摘 要:本文根據(jù)交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,結(jié)合江蘇部分已建和在建高速公路的施工經(jīng)驗(yàn),介紹了瀝青路面面層施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與施工工藝。
關(guān)鍵詞:高速公路 瀝青路面 施工技術(shù)
瀝青面層是位于路面基層上最重要的路面結(jié)構(gòu)層,它直接承受車輪荷載和大氣自然因素的作用,應(yīng)具有平整、堅(jiān)實(shí)、耐久及抗車轍、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的綜合性能。瀝青面層的施工技術(shù)復(fù)雜,又是具有代表高速公路最終質(zhì)量標(biāo)志的工程項(xiàng)目之一,因此在面層施工中必須嚴(yán)格要求,對施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工工藝進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,將瀝青路面面層施工質(zhì)量提高到新水平。
1.面層瀝青混凝土的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ014-97《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》和JTJ032-94《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,結(jié)合多雨地區(qū)防水要求,江蘇高速公路均采用三層式瀝青混凝土結(jié)構(gòu),上、中、下三層面層均為連續(xù)型密級配瀝青混合料。具體為4cm上面層(采用玄武巖集料)用AK-16A級配類型,5cm中面層(采用石灰?guī)r集料)用AC-25Ⅰ級配類型,7cm下面層(采用石灰?guī)r集料)用AC-25Ⅰ級配類型。
按瀝青面層所選定的瀝青混凝土類型,均為熱拌密級配瀝青混凝土混合料,各類型瀝青混合料礦料級配應(yīng)符合表1的規(guī)定,各層所采用的優(yōu)質(zhì)石油瀝青(標(biāo)號AH-70)其技術(shù)要求見表2,粗、細(xì)集料及填料也必須滿足統(tǒng)一的技術(shù)要求。根據(jù)交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,各面層瀝青混凝土應(yīng)符合表3規(guī)定的馬歇爾試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),對于上面層和中面層的瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí),動(dòng)穩(wěn)定度應(yīng)不小于800次/mm。
瀝青面層用瀝青混凝土礦料級配通過率(%)范圍 表1
類型 |
上面層 |
中面層、下面層 |
AK-16A |
AC-25Ⅰ | |
31.5 |
|
100 |
26.5 |
|
95-100 |
19.0 |
100 |
75-90 |
16.0 |
90-100 |
62-80 |
13.2 |
70-90 |
53-73 |
9.5 |
50-70 |
43-63 |
4.75 |
30-50 |
32-52 |
2.36 |
22-37 |
25-42 |
1.18 |
16-28 |
18-32 |
0.6 |
12-13 |
13-25 |
0.3 |
8-18 |
8-18 |
0.15 |
6-13 |
5-13 |
0.075 |
4-9 |
3-7 |
石油瀝青技術(shù)要求 表2
檢 驗(yàn) 項(xiàng) 目 |
AH-70 | |
針入度(25℃,100g,5s) (0.1mm) |
60-80 | |
延度(5cm/min,15℃) 不小于(cm) |
100 | |
軟化點(diǎn)(環(huán)球法) (℃) |
44-54 | |
溶解度(三氯乙稀) 不小于(%) |
99 | |
薄膜加熱試驗(yàn) |
質(zhì)量損失 不大于(%) |
0.6 |
針入度比 不小于(%) |
55 | |
延度(15℃) 不小于(cm) |
100 | |
閃點(diǎn)(COC) 不小于(℃) |
230 | |
含蠟量(蒸餾法) 不大于(%) |
2 | |
密度(15℃) 不小于(g/cm3) |
1.01 | |
動(dòng)力粘度(絕對粘度,60℃) (P) |
1800±200 |
熱拌瀝青混凝土馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 表3
試驗(yàn)項(xiàng)目 |
瀝青混凝土類型 |
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) |
擊實(shí)次數(shù)(次) |
AK-16 C-25Ⅰ |
