瀝青混合料路面面層高精度施工技術(shù)

岳小麗

(中國水利水電第三工程局有限公司,西安　710016)

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瀝青混合料路面面層高精度施工技術(shù)

岳小麗

(中國水利水電第三工程局有限公司,西安710016)

摘要：卡塔爾多哈路賽CP1項(xiàng)目道路施工過程中，為滿足面層高精度指標(biāo)要求，通過對路面厚度、平整度、攤鋪溫度及碾壓溫度等的控制，結(jié)合國際先進(jìn)攤鋪機(jī)自動設(shè)定功能，并借助全站儀全程監(jiān)測，最終完成對路面攤鋪厚度、壓實(shí)度及路面平整度的控制，同時(shí)提高了環(huán)境效益，達(dá)到了節(jié)能效果，確保工程的順利進(jìn)行。關(guān)鍵詞：瀝青路面；面層；高精度；施工技術(shù)

1工程概況

卡塔爾路賽CP1基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目是以“基礎(chǔ)設(shè)施+機(jī)電”為主的超大型市政工程項(xiàng)目，總投資達(dá)13億美元。其中配套的市政道路主干線共21條，累計(jì)總長18 km。道路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，包括磨耗層、瀝青基層、瀝青透層油、瀝青粘層油、底基層及基層6部分，設(shè)計(jì)的路面寬度分別為16 m(4車道)、12 m(3車道)、8 m(2車道)3種類型。均采用耐磨瀝青路面，標(biāo)準(zhǔn)要求高，為達(dá)到路面平整、行車舒適、無接縫且施工進(jìn)度快的目的，項(xiàng)目總結(jié)一套適用的瀝青路面面層施工方法。

2瀝青路面面層高精度施工方案

2.1面層施工原材料質(zhì)量控制

卡塔爾規(guī)范QCS 2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，基層最大粒徑小于37.5 mm，磨耗層最大粒徑小于25.0 mm。細(xì)集料為粒徑在0.075～2.36 mm間潔凈、有棱角的破碎巖石，堅(jiān)固性不超過18%，不含有機(jī)質(zhì)，砂當(dāng)量不小于30，氯離子含量不超過0.1%，硫酸根離子含量不超過0.5%，塑性指數(shù)不超過4%；粗礦料為正方體顆粒、粒徑在2.36～25 mm間的碎石，其中破碎礫石含量中1個(gè)破碎面的不少于99%、2個(gè)破碎面的不少于85%。

片狀指數(shù)及針狀指數(shù)：磨耗層不超過25%、底層不超過30%。

堅(jiān)固性：磨耗層不超過10%、底層不超過15%。

洛杉磯磨損：磨耗層不超過25%、底層不超過30%。

壓碎值：磨耗層不超過20%、底層不超過25%。

吸水率：磨耗層不超過1.5%、底層不超過2.0%。

礦物級配(BS篩)：0.600 mm通過率為100%，0.300 mm通過率為95%～100%，0.150 mm通過率為90%～100%，0.075 mm通過率為70%～100%。

瀝青針入等級為60～70，加熱到175 ℃不起泡沫，在任何時(shí)候不超過177 ℃。

瀝青混合料配合比中瀝青含量控制在設(shè)計(jì)值的±0.2%以內(nèi)，馬歇爾試驗(yàn)頻率為1次/1 000 m2或至少2次/1 d。

磨耗層通過集料顆粒的嵌鎖作用提供穩(wěn)定性并通過摩擦力抵抗位移，故要求礦料顆粒完全包裹瀝青，無花白料、無結(jié)塊或嚴(yán)重離析現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)有燒焦碳化起泡和含水的瀝青混合料視為廢料。定出各級配數(shù)量后，進(jìn)行瀝青馬歇爾試驗(yàn)，馬歇爾配比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如表1。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，從而確定最佳瀝青用量及瀝青混合料配合比。根據(jù)給料時(shí)間先后順序，使加熱礦料在干燥筒燃燒口一端的出料口從內(nèi)筒流到外筒內(nèi)倉中，與同時(shí)到達(dá)的填充料等混合料干拌，再從卸料口排除，混合料進(jìn)行篩分、調(diào)整各規(guī)格料倉和填充料的配合比等，以及關(guān)鍵篩孔通過率與標(biāo)準(zhǔn)級配范圍的誤差，均須在規(guī)定值內(nèi)。瀝青混合料拌和時(shí)間為45～60 s，定期抽驗(yàn)礦料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)[1-6]。

