厢。
  (2)装料。
  装料时汽车应按照前、后、中的顺序来回移动,避免混合料级配离析。无论运距远近,无论气温高低,装完料后必须覆盖保温毡布,以防止混合料温度离析。
  (3)运输。
  车辆在进入工程现场时,可以在沥青面层前设置湿草袋等措施,确保轮胎洁净,以免造成污染。
  3.7沥青混合料的摊铺。
  (1)摊铺前应对摊铺机熨平板进行加热,当改性乳化沥青完全破乳后才能进行沥青混合料摊铺(一般破乳时间为30分钟)。
  (2)摊铺开始前在现场等候卸料的运输车辆数应满足摊铺长度的要求(可根据实际摊铺长度进行调节),以保证摊铺的连续性。
  (3)摊铺机应以原路面为基准,控制摊铺的松铺厚度和平整度。
  (4)在摊铺过程中,供料应及时,不得出现中途停机待料现象。
  (5)摊铺机的熨平板或整平组件应能有效的摊铺出具有所需平整度和纹理的终饰表面,不会撕扯、推挤混合料造成孔洞、堆积现象。
  (6)混合料的摊铺速度应与拌和楼的供料速度相协调,摊铺机应保持匀速行驶,不间断的摊铺。
  (7)摊铺机的螺旋送料器应不停顿地转动,速度不宜太慢,保持混合料的高度不低于送料器的2/3,保证摊铺宽度上不出现离析现象。施工人员应根据路面宽度的变化随时调整摊铺宽度。
  (8)在沥青混合料摊铺后,碾压前应尽量避免人工踩踏,也不应用人工反复修整,当局部缺料、表面不平整、出现离析或有明显拖痕时可用人工找补。人工找补应在现场技术人员的指导下进行。
  (9)沥青混合料的摊铺温度应不低于标准要求。当气温低于10℃时,不宜摊铺热拌沥青混合料。如低温施工时,沥青混合料的温度也应与正常施工时的温度相同。
  (10)沥青混合料的松铺系数为:1.15~1.25,摊铺时应随时检查其摊铺厚度。
  3.8沥青混合料的碾压。
  (1)沥青混合料的压实应坚持四个原则:高频低振、高温紧跟;宜多用胶轮碾压;初压宜采用静压碾压一遍后再振动碾压;碾压速度要均匀,起动、停止必须减速缓慢进行,不得随便调头。
  (2)压实后的路面应满足压实度与平整度的要求,不能只求路面平整度而放弃对压实度要求。
  (3)沥青混合料的碾压分为初压、复压、终压三个阶段。碾压方式分为静压、带振压两种,碾压时应按照静振结合的碾压方法进行压实。
  (4)表面层:初压采用重型双钢轮压路机采用高频低振方式碾压2遍,复压采用重型胶轮压路机碾压2遍,终压采用双钢轮压路机静压2遍。
  中面层:初压采用重型胶轮压路机碾压2遍,复压采用重型双钢轮压路机采用高频低振方式碾压2遍,终压采用双钢轮压路机静压2遍。
  (5)沥青混合料的终压应采用双钢轮压路机静压收光,消除轮迹。碾压速度不能超过5Km/h,碾压次数不少于两遍。
  碾压中应注意的事项:
  A.钢轮压路机碾压时,应在碾压轮上洒水,胶轮压路机碾压时应在碾压轮上涂洗衣粉水溶液。
  B.碾压时压路机的驱动轮应面向摊铺机,碾压方向不能突然改变,压路机起动、停止都必须减速缓慢进行。
  C.压路机每次折回的位置应是阶梯形随推铺机向前推进,使折回处不在同一断面上。在摊铺机连续摊铺时,压路机不得随意停顿。
  D.压路机不能在未冷却成型的路面上转向、调头或停车等候,振动压路机在已成型的路面上行驶时应关闭振动。当压路机完成其工作后应停放在原路面上(其他机械相同)。
  3.9其它要求。
  (1)施工过程中应对路面温度、压实度和平整度进行跟踪检测,保证施工过程中的质量,从而合理的指导施工。
  (2)接缝处理:新旧路面的横向接缝,可将压路机横向碾压,以10~20cm轮宽压实新路面,逐渐向新铺层碾压,直至全轮碾压到新路面上。新的路面的纵向接缝,可用同样方式进行碾压。
  (3)修边:做完的摊铺层的外露边缘应用凿岩机凿齐或用切割机切割到要求的线位。
  (4)施工现场的清理。在施工完毕后,应立即对施工区域进行清理,将所有废弃物堆放到指定地点,对压路面造成污染的应清洗干净,恢复道路原有形象。
  (5)开放交通:当新路面完全自然冷却,混合料表面温度低于50℃后,可以开放交通。
  (6)防污染控制:严禁在沥青层上堆放施工用的土或杂物以及在已铺沥青层上拌和水泥砂浆。
  
  [文章编号]1006-7619(2014)06-12-336
  [作者简介] 王永斌(1976.10-),男,籍贯:广西平乐,学历:本科,职称:工程师,工作单位:广西柳州高速公路运营有限公司桂林分公司。
  
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