兩面各75 |
穩(wěn)定度(kN) |
AK-16 C-25Ⅰ |
>7.5 |
流值(0.1mm) |
AK-16 C-25Ⅰ |
20-40 |
空隙率(%) |
AK-16 C-25Ⅰ |
3-6 |
瀝青飽和度(%) |
AK-16 C-25Ⅰ |
70-85 |
殘留穩(wěn)定度(%) |
AK-16 C-25Ⅰ |
>75 |
注:瀝青混凝土混合料間隙率(VMA)宜符合(AK-16A不小于14.5%、AC-25Ⅰ不小于13%的要求。
2.施工準(zhǔn)備、施工工藝及注意事項(xiàng)
2.1 施工準(zhǔn)備及注意事項(xiàng)
(1)必須把好原材料的質(zhì)量關(guān),特別注意粗細(xì)集料和填料的質(zhì)量,對不合格礦料不準(zhǔn)運(yùn)進(jìn)拌和廠。
(2)做好施工機(jī)械和質(zhì)量檢測儀器的準(zhǔn)備工作,必須配備齊全的施工機(jī)械和配件,做好開工前的保養(yǎng)、調(diào)試和試機(jī),并保證在施工期間一般不發(fā)生有礙施工進(jìn)度和質(zhì)量的故障;還必須配備性能良好、精度符合規(guī)定的質(zhì)量檢測儀器,并配備足夠的易損部件。
(3)必須進(jìn)行完善的瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì),包括馬歇爾試驗(yàn)設(shè)計(jì)、浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)和車轍試驗(yàn)抗車轍能力檢驗(yàn)。關(guān)于瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)的統(tǒng)一規(guī)定為:
①對同一拌和廠兩臺拌和機(jī),如果使用相同品種的礦料,可使用同一目標(biāo)配合比。目標(biāo)配合比需經(jīng)監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后才能進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。如果某礦料產(chǎn)地、品種發(fā)生變化,必須重新進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。
②每臺拌和機(jī)均應(yīng)進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì),由監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后,才能進(jìn)行試拌與試鋪。
(4)瀝青面層施工開工前,均需先做試鋪路段。試鋪路段施工分為試拌和試鋪兩個(gè)階段。試鋪路段宜選在正線直線段,長度不少于200m。擬定鋪筑方案后,必須嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范規(guī)定操作,力爭一次鋪筑成功。試鋪結(jié)束后,經(jīng)檢測各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合規(guī)定,應(yīng)立即提出試鋪段總結(jié)報(bào)告,經(jīng)監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后,才能申請正式開工。
2.2 施工工藝及注意事項(xiàng)
2.2.1 瀝青混合料的拌制
(1)嚴(yán)格掌握瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度。集料溫度應(yīng)比瀝青高10℃~20℃,熱混合料成品在貯料倉儲(chǔ)存后,其溫度下降不應(yīng)超過10℃,貯料倉的儲(chǔ)料時(shí)間不得超過72h。瀝青混合料的施工溫度控制范圍見表4,具體施工溫度應(yīng)根據(jù)到場瀝青粘度試驗(yàn)確定。
單位:℃ 瀝青混合料的施工溫度 表4
瀝青加熱溫度 |
160-170 | |
礦料溫度 |
170-190 | |
混合料出廠溫度 |
正常范圍150-165?超過200者廢棄 | |
混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場溫度 |
不低于130-150 | |
攤鋪溫度 |
正常施工 |
不低于120-140,不超過165 |
低溫施工 |
不低于130-150,不超過175 | |
碾壓溫度 |
正常施工 |
120-140 不低于110 |
低溫施工 |
130-150 不低于110 | |
碾壓終了 |
鋼輪壓路機(jī) |
不低于70 |
輪胎壓路機(jī) |
不低于80 | |
振動(dòng)壓路機(jī) |
不低于65 |
(2)拌和樓控制要逐盤打印瀝青及各礦料用量和拌和溫度,并定期對拌和的計(jì)量和測溫進(jìn)行校核;沒有材料用量和溫度自動(dòng)記錄裝置的拌和機(jī)不得使用。?