表1　馬歇爾配比設(shè)計(jì)表

2.2面層高精度施工原理及設(shè)備選擇

卡塔爾規(guī)范QCS 2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，路面高程誤差不超過10 mm，磨耗層厚度誤差小于4 mm，平整度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。受施工條件及所處環(huán)境溫度等因素影響，為控制瀝青混合料出機(jī)口溫度、攤鋪溫度、攤鋪厚度、壓實(shí)度及平整度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，采用“設(shè)備可操作、偏差能修正、水平有布控、垂直有網(wǎng)格”的施工方法，即采用具有自動調(diào)節(jié)功能的UPER1800型號的攤鋪設(shè)備，提前在電腦里設(shè)定攤鋪厚度和行駛速度，操作手根據(jù)監(jiān)控反饋的數(shù)字變化調(diào)整偏差，同時(shí)借助高精度全站儀以路緣石為基準(zhǔn)點(diǎn)，每1 m布置12 mm的圓鋼錐在路緣石面層上，將起點(diǎn)與終點(diǎn)、兩側(cè)路緣石對應(yīng)固定點(diǎn)用鋼絲繩連成直線，形成網(wǎng)格，保證瀝青混合料面層精度[7-11]。

為進(jìn)一步保證施工精度，均采用進(jìn)口設(shè)備，設(shè)備配置如表2。

表2　面層施工主要設(shè)備表

2.3面層施工工藝流程及操作要點(diǎn)

瀝青混合料面層施工工藝流程：混合料溫度控制→現(xiàn)場攤鋪溫度控制→設(shè)備攤鋪厚度控制→面層人工平整→攤鋪速度控制→面層高程控制→碾壓→平整度檢測→壓實(shí)度檢測→芯樣厚度檢測→試驗(yàn)合格→上報(bào)路面竣工圖→監(jiān)理批復(fù)→道路竣工移交。

瀝青混合料面層施工時(shí)，為保證面層高精度要求，應(yīng)注意以下操作要點(diǎn)[12-13]：

(1) 控制好路面厚度、平整度、攤鋪溫度及碾壓溫度等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)；

(2) 道路面層攤鋪厚度須控制在40 mm以上；

(3) 攤鋪路面長度為75～300 m之間時(shí)，平整度大于4 mm以上的測點(diǎn)不能超過9個(gè)，7 mm以上的點(diǎn)不能超過1個(gè)，10 mm以上點(diǎn)為0；攤鋪路面長度為300 m時(shí)，平整度大于4 mm以上的測點(diǎn)不能超過20個(gè)，7 mm以上的點(diǎn)不能超過2個(gè)，10 mm以上點(diǎn)為0；

(4) 攤鋪溫度須控制在135～150 ℃間，初壓溫度不低于135 ℃，降到135 ℃以下的攤鋪料必須報(bào)廢，終壓溫度不低于120 ℃，要求測溫頻率為1次/0.5 h；

(5) 瀝青攤鋪速度為3 m/min，碾壓速度為3～5 km/h，緊靠路緣石的瀝青不能漏壓，待攤鋪碾壓完成24 h時(shí)后，規(guī)定每100 m所取的芯樣厚度必須控制在+5 mm，壓實(shí)度必須大于98%以上；

