试论沥青路面下面层透层\粘层和封层施工方案

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  【摘 要】 目前在我国公路建设中,普遍采用的是沥青混凝土路面。为取得更高的质量标准,在路基、路面及其结构组成方面进行了许多优化和改进。为了提高路面的承载力、耐久性和提高抗水毁能力,对于沥青混凝土路面各层间的处理也越来越重视,透层、粘层、封层的作用也显得越来越重要。透层、粘层、封层各有作用,不能混淆。结合施工中的实际情况说明各结构层的作用、对材料的要求及施工要点。
  【关键词】 路面 面层 透层 粘层 封层 施工方案
  
  1 原材料的选择
  1.1 沥青。透层沥青材料应采用煤油稀释沥青,基质沥青宜采用中、轻交通道路石油沥青,基质沥青标号及煤油掺配比例,必须经试验确定,以满足渗透深度不小于5mm的要求。
  粘层的沥青材料应采用快裂的洒布型阳离子乳化沥青,其基质沥青应与中、下面层所用沥青的种类、标号相同。
  封层采用SBR改性乳化沥青稀浆封层,沥青材料可采用慢裂或中裂的拌和型阳离子改性乳化沥青,基质沥青宜采用重交通道路石油沥青AH~70,改性剂采用SBR。其各项性能应符合《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036~98)中的有关规范要求。
  1.2 集料。采用坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质、并有适当级配的优质砂,岩性为石灰岩,粒径3~8mm,小于0.6mm的粉料含量不超过5%。细集料的视密度不小于2.5t/m3,坚固性不大于12%,砂当量不小于60%。
  2 主要施工机械及检测仪器
  2.1 主要施工机械。沥青洒布车1台、洒水车1台、森林灭火鼓风机4台、集料洒布机1台、道路清扫车1台。
  2.2 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(方孔筛)、路面渗水仪。
  3 试验段施工
  在沥青路面下封层正式开工前在主线上选长度不小于300m的路段喷洒透层沥青,在喷洒透层沥青1~2天后,尽快进行封层施工,由此确定基层表面浮灰清除方法,乳化沥青的喷洒方法及用量,集料的撒布方法及用量,碾压工艺,施工产量及作业段长度等。试验段结束通过现场目测和相应技术项目的检测,各项目技术准符合规定后,提出试铺总结。由驻地监理工程师审查,经总监批准后,作为正式施工的依据。
  4 施工工艺
  经验收合格的水泥稳定碎石基层上,先人工用扫帚将基层表面进行全面清扫,再用2~3台森林灭火鼓风机沿纵向排成斜线将浮灰吹净,若不能达到“除净”的要求,则用水冲洗,清除基层表面浮灰和泥浆,尽量使基层顶面集料颗粒能部分外露。用沥青洒布车在湿润的基层表面上喷洒透层沥青,在喷洒透层沥青1~2天后,应尽快喷洒乳化沥青,乳化沥青做到喷洒均匀,数量符合规定。用集料撒布机或人工撒布集料,撒布数量按8.16m3/1000m2控制,撒布要均匀。撒完后用6~8t的钢轮压路机碾压两至四遍。碾压完成后应封闭交通2~3天,等水分蒸发并破乳后,施工车辆才能上路,并保证车速低于5Km/h。不得在下封层上刹车或调头。养护7天后才可摊铺沥青路面下面层。
  5 沥青混凝土下面层施工
  5.1 材料要求。①沥青。本标段下面层均选用优质国产沥青,标号AH~90,运到现场的每批沥青应有出厂的证明和出厂试验报告,其各项指标应符合《公路沥青路面施工技术规范》(TJT032~94)中的“重交通道路石油沥青技术要求”。②粗集料。采用石质坚硬、洁净、干燥、不含风化颗粒、近立方体颗粒碎石,粒径大于2.36mm。下面层采用石灰岩等碱性石料,选用反击式破碎机轧制的碎石,控制其细长扁平颗粒含量,以确保粗集料的质量,其各项指标应符合《公路沥青路面施工技术规范》(TJT032~94)中的有关规定。③细集料。采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的优质的机制砂,石质采用石灰岩,其质量、规格应符合《公路沥青路面施工技术规范》(TJT032~94)中的有关规定。④填料。采用石灰岩碱性石料经磨细得到的新鲜矿粉。矿粉不应含泥土杂质和团粒,要求干燥、洁净,其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》(TJT032~94)中的有关规定。