(3)拌和時(shí)間由試拌確定。必須使所有集料顆粒全部裹履瀝青結(jié)合料,并以瀝青混合料拌和均勻?yàn)槎取?BR> (4)要注意目測檢查混合料的均勻性,及時(shí)分析異常現(xiàn)象。如混合料有無花白、冒煙和離析等現(xiàn)象。如確認(rèn)是質(zhì)量問題,應(yīng)作廢料處理并及時(shí)予以糾正。在生產(chǎn)開始以前,有關(guān)人員要熟悉本項(xiàng)目所用各種混合料的外觀特征,并通過仔細(xì)觀察室內(nèi)試拌的混合料而取得。
(5)每臺拌和機(jī)每天上、下午各取一組混合料試樣做馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn),檢驗(yàn)油石比、礦料級配和瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)。
油石比與設(shè)計(jì)值的允許誤差為±0.3%。
礦料含量與規(guī)范中值的允許差值
<0.075mm ±2%
≤2.36mm ±6%
≥4.75mm ±7%
(6)每周分析一次檢測結(jié)果,計(jì)算油石比、各級礦料通過量和瀝青混凝土物理力學(xué)指標(biāo)檢測結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù),檢驗(yàn)生產(chǎn)是否正常。
2.2.2 瀝青混合料的運(yùn)輸
(1)采用數(shù)字顯示插入式熱電偶溫度計(jì)檢測瀝青混合料的出廠溫度和運(yùn)到現(xiàn)場溫度,插入深度要大于150mm。在運(yùn)料汽車側(cè)面中部設(shè)專用檢測孔,孔口距車箱底面約300mm。
(2)拌和機(jī)向運(yùn)料車放料時(shí),汽車應(yīng)前后移動(dòng),分幾堆裝料,以減少粗集料的分離現(xiàn)象。
(3)瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量應(yīng)較拌和能力和攤鋪速度有所富余,攤鋪機(jī)前方應(yīng)有五輛運(yùn)料汽車等候卸料。
(4)運(yùn)料汽車應(yīng)有蓬布履蓋設(shè)施,以便保溫、防雨或避免污染環(huán)境。
(5)連續(xù)攤鋪過程中,運(yùn)料汽車在攤鋪機(jī)前10~30cm處停住,不得撞擊攤鋪機(jī)。卸料過程中運(yùn)料汽車應(yīng)掛空檔,靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。
2.2.3 瀝青混合料的攤鋪
(1)連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪是提高路面平整度的最主要措施。攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度,按2~6m/min予以調(diào)整選擇,做到緩慢、均勻、不間斷地?cái)備仭2粦?yīng)任意以快速攤鋪幾分鐘,然后再停下來等一車料。午飯應(yīng)分批輪換交替進(jìn)行,切忌停鋪用餐。爭取每天收工停機(jī)一次。
(2)用機(jī)械攤鋪的混合料未壓實(shí)前,施工人員不得進(jìn)入踩踏。一般不用人工不斷整修,只有在特殊情況下,需在現(xiàn)場主管人員指導(dǎo)下,允許用人工找補(bǔ)或更換混合料,缺陷較多嚴(yán)重時(shí)應(yīng)予鏟除,并調(diào)整攤鋪機(jī)或改進(jìn)攤鋪工藝。
(3)下面層攤鋪厚度采用鋼絲引導(dǎo)的高程控制方式。鋼絲為扭繞式,直徑不小于6mm,鋼絲拉力大于800N,每5m設(shè)一鋼絲支架。靠中央分隔帶側(cè)攤鋪機(jī)在前,左側(cè)架設(shè)鋼絲,攤鋪機(jī)上安裝橫坡儀控制攤鋪層橫坡;后面攤鋪機(jī)右側(cè)架設(shè)鋼絲,左側(cè)在攤鋪好的層面上走“雪撬”。中面層和上面層用移動(dòng)式自動(dòng)找平基準(zhǔn)裝置控制攤鋪厚度。攤鋪層縱向接縫上應(yīng)設(shè)置抹平靴,由后面攤鋪機(jī)牽引向前移動(dòng)。兩臺攤鋪機(jī)距離不超過30m。
