余松果:浅谈沥青路面施工的关键工序及控制要点

(整期优先)网络出版时间:2022-07-04
/ 2

余松果:浅谈沥青路面施工的关键工序及控制要点

余松果

中铁二局集团有限公司,成都 610031)

摘 要:在沥青路面施工全过程中,关键工序管控、前后场协调配合及成品保护都直接或间接影响着沥青路面的路用性能。文中以汕揭高速公路01标实体工程为例,通过从拌合站管控、摊铺碾压工艺到成品保护等一系列施工关键工序要点把控,分析、总结、提高了沥青路面施工质量,形成了一套切实可行的施工方案及管理思路,为今后类似条件下沥青路面施工提供一定的参考价值。

关键词:关键工序管控;路用性能;工艺技术;总结分析

引言

随着城市化进展的加快,全国道路领域存在大量的建设与更新,其中沥青道路以行车舒适、噪音小、施工周期短、易修复等优点占据着大额比例,也是混凝土道路下步更新的主要方向。沥青路面施工较其他工程施工具有机械化程度高、施工周期段、经济效益高等特点,现沥青路面施工技术已非常成熟,若想进一步降本增效需从细节做起、从小事抓起,使用新工艺、新技术,减少超耗及修复现象。

通过前后场科学管控,成品规范保护,每日总结分析及先进技术使用等一系列措施和方法,汕揭高速公路01标实现了降本增效。此篇论文以此为例,希望通过优化总结形成可行的施工方案及管理思路,在项目优质高效的基础上,实现经济效益的最大化。


  1. 工程概况

汕揭高速公路01标路面施工长度为41.798km(含断链),双向六车道,整体式路面单幅标准宽度为15m,分离式路面单幅标准宽度为15.5m。路面结构形式为:

上面层:45mmGAC-16C

中面层:55mmGAC-20C

下面层:80mmAC-25

封层:改性热沥青+洒布瓜米石

总厚度:18cm


  1. 前后场施工管控

2.1. 拌合管控

不同面层的不同级配必须配置不同的筛孔组合,严格控制公称最大粒径4.75mm、2.36mm和0.075mm等关键筛孔的通过量。在此建议碎石加工生产时筛网尺寸应与拌合楼振动筛筛网尺寸相协同匹配,提前做好生产策划工作。

拌合楼拌合时间以沥青均匀裹覆集料为基准,一般每盘不少于45秒(其中干拌5~10秒),改性沥青不少于50秒,投放次序应遵循粗集料同沥青充分拌合后再进行矿粉投放原则。

拌合楼采用电脑自动称量装置,每年标定校准一次,日常生产间歇保养使用砝码进行校准。

2.2. 温度管控

沥青混合料出厂时由试验人员使用插入式温度计逐车检测温度,插入式温度计插入深度不下于20cm,尤其须注意每次开盘前三车沥青混合料温度。

混合料温度超标视为废料处理,一般超标温度为:普通沥青混合料出厂温度>180℃或<140℃;改性沥青混合料出厂温度>190℃或<160℃。

2.3. 报警系统

沥青拌合站控制电脑安装计量偏差报警系统,对拌合全过程进行监管,从源头抓起,管控沥青混合料的级配、油石比及搅拌时间等重要参数指标。若出现问题计量偏差报警系统将分阶段、分等级向监管人员发送报警信息,保证了沥青混合料质量。

2.4. 运输管控

沥青混合料运输车顶部必须覆盖双层帆布(冬季施工可采用保温棉被加双层帆布),并紧裹车厢四周,以减少混合料在运输和等待过程中的温度损失。车厢中部留测温孔。车厢内保持清洁,第一次使用要涂刷隔离剂。运料车装料时,须按项目技术交底前后移动运料车,一车料至少分三次装载(即以“前-后-中”的次序),若使用大型运料车,应分多次装载,以便消除粗细料的离析现象。

沥青混合料运输车安装车轮喷淋系统,进入摊铺现场前,开启喷淋系统清洗轮胎上沾有的泥土等可能污染路面的杂物。

2.5. 摊铺管控

根据设计及项目机械配置情况,项目主线标准段采用一台大型摊铺机一次性摊铺成型;加宽段采用两台摊铺机联铺。经项目实际使用,15米整体式大型摊铺机的摊铺功率及效果满足要求,螺旋系统布料均匀,碾压后无明显离析带与光带,熨平板夯锤初压效果较传统摊铺机无明显区别。大型摊铺机一次性摊铺成型较传统双机联铺减少了纵向接缝,摊铺效果及平整度更佳(平整度合格率99%),且人工工效及施工效率得到更大提升。

摊铺机的摊铺速度应与拌合设备的生产能力相适应,摊铺速度控制在1-3m/min。摊铺过程中,配专人检查路面施工摊铺效果和用测钎检查松铺厚度,如发现面层局部离析、拖痕、平整度及厚度不足等问题需及时协调处理。

2.6. 碾压管控

根据广东省标准化结合现场实际施工,主线段路面施工每个工作面配置4台13吨双钢轮、4台30吨胶轮进行组合式碾压,碾压紧凑有序,另配设1台小双钢轮进行边部碾压。

碾压应紧跟摊铺机及时进行,遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,初压紧跟摊铺机尽可能在高温状态下碾压,不得等候。