  5.2 主要施工机械及检测仪器。①主要施工机械。强制间歇式沥青混合料拌和机MPA3000、300t/h一套,另配有160T热贮料仓;沥青混合料摊铺机(ABG423)2台;压路机:XP260轮胎压路机2台,SD150双钢轮振动压路机2台,DD130双钢轮振动压路机2台,小型压路机1台,振动夯板3台。②主要检测仪器。针入度仪、延度仪、软化点仪、沥青混合料马歇尔试验仪、马歇尔试件击实仪、试验室用沥青混合料拌和机、脱模器、沥青混合料离心抽提仪、标准筛(方筛孔)、集料压碎值试验仪、路面取芯机、路面弯沉仪、砂当量仪、核子密度仪。
  5.3 沥青混凝土配合比。路面面层混合料配合比设计严格按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032~94)的要求,经过目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计检查三个阶段进行。试验完成后,应把新的目标配合比设计报告监理工程师审批,并经业主和设计单位书面同意方可使用。
  5.4 沥青下封层的检查、清扫及粘层施工。对局部基层外露和下封层两侧宽度不足部分应按封层施工要求进行补铺;对下封层表面浮动矿料应扫至路面以外,表面杂物清扫干净,方可喷洒粘层油。
  粘层沥青采用快裂的洒布型阳离子乳化沥青,使用前应按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052~2000)的方法进行试验,且满足规范的要求。粘层沥青采用沥青洒布车均匀地洒布,并按《公路路基路面现场试验规程》(JTJ059~95)中有关要求和方法检测洒布用量。
  5.5 试验段施工。沥青混凝土面层正式施工前,应在封层上先做长度不小于200m的试验段。由此确定拌和机的操作方式,矿料配合比和油石比,摊铺机的操作方式,压实机具的选择、组合,压实顺序,碾压温度,碾压速度及遍数,施工缝处理方法及松铺系数。
  在试验段的铺筑过程中,严格按部颁标准JTJ032~94《公路沥青路面施工技术规范》规定定操作。力争一次铺筑成功,使试铺面层成为正式路面的组成部分。否则应予铲除。试铺段的质量检查频率应根据需要比正常施工时适当增加。试铺结束后,试铺段应基本上无离析和石料压碎现象,经检测各指标合技术均符合规定后,提出试铺段总结报告,并由驻地监理工程师审查,总监代表和总监助理确认,经总监批准后,作为正式开工的依据。
  5.6 沥青混合料拌制。采用强制间歇式沥青拌和站进行沥青混合料加工,产量为300t/h。严格控制沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青温度高10~20℃,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过10℃。沥青混合料必須使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料,并拌和均匀。拌和后沥青混合料出料要均匀一致,无花白料,无结团成块或粗细料分离现象。沥青混合料的出厂温度正常范围155~165℃。
  5.7 沥青混合料运输。沥青混合料由自卸车运送到现场,数量以施工中摊铺机前有3~5辆运料车等候为宜;拌和机向运料车运放料时,汽车应前后移动,分几堆装料,以减少粗集料的分离现象;连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机,卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进;运料车要干净、无油污,涂防粘薄膜剂,并用保温的双层蓬布覆盖以防雨和热量损失,车槽四角应密封坚固。为防止污染路面,还应配有清洗车轮的机具。沥青混合料运输到现场其温度不低于145~155℃。
  5.8 沥青混合料摊铺。我部为了保证摊铺质量和平整度,沥青混合料采用两台ABG423摊铺机组成梯队联合摊铺,两台摊铺机前后距离一般为5m~10m,轨道重叠约5cm~10cm。摊铺时,应设专人指挥运料车及时后退到摊铺机前和及时卸料,使两侧板翻起后在摊铺机受料斗中的离析料尚未送前,新料就开始卸到受料斗中。摊铺作业过程中,漏斗进料口应完全打开,螺旋分料器应不停地转动,且速度不宜太慢。分料室中的沥青混凝土应保持高度不变并不低于螺旋分料器的轴顶或接近螺旋顶部,不应使沥青混合料时多时少。在熨平板按所需厚度固定后,不得随意调整。应尽量保证上、下两层沥青面层的连续摊铺,并防止路面污染。在施工工序安排上,沥青面层铺筑在通讯管线施工和边坡防护等工程完成后再开始施工。沥青混合料摊铺速度根据摊铺机性能、沥青混合料生产能力、摊铺厚度、宽度、连续摊铺的长度确定。沥青混合料的施工工艺参数由开工前的试验段获取。