(4)攤鋪遇雨時(shí),立即停止施工,并清除未壓實(shí)成型的混合料。遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄,不得卸入攤鋪機(jī)攤鋪。
2.2.4 瀝青混合料的壓實(shí)成型
(1)瀝青混合料的壓實(shí)是保證瀝青面層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟。為保證壓實(shí)度和平整度,初壓應(yīng)在混合料不產(chǎn)生推移、開裂等情況下盡量在攤鋪后較高溫度下進(jìn)行。初壓嚴(yán)禁使用輪胎壓路機(jī),以確保面層橫向平整度。
(2)壓路機(jī)應(yīng)以緩慢而均勻的速度碾壓,壓路機(jī)的適宜碾壓速度隨初壓、復(fù)壓、終壓及壓路機(jī)的類型而別,可按表5選用。
壓路機(jī)碾壓速度(km/h) 表5
壓路機(jī) |
初 壓 |
復(fù) 壓 |
終 壓 | |||
適宜 |
最大 |
適宜 |
最大 |
適宜 |
最大 | |
鋼筒式 |
1.5-2 |
3 |
2.5-3.5 |
5 |
2.5-3.5 |
5 |
輪胎 |
- |
- |
3.5-4.5 |
8 |
4-6 |
8 |
振動(dòng) |
1.5-2 |
5 |
4-5 |
4-5 |
2-3 |
5 |
(3)為避免碾壓時(shí)混合料推擠產(chǎn)生擁包,碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪朝向攤鋪機(jī);碾壓路線及方向不應(yīng)突然改變;壓路機(jī)起動(dòng)、停止必須減速緩行。對壓路機(jī)無法壓實(shí)的死角、邊緣、接頭等,應(yīng)采用小型振動(dòng)壓路機(jī)或手扶振動(dòng)夯趁熱壓實(shí)。壓路機(jī)折回不應(yīng)處在同一橫斷面上。
(4)在當(dāng)天碾壓的尚未冷卻的瀝青混凝土面層上,不得停放壓路機(jī)或其他車輛,并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青面層上。
(5)要對初壓、復(fù)壓、終壓段落設(shè)置明顯標(biāo)志,便于駕駛員辯認(rèn)。對松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度應(yīng)設(shè)專崗檢查。
(6)壓實(shí)完成12h后,方能允許施工車輛通行。
2.2.5 施工接縫的處理
(1)縱向施工縫采用兩臺攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫,應(yīng)在前部已攤鋪混合料部分留下10~20cm寬暫不碾壓作為后高程基準(zhǔn)面,并有5~10cm左右的攤鋪層重疊,以熱接縫形式在最后作跨接碾壓以消除縫跡,上下層縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。
(2)橫向施工縫全部采用平接縫,用3m直尺沿縱向位置,在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置,用鋸縫機(jī)割齊后鏟除;繼續(xù)攤鋪時(shí),應(yīng)將接縫鋸切時(shí)留下的灰漿擦洗干凈,涂上少量粘層瀝青,攤鋪機(jī)熨平板從接縫后起步攤鋪;碾壓時(shí)用鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行橫向壓實(shí),從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層。
3.結(jié)束語
瀝青路面面層壓實(shí)度、平整度和磨擦系數(shù)是路面質(zhì)量的主要指標(biāo)。江蘇高速公路瀝青路面面層施工在嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行的基礎(chǔ)上,不斷提高,總結(jié)了一整套關(guān)于施工工藝的經(jīng)驗(yàn),并在滬寧高速公路江蘇段、南京機(jī)場高速公路、廣靖高速公路和錫澄高速公路的建設(shè)實(shí)踐中取得了較好效果,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。