(6) 沙塵暴天氣不能施工。

2.4路面面層施工過程質(zhì)量控制

CP1項(xiàng)目瀝青混合料面層施工工序復(fù)雜：第1道工序，噴灑透層油；第2道工序，攤鋪瀝青底基層；第3道工序，噴灑瀝青粘層；最后一道工序，瀝青磨耗層施工。

透層油位于底基層面層上，用以提高底基層與瀝青基層之間的粘結(jié)力?？ㄋ朡CS 2002施工規(guī)范規(guī)定，透層油在噴灑之前，首先在底基層面層上根據(jù)路面寬度放3排40 cm×40 cm標(biāo)準(zhǔn)纖維板，每排按事先確定的位置放上3塊，共計(jì)9塊。施工中要求噴灑重量為0.45～0.75 kg/m2，噴灑溫度控制在60～85 ℃間，車速控制在5 km/h，噴灑完成后即可測試透層油結(jié)果，一旦未滿足要求，須重新噴灑，直到滿足要求為止。

瀝青基層設(shè)計(jì)厚度為200 mm，分2層攤鋪?？ㄋ朡CS 2002施工規(guī)范規(guī)定，瀝青基層攤鋪速度為3 m/min，碾壓速度為3.5～5 km/h，瀝青加熱溫度控制在175 ℃以上，礦料溫度為180 ℃，混合料出站溫度控制在165～180 ℃間，攤鋪溫度控制在135～150 ℃間，初壓溫度不低于135 ℃，最后一遍碾壓溫度不能低于120 ℃，碾壓過程中每30 min測溫1次，碾壓完成24 h后，每100 m或每1 000 m2取2組芯樣，芯樣厚度控制在+5 mm，檢測的壓實(shí)度不低于97%?；鶎禹斆娌黄秸麑⒅苯佑绊憺r青面層平整度，面層平整度依據(jù)表3的判定標(biāo)準(zhǔn)判定，一旦發(fā)現(xiàn)瀝青基層某項(xiàng)指標(biāo)超出規(guī)范要求時(shí)，須摒棄重來。

瀝青粘層油主要噴涂在瀝青基層面層上，其作用是提高瀝青基層與瀝青磨耗層之間的粘結(jié)力。噴灑前準(zhǔn)備工作同透層油施工，其主要區(qū)別為瀝青基層要求噴灑重量為0.15～0.38 kg/m2，噴灑溫度控制在10～60 ℃之間，車速控制在6 km/h。如果瀝青粘層在噴灑過程中測試結(jié)果未滿足規(guī)范要求，須重新噴灑，直到滿足要求為止。

瀝青磨耗層是完成道路面層施工最后一道關(guān)鍵工序，要求攤鋪厚度為40 mm，壓實(shí)度在98%以上。規(guī)范規(guī)定瀝青攤鋪速度為3 m/min，碾壓速度為3～5 km/h，瀝青加熱溫度控制在175 ℃以上，礦料溫度達(dá)到170 ℃以上，混合料出站溫度控制在165～175 ℃之間。攤鋪溫度控制在135～150 ℃之間，最初碾壓溫度不低于135 ℃，最后一遍碾壓溫度不低于120 ℃，碾壓過程中每30 min測1次溫度。面層碾壓完成24 h候后，每100 m或每1 000 m2取2組芯樣，做壓實(shí)度試驗(yàn)，芯樣厚度控制在+5 mm。路面平整度依據(jù)表3的判定標(biāo)準(zhǔn)判斷，如果發(fā)現(xiàn)其中的一項(xiàng)指標(biāo)超出標(biāo)準(zhǔn)將摒棄重來。

平整度是判定路面行車舒服程度的關(guān)鍵性指標(biāo)，具體判定標(biāo)準(zhǔn)見表3。壓路機(jī)碾壓應(yīng)遵循先靜后振、先輕后重、由低向高、由兩邊向中間碾壓原則，輪跡重疊，同時(shí)減少混合料離析提高平整度。