  沥青混合料在摊铺过程中做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。摊铺厚度采用钢丝引导的高程进行控制方式。钢丝为扭绕式,直径不小于6mm,钢丝拉力大于800N,每5m设一钢丝支架。靠中央分隔带侧摊铺机在前,左侧架设钢丝,摊铺机上安装横坡仪控制摊铺层横坡;后面摊铺机右侧架设钢丝,左侧在摊铺好的层面上走“雪撬”。两台摊铺机摊铺层的纵向接缝采用斜接缝,避免出现缝痕。两台摊铺机距离不超过30m。摊铺机熨平板必须拼接紧密,无缝隙,防止卡入粒料将铺面拉出条痕迹。摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压成型的混合料。在路面狭窄或边角部分宜用人工摊铺。配合4~6人推一辆装有新拌混合料的小车及筛网、搂耙等工具进行局部弥补。正常施工时混合料温度不低于140~155℃,低温施工时混合料温度不低于145~160℃。在摊铺过程中,随时检查摊铺质量,出现离析、边角缺料等现象时人工及时补洒料或换补料。并随时检查高程及摊铺厚度,并及时通知操作手,同时作好记录。
  5.9 压实成型。沥青混合料的压实应按初压、复压、终压三个阶段进行,每阶段的碾压速度应符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求。碾压结束时的温度应不低于100℃。
  碾压过程中,现场应设专人指挥碾压。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,为避免碾压时混合料推挤产生拥包,碾压时应将驱动轮面向摊铺机,且起动停止必须减速缓慢进行,碾压进行中压路机不得中途停留、转向或制动,并严禁在未碾压成型的路段上转向调头或停车等候。要对初压、复压、终压段落设置明显标志,便于司机辩认。对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查,使面层做到既不漏压也不超压。压实完成12小时后,方能允许施工车辆通行。
  对压路机无法压到的桥梁等构筑物接头、死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区采用小型压路机及振动夯板等压实机具补充压实。
  5.10 接缝处理。①纵缝施工处理方法。采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝,采用热接缝。施工时应将已摊铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,并有5~10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消缝迹。如果两台摊铺机相隔距离较短,也可做一次碾压。上下层纵缝错开20cm以上,表层的纵缝应顺直,且宜在车道标线位置上。②横缝施工处理方法。全部采用平接缝。首先用6m直尺检查端部平整度,不符合要求时,垂直于路中线切齐清除。清理干净后在端部涂粘层沥青接着摊铺。摊铺时调整好预留高度,接缝处摊铺层施工结束后再用6m直尺检查平整度。横接缝的碾压先用双轮双振压路机进行横压,碾压时压路机位于已压实的混合料层上伸入新摊铺层的宽为15cm,然后每压一遍向铺混合料移动15~20cm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。上下层的横向接缝均应错位1m以上。
  在沥青路面的施工中,结合路面结构层具体要求,采用结合料处置的整体性基层,合理设置沥青面层下混合料的联接层,采取有效措施加强面层与基层间的粘结,防止水平力作用而引起沥青面层的病害,有效提高了其強度和稳定性。
  参考文献
  1 公路工程技术标准(JTG B01~2003).北京:人民交通出版社, 2003
  2 公路沥青路面施工技术规范(JTJ032~94).北京:人民交通出版 社,1994
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  4 王明怀.高等级公路施工技术与管理.北京:人民交通出版社, 1999
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