沥青稳定碎石基层在市政道路整治工程中的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-07-12
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沥青稳定碎石基层在市政道路整治工程中的应用

陈艺

上海新虹口市政建设有限公司

摘要:沥青稳定碎石混合料由矿料和沥青、骨料组成的具有一定级配要求的混合料,根据其空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少,沥青稳定碎石混合料可划分为密集配沥青稳定碎石(ATB)、开级配沥青碎石(OGFC表面层及ATPB基层)、半开级配沥青碎石(AM)等各个类型。为提升沥青稳定碎石施工质量,保障市政道路稳定性,延长道路使用寿命,需要研究沥青稳定碎石基层施工技术。本文笔者首先对沥青稳定碎石基层的优缺点进行了分析,然后,结合笔者参与施工的上海市甜爱路(四川北路-甜爱支路)道路整治工程的施工案例,对沥青稳定碎石基层的施工技术要点展开详细论述,并总结施工质量控制要点,仅供参考。

关键词:市政道路;沥青稳定碎石;工艺流程;摊铺;碾压

引言

在市政道路施工中,路面基层施工一个重要环节。路面基层施工操作较为简单,但路面基层施工质量会对市政道路的车辆通行造成直接影响。近几年来,各大中城市车流量迅猛增长,通行车辆也从小型化走向大型化,许多中型车辆还进行超载行驶;以上诸多因素叠加起来,导致市政路面承受的实际交通载荷值往往超过其设计值。——许多市政道路,以沥青作为路面基层,但沥青路面基层缺乏刚性、硬度,难以承受日益增长的交通载荷;常常在投入使用后就出现路面损坏。因此,近年来,市政道路路面施工的材料正在逐渐发生变化。许多道路施工企业摒弃了沥青,转而在路面基层施工中使用沥青稳定碎石。

1沥青稳定碎石基层

沥青稳定碎石基层,是由沥青稳定碎石混合料摊铺、碾压形成的路面承重层。沥青稳定碎石混合料主要成分,包括沥青、骨料、以及矿料。沥青稳定碎石混合料的配方比,可以直接影响沥青稳定碎石基层的性能。

沥青稳定碎石基层的优点,主要有:(1)沥青稳定碎石基层具有较好的耐高温性能和水稳定性;(2)沥青稳定碎石基层的车辙试验动稳定度高于沥青基层;(3)沥青稳定碎石基层修复比较方便。(4)沥青稳定碎石基层的排水性能较好。(5)沥青稳定碎石基层不会出现温度收缩裂缝、反射裂缝,可以提升市政道路路面使用性能,延长市政道路路面的使用寿命。

2工程概况

本文中的工程案例,选自作者亲自参与施工的甜爱路(四川北路-甜爱支路)道路整治工程。下面介绍工程概况。

甜爱路位于上海市虹口区,甜爱路范围南起四川北路,北至甜爱支路,不包括四川北路/甜爱路交叉口,本工程范围内:道路实施长度约为366.16m。道路红线宽为18m,尚未按红线实施到位,道路等级参照城市支路。施工内容包括:车行道局部补强并铣刨加罩、人行道翻建、侧平石翻排、附属工程施工等内容。在车行道路基基层中采用沥青稳定碎石施工方法进行。

3沥青稳定碎石基层施工技术要点

3.1工艺流程

沥青稳定碎石基层施工工艺流程,基本包括10个步骤。它们分别是:第一步,进行施工准备。第二步,对沥青稳定碎石混合料的各种原材料进行质量检测;第三步,设计沥青稳定碎石混合料目标配合比;第四步,调试沥青稳定碎石混合料生产配合比;第五步,对各种施工机械进行调试;第六步,根据生产配合比,拌和原料,制作沥青稳定碎石混合料;第七步,使用中型或大型货车,运输沥青稳定碎石混合料;第八步,摊铺沥青稳定碎石混合料;第九步,对沥青稳定碎石基层进行碾压作业,使之成型;第十步,对沥青稳定碎石基层进行验收检测。

图1沥青稳定碎石基层施工工艺流程

3.2施工准备

在进行路面基层施工前,首先要完成下承层的检测工作;对各种材料进行检测,确认各种材料合格后方可允许材料进场。对各种施工机械、施工设备进行检查,确保施工机械、施工设备状态良好,可以进行正常运行。

3.3沥青稳定碎石混合料拌和

使用SPECO-3000型拌合机,根据生产配合比,对集料、沥青、矿料进行拌和。拌和一直持续到沥青完全包裹每一颗矿料为止。加热沥青时,温度必须控制在150℃以上,170℃以下;加热矿料时,温度必须控制在170℃以上,185℃以下。沥青稳定碎石混合料出料时的温度,必须控制在150℃以上,165℃以下。沥青稳定碎石混合料出料时,技术人员必须使用双眼进行目测。要确认混合料均匀一致,无花白,无集料、矿料分离;技术人员要使用红外测温仪检测沥青稳定碎石混合料出料时的温度,若出料温度高于195℃,则不能允许混合料装车。

3.4沥青稳定碎石混合料的运输

使用大吨位自卸货车运输沥青稳定碎石混合料。根据下列公式计算并确定大吨位自卸货车的数量。X=[α(a+b+c)]/T。X为大吨位自卸货车的具体数量,α为储备系数,储备系数一般设为1.1或1.2。a为大吨位自卸货车重载运输时间,b为大吨位自卸货车空载运输时间,c为大吨位自卸货车在施工现场卸料、等待的时间,T为搅拌一车混合料所需要的时间。在本次施工中,根据上述公式计算,得出X=3。故使用三台大吨位自卸货车装料。

