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高速公路沥青路面均质化施工要点

 论文栏目:高速公路论文     更新时间:2020/8/24 16:53:51   

摘要:路面平整度是衡量高速公路使用性能的一项重要指标,直接影响行车安全和舒适度。在沥青路面平整度整体达标的前提下,如何有效消除特异点、特殊段落平整度不合格,均质化结构质量和面层平整度,成为路面施工管理重点研究对象。本文通过龙岩永杭高速公路路面均质化施工过程实践总结,从原材、工装设备、工艺工法、信息化管控等方面入手,对影响路面平整度指标的主要问题进行分析,并提出相应的改进措施,为高速公路沥青路面施工精细化管控提供参考。

关键词:沥青路面;平整度;均质化;提升

1引言

目前,中国高速公路通车里程达14.26万km,极大地助力经济发展和满足民众出行便捷需求。但从已通车高速公路项目的情况来看,存在桥头跳车、桥隧结构“搓板”、路基下沉跳车、路面不平整等现象,影响行车舒适性。究其根源,在于路面平整度存在不均匀的区域,只有消除这些特异段落、特异点,均质化高速公路路面结构层,才能真正提升路面行车的舒适度。

2影响路面行车舒适度的主要因素

影响沥青路面行车舒适度的决定性因素为:路面结构整体平稳性。而影响路面结构整体平稳性的因素主要是结构质量和面层平整度,均质化结构质量和面层平整度,就是提高路面行车舒适度的方向。

3均质化施工的方向

统计笔者所在地域福建省高速公路2018年路面平整度(平整度也是结构质量的最终体现指标),抽样合格指标见表1。从表1可以看出,路面总体质量合格率较高,但局部区域存在不合格点,这就是影响路面行车舒适度的特异段落、特异点。如何提高消除,实现均质化,笔者认为现有的提升方向主要为:管理措施、工艺工法、工装设备和信息化智能化。笔者以亲历的永杭高速公路路面建设过程的均质化施工管控过程为例,探讨提高高速公路沥青路面结构层整体稳定性和面层整体平整度的方向。

4永杭高速沥青路面工程均质化施工

永杭高速公路为全面提升项目路面标准化管理水平及工程质量,深入贯彻落实工程安全质量标准及福建省标准化要求,从管理措施、工艺工法、工装设备、信息化智能化等方面进行提升,探索沥青路面均质化施工方向。

4.1施工管理精细化

4.1.1原材料全程定位跟踪①采取“子母收发料单”+GPS车辆定位的措施,对进场碎石进行全程管控。即监管员对料场发出的每一辆料车开具“子发料单”写明吨位、出场时间、车号、司机信息等内容,并及时将具有相同信息的“母收料单”拍照发送拌和站收料员,待逐一核查“子母收发料单”的信息,对无发料单或“子母收发料单”信息错误的料车禁止入场,确保进场原材可控。同时,对运输车辆装备GPS,定位运输车辆行踪,确保运输环节质量受控。②沥青运输车安装实时监控系统,实时采集混合料车辆车牌号、时间、运输位置等信息,全过程掌握发车时间和运输车行踪。③石料破碎场采取三级破碎措施,即鄂破、圆锥破、整形,根据各结构层混合料级配要求,选用相匹配的防堵筛网见表2,同时安装干式除尘设备,确保集料规格及含粉量满足规范要求。④试验室定期或不定期对石料厂原材及母岩取样检验,当岩性发生变化其他指标满足要求时,及时通知收料员进行分料仓卸车,并及时优化配合比设计;对沥青厂进行明察暗访并取样检验,确保进场原材符合规范及设计要求。4.1.2平整度全工序层层验收成立以项目总工为组长的下承层平整度检查验收小组,且内控平整度指标高于规范要求,检查平整度不合格的位置进行铣刨处理,各结构层平整度规范规定值及内控值见表3。

4.2工装设备优化

水稳碎石和级配碎石混合料拌和设备采用获得国家专利的800型双卧轴强制连续式双搅拌缸,水泥计量采用压力传感器和变频控制螺旋输送电子称双计量,动静结合,计量准确;水泥输送采用双套高速螺旋同时供料,反应迅速、供给效率高、延时短,相比单拌缸搅拌站拌和时间节约一倍,有效消除拌和不均匀现象,为提高底基层和基层平整度指标提供了有力保障。在实践中比较发现,双拌缸拌和站生产的混合料水泥剂量(表4)及筛分标准差偏差和变异系数结果(表5)明显优于单拌缸拌和站,证明比单拌缸拌和均匀。