经考察学习汕头地区路面项目施工及项目自我实践总结,主线段采用碾压方案见下表:

表1 碾压方案

序号

碾压阶段

设备数量

设备类型

碾压遍数

碾压方式

备注

1

初压

三台

13T双钢轮压路机

1遍

压路机紧跟摊铺机

前进静压、后退振动

2

复压

七台

四台30T胶轮压路机

三台13T双钢轮压路机

胶轮4遍

双钢轮3遍

胶轮压路机在保持安全距离前提下紧跟初压的双钢轮协同碾压,同进同退

3

终压

一台

13T双钢轮压路机

2遍

静压收光


采用组合式不停歇碾压工艺,每个碾压区段共碾压8遍,30T胶轮4遍,13T双钢轮4遍。碾压工艺上较以往碾压方案加大了胶轮碾压揉搓次数,揉搓提浆后,骨料空隙胶浆饱满,使结构更加密实,碾压效果更好,压实度合格率高,实测合格率达100%。


  1. 其他降本增效措施

3.1. 防污染保护

碾压完成后的沥青面层,为保证表面不受破坏及沥青路面污染,采用反光锥、警示牌等隔离措施封闭交通,做好禁行标志,原则上严禁开放交通,严禁任何非施工车辆通行,并做好绕行标志。在实际施工过程中,路面施工一般与交安施工、房建施工及部分土建施工交叉混合进行,封闭施工并不现实,可在中面层摊铺12小时后在硬路肩开放临时通道,供施工许可车辆通行。

建立专门的防污染巡视组,发现污染行为立即制止并监督施工单位立即清理洒落的泥土、砂浆、混凝土、油污染,当天污染,当天清理。

各单位主线只能留一个通行路口,设置专人值守岗亭对进出车辆查看通行证放行,并对进场车辆轮胎进行冲洗,该路口若交叉沥青路面需铺设200米(路口前后各100米)长防渗土工膜结合两层滤水土工布进行吸泥处理(至少8米宽,两边设置隔离设施,强制在土工布上通行,并及时更换污染严重土工布)。

3.2. 每日总结分析

(1)用当天混合料生产量与实际摊铺的面积计算平均厚度,与验收取芯厚度进行比较复核,对每日摊铺段厚度进行整体管控与总量控制。

(2)用当天混合料生产量与沥青消耗量计算平均油石比,复核实测油石比的准确性。

(3)用当天所用沥青消耗量和矿粉消耗量、水泥消耗量之比计算粉胶比,复核0.075mm通过率。

3.3. 粉煤气流床气化技术

“科学技术是第一生产力”,项目自筹备以来注重对新技术、新工艺的的引进应用,以技术保证工程质量、经济效益和节能环保目标。

应节能环保要求,项目沥青混合料加热采用了粉煤气流床气化技术,粉煤气流床气化技术工作原理为:在一定的温度和压力下,将干煤粉颗粒与气化剂高速喷入气化炉内,混合气体进行气化反应转化成粗制合成气,再通过脱硫脱氮得到可燃气体一氧化碳和氢气。与传统加热方式相比具有以下优势:

(1)天然气的使用和运作成本较高。一方面,天然气多依赖进口,其原料成本是煤粉的2~5倍;另一方面,铺设天然气管道需增加额外成本,造价高昂,且天然气需要与管道相连,不便于沥青搅拌站的移动搬迁,如果天然气管道距离沥青搅拌站较远,则设置阀门和铺设管道等附属设备需要较高的费用。

(2)燃烧气体无异味,有害物质排放为传统加热方式的1/3。

(3)传统加热排放物含硫量非常高,达3-6%。而低硫煤粉经洗选后可低至0.3%。

(4)燃烧充分,热能释放高,粉煤气流床气化技术较传统重油燃烧可节约10%以上标准煤。

(5)经济效益好,经实际使用对比,煤粉气化加热较传统重油加热每吨至少节省成本约1.5元。


  1. 结语

汕揭高速公路01标路面项目历时163天,经过24小时轮番作业,完成了360.5万平方米沥青路面铺设,优质、高效将沥青路面铺设完成,一次性验收合格并达到开通交付条件。

本文通过分析总结该项目沥青路面的一整套施工工艺,通过从原材料要求、摊铺碾压工艺到成品保护等一系列施工关键工序要点的精准把控,达到了效率与质量的平衡双控。其建立健全的整套管理体系,在拌合站管理、机械设备管理、施工质量控制、安全管理、成本控制等方面都有详细的规章制度,做到了有序生产、文明施工。

该项目采用的整体式摊铺机施工,胶、钢轮组合式不停歇碾压工艺及粉煤气流床气化技术均为公司首次使用的新设备、新工艺,施工质量优秀、高效经济,可为后续类似路面项目施工提供一定参考和借鉴。

参考文献:


  1. 刘忠焱.矿料级配对沥青混合料质量的影响与控制 [J].混凝土世界, 2021(2):86-91.

  2. 陈鑫松,张云亮.公路工程中沥青混合料离析的控制方法 [J].山西建筑,2007(33):298-299.

  3. 白建军.原材料及施工质量控制管理办法研究 [J].交通标准化,2011(17):157-160.

  4. 中国公路建设行业协会.公路工程工法汇编[M].北京:人民交通出版社,2012.

4