在每台大吨位自卸货车车壁四周喷涂兑水柴油(柴油与水的比例为1:3),以防沥青稳定碎石混合料粘连在车壁上。三台大吨位自卸货车在SPECO-3000型拌合机下方呈三角形摆开。SPECO-3000型拌合机每倾卸一次混合料,自卸货车向前移动一次车位。装料完毕后,在沥青稳定碎石混合料上方铺上一层苫布;然后,大吨位自卸货车立即启动,驶往甜爱路施工现场。大吨位自卸货车在行驶过程中,不得超载,不得急制动,不得急转弯。

大吨位自卸货车到达甜爱路施工现场后,在摊铺机前方停车(距离保持在300mm左右);然后挂空档等待,待摊铺机准备完毕后,大吨位自卸货车开始慢慢卸料;在卸料时,不得碰撞摊铺机。在卸料时,技术人员须使用红外测温仪对沥青稳定碎石混合料的温度进行测量,必须确认沥青稳定碎石混合料的进场温度高于150℃。

3.5沥青稳定碎石混合料的摊铺

根据下列公式计算摊铺作业速度:V=100D/60ehγ。V为摊铺作业时,摊铺机的行进速度(单位为m/min)。D为每小时沥青稳定碎石混合料的供给率(单位为t/h),e为沥青稳定碎石混合料摊铺宽度(单位为m),h为沥青稳定碎石混合料压实后的厚度(单位为cm),γ为沥青稳定碎石混合料压实后的密度。在本次施工中,将γ设为2.35t/m3。根据公式,算出V=2m/min。

在本次施工中,同时使用两台摊铺机进行平行摊铺作业。两台摊铺机一左一右、一前一后摆开;两台摊铺机之间保持5m间距,同时确保两台摊铺机的熨平板保持10cm的重叠。摊铺机装料完毕后,技术人员使用红外测温仪对沥青稳定碎石混合料的温度进行测量,检测沥青稳定碎石混合料的返抵温度是否超过140℃。确认沥青稳定碎石混合料符合这一标准后,两台摊铺机同时启动,开始摊铺作业。

进行作业时,两台摊铺机必须保持匀速,两台摊铺机的行进速度都必须控制在2m/min。

3.6沥青稳定碎石混合料的压实及成型

在本次施工中,使用轮胎压路机、双钢轮压路机、12吨双钢轮振动压路机、17吨双钢轮振动压路机进行碾压作业。采用分段碾压,每次碾压作业长度控制在60米。压路机沿甜爱路方向进行碾压作业。进行碾压作业时,压路机必须保持向前直线匀速行驶,中途不得停顿,转弯或刹车。

碾压作业分为初压、复压、终压三步。进行初压时,由轮胎压路机进行第一轮碾压,速度控制在2km/h以上,3km/h以下。然后,由双钢轮压路机进行第二轮碾压,速度控制在2km/h以上,3km/h以下。

进行复压时,由12吨双钢轮振动压路机进行第一轮碾压,速度控制在3km/h以上,5km/h以下。然后,由17吨双钢轮振动压路机进行第二轮碾压,速度控制在3km/h以上,5km/h以下。

进行终压时,使用12吨双钢轮振动压路机进行静压。速度控制在2km/h以上,5km/h以下。

压路机碾压速度(km/h)

压路机类型

初压

复压

终压

适宜

最大

适宜

最大

适宜

最大

双钢轮压路机

1.5-2

3

2.5-3.5

5

2.5-3.5

5

轮胎压路机

3.5-4.5

6

4-6

8

双钢轮振动压路机

1.5-2.5

(静压或振动)

3

(静压或振动)

3-4

(振动)

5

(振动)

2-3

(静压)

5

(静压)

压实机械组合和碾压温度

碾压流程

机械组合

碾压温度(℃)

初压

双钢轮压路机

120-140

复压

胶轮压路机

100-120

终压

双钢轮振动压路机

>90

3.7沥青碎石路面接缝处理

对摊铺作业过程中形成的纵向接缝,在纵向接缝部位摊铺厚度50mm的沥青稳定碎石混合料,再由钢轮压路机进行纵向碾压、压实,即可处理纵向接缝。对横向接缝,应在接鏠部位涂抹沥青,再由钢轮压路机进行两轮碾压(第一轮为纵向碾压,第二轮为横向碾压),即可处理接向接缝。

4沥青稳定碎石层施工质量控制要点

在沥青稳定碎石路面基层施工过程中进行施工质量控制,须抓住以下几个要点:①必须确保各个施工环节相互衔接,不可发生中断;②对混合料进行质量检测。油石比的误差必须控制在-0.3%至+0.3%之间,通过率必须控制在-0.5%至+0.5%之间。③对施工路段进行随机检测。将366米的整个施工路段均匀划分成若干方块,在各个方块中随机取芯,然后将样本进行实验检测。样本空隙率不得低于15%,样本空隙率不得高于25%。样本高度(即路面厚度)不得低于9.5cm,不得高于10.5cm。样本的马歇尔稳定度必须超过3.5kN。④在质量检测中,若发现混合料质量不过关,或钻芯样本不达标,则必须立即采取措施进行补救。⑤施工结束后,在施工路面四周拉起警戒线,并派人日夜值守;对路面进行管护,防止行人或车辆进入。待到路面干燥、硬结后,再撤掉警戒线。并行最后一次质量检测。质量检测过关,方可允许车辆行驶。

5结束语

沥青稳定碎石混合料铺筑的路面基层,可以长时间承受较大的交通荷载,从而延长市政道路的使用寿命。因此,沥青稳定碎石路面施工今后将得到大范围推广、应用。道路施工企业应当认真学习、研究沥青稳定碎石混合料路面基层施工技术,在施工过程中,要抓好质量控制,从而确保市政道路工程质量。

参考文献

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