4.3工艺工法精细化

4.3.1引入标高控制体系针对路肩墙、边沟、中央分隔带护栏段落,分别加工制作控制标高和纵坡的钢丝线固定工具(图1),该工具同时具备粗调和精调双控功能。在测量放样过程中,采用支架进行粗调,支架端头的螺栓进行精调,保证了虚铺面标高的精准度,有效提高了水稳层和级配层的平整度,并且对路基防护工程无损坏。4.3.2模筑摊铺中央分隔带边部沿摊铺边线支设钢模板,使用专用工器具(角度可调)进行支撑(图2),采用13T双钢轮压路机碾压边缘部位,小型3T压路机进行局部地段或部位修整,确保水稳层边缘部位碾压到位,保证了水稳施工边部碾压密实和平整度,线形美观,同时为下层结构层边缘部位施工平整度控制提供了保障。4.3.3边缘补强加工专用薄膜摊铺装置固定在摊铺机两端,随摊铺机摊铺向边部侧面覆盖薄膜,并安排专人在摊铺机后钢模板内侧浇洒水泥浆,薄膜起到水稳侧面保湿养生和拆模不粘模板的作用,浇洒水泥浆增强了边部强度,避免边部塌边现象,进一步保证了下层结构层边缘的平整度和压实度。4.3.4桥隧结构精铣刨沥青面层施工前,对桥面铺装及隧道混凝土路面进行平整度及标高复检,对于不符合标准化指南要求的进行精铣刨处理,并结合复测平整度和标高结果确定铣刨厚度,防止桥面铺装铣刨露钢筋现象,同时确保全面铣刨到位,保证与沥青面层结合良好。4.3.5特殊段落针对性施工为消除桥隧结构路面搓板、跳车现象,对摊铺设备及工艺进行改进。在摊铺机的侧挡板焊接两个间距为1m的固定的支座,支座上分别安装一根可调整长度的销轴,两个销轴下方安装一个可自由活动的吊臂,吊臂下方用一根4~6m长的厚壁无缝钢管作为机械式导梁(图3)。同时,在导梁上固定一根直径1mm的细钢丝,让摊铺机的纵坡仪在细钢丝上滑动。机械式导梁在较平的基层面上滑行,利用自身重力和长度给摊铺机提供一个较平的找平参照物,固定在导梁上的钢丝作为导梁的信号装置反馈给摊铺机的纵坡仪,纵坡仪在钢丝线上滑行给摊铺机提供找平参数,从而有效提高摊铺机摊铺平整度和摊铺效率。

4.4信息化智能化

在下承层平整度指标控制提高的基础上,沥青混合料拌和、运输、摊铺、碾压工序采用信息化监管系统,安排专人实时监管信息数据动态,并通过手机APP进行监控,发现有异常时,及时通知要求现场整改,确保现场匀速摊铺、匀速碾压、碾压遍数及各工序段沥青混合料温度等指标满足要求,为平整度指标控制及保证路面工程整体施工质量提供了有力保障。

4.5特异点处理

4.5.1建立重点部位防控评估、异常点预判台账主抓涵背、桥头搭板、隧道路面及搭板、桥面铺装平整度,建立预判台账及路面各层铺筑前验收制度,逐层控制平整度。严格按照规范要求进行平整度验收(下面层标准差不大于1mm),沥青层施工前按照规范控制下承层平整度指标,对平整度高的位置,采用抛丸或铣刨的措施进行消除;对平整度低的位置,在施工上层时采取适当调高虚铺厚度的方式,调平该异常点。对现场设备操作手进行详细的施工交底,使每一参建人员掌握摊铺速度和搭接宽度、碾压速度和重叠宽度等指标,确保现场摊铺连续匀速和碾压匀速施工,并安排专人用6m直尺及时在复压阶段进行检测,对检测出的平整度异常点在复压阶段消除,确保平整度有效提高。4.5.2严控异常点处理横向接缝处的平整度异常点来源于施工接缝处理不到位及后续接缝处摊铺起步控制不当。摊铺结束后横向接缝应采用垂直的平接缝,平接缝宜在铺设当天混合料冷却但尚未结硬时进行切割,切割前使用6m直尺进行平整度初验后确定切割位置,切割后及时清理冲洗,待干燥后涂刷粘层油。接缝处摊铺起步前,熨平板加热时间要足够,AC-20C、AC-16C面层摊铺时确保温度在120℃以上,仰角标尺应预先调整至沥青摊铺层厚代表的刻度,在熨平板下垫钢板(长50cm,宽15cm,厚度根据实际情况选定),其厚度为松铺厚度与压实厚度之差;起步时,摊铺机速度控制在1m/min以内,同时加大夯锤级数,起步0.5m以内测松铺厚度,保证3m以内厚度正常;起步后,人工趁热及时处理接缝,去除粗料,洒补细料。之后用6m直尺检查平整度,去高补低,再用双钢轮压路机进行斜向45°角碾压,然后再横向碾压,最后改为纵向碾压。在AC-20C下面层施工后,根据连续平整度仪测定的平整度异常点采用6m直尺对相应段落进行精细化检测,采用小型铣刨机铣刨处理局部凸点,再次检测消除凸点,最后做到连续摊铺AC-16C上面层。

5管控成果

经过交工检测,通过省内高速公路项目的平整度指标对比分析(表6),永杭高速公路沥青路面合格率高,特异点平整度极值数量占比大幅减少,总体均质化提升明显,行车舒适度大大提高。

6结语

沥青路面均质化施工提升是当前国内高速公路沥青路面的重要工作,也是人民群众日益增长的舒适出行的美好生活需要。通过永杭高速的建设经历,笔者深刻认识到,只有实现全过程信息化管控、严把原材料进场关、智能化工装设备、精细化施工细节、精准解决施工难点等,才能全面提升沥青路面均质化水平。通过以上沥青路面施工经验的总结,笔者希望能抛砖引玉,为高速沥青路面均质化施工提供一定参考。

参考文献

[1]JTG/TF20-2015,公路路面基层施工技术细则[S].

[2]JTGF40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]JTGE20-2011,公路工程沥青及沥青混和料试验规程[S].

[4]JTGF80/1-2017,公路工程质量检验评定标准[S].

[5]福建省高速公路路面及交通安全设施工程施工标准化指南(试行)[S].

作者:胡葵文 单位:龙岩永杭高速公路有限责任公司

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