表3　路面平整度標(biāo)準(zhǔn)判定要求表

2.5路面平整度檢測結(jié)果

為確保瀝青路面平整度達(dá)到規(guī)范要求，項(xiàng)目采用英國進(jìn)口的3 m長滾動直邊平整度測試儀進(jìn)行現(xiàn)場測試，并由第三方Gulf實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行結(jié)果鑒定，路段測試結(jié)果均達(dá)到表3判定標(biāo)準(zhǔn)的要求。表4為A10路樁號1+040 m～1+134 m與樁號1+284 m～1+490 m路段的檢測結(jié)果。

表4　路面平整度測試結(jié)果表

3結(jié)語

隨著市政道路工程施工標(biāo)準(zhǔn)越來越高，CP1項(xiàng)目采用先進(jìn)的攤鋪設(shè)備和輔助方法，并采用全站儀對瀝青路面面層施工精度進(jìn)行全程監(jiān)測控制，有效地降低了施工成本及施工風(fēng)險(xiǎn)，提高了道路的外觀質(zhì)量，縮短了施工，并很好地解決了因施工環(huán)境差、標(biāo)準(zhǔn)要求高的技術(shù)難題，對今后國外類似項(xiàng)目施工，具有較大的借鑒意義。

參考文獻(xiàn):

[1]杜鑫.路面面層施工工藝方法分析[J].黑龍江科技信息,2013(25):239-239.

[2]白成玉,劉華龍.瀝青路面面層施工技術(shù)[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息,2005(20)：53.

[3]劉國禮,陳德臣.瀝青混凝土面層施工中應(yīng)重視的幾個(gè)問題[J].公路與汽運(yùn),2009(02):68-70.

[4]劉春華,郭喜有.對瀝青混凝土路面施工工藝的簡要探討[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2009(03): 166.

[5]李文相.瀝青混凝土路面面層主要施工工藝分析[J].黑龍江交通科技,2012(05):23.

[6]黃志光.市政道路路面瀝青混凝土施工技術(shù)探析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010(21):167-168.

[7]劉君.長潭西線高速公路瀝青混凝土路面施工工藝探討[J].公路與汽運(yùn),2010(05):92-94.

[8]梁鋒,鞠文杰. ATB-25瀝青混凝土壓實(shí)質(zhì)量的控制技術(shù)[J].公路與汽運(yùn),2011(01):86-92.

[9]QATAR CONSTRUCTION SPECIFICATION :QCS-2002[S].QATAR：2002.

[10]陳之春.碾壓設(shè)備及工藝對瀝青混凝土路面施工的影響[J].中外公路,2003(05):57-59.

[11]周正殿.瀝青混凝土面層施工過程中離析現(xiàn)象的成因及處理措施[J].華東公路,2003(03):38-40.

[12]唐嫻,鄭保衛(wèi).瀝青混合料攤鋪離析機(jī)理分析與控制措施[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2008(10):40-43.

[13]張喆,陸學(xué)元.瀝青感溫性技術(shù)指標(biāo)的分析與評價(jià)[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010(04):20-24.

Technology of High-precision Construction of Surface Course by Materials with Asphalt Mixed

YUE Xiaoli

(Sinohydro Bureau 3 Co., Ltd., Xi'an710016,China)

Abstract:During construction of roads in CP1 project, Doha, Qatar, pavement spreading thickness, compaction degree and pavement levelness are successfully controlled through controls of pavement thickness, levelness, material spreading temperature and compaction temperature as well as by application of automatic setting function of the advanced paver in the world and of all-station instrument monitoring in whole process so as to satisfy the requirement of high-precision surface course. Meanwhile, environmental benefit is improved, energy saving is achieved and smooth construction is secured. Key words:asphalt pavement; surface course; high precision; construction technology

文章編號：1006—2610(2016)03—0049—03

收稿日期：2015-10-12

作者簡介：岳小麗(1982- )，女，河南省許昌市人，工程師，主要從事土木工程施工技術(shù)與管理工作.

中圖分類號：U416.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1006-2610.2016.03.013