公路工程热沥青碎石下封层施工技术

关键词:下封层施工;沥青碎石;高速公路

引言

沥青路面是现代公路建设领域的重要形式,下封层的应用可有效封闭路基基层表面,隔绝道路与外界环境,为路基基层碾压创造良好条件[1],可以避免该处养生水分大幅流失现象,阻止外界水的进入。此外,下封层还具备裹覆材料的能力,可形成较稳定的粘结关系,基层与面层可有效衔接,保证道路各结构层的稳定性。

1工程概况

梧桐大泉至下马崖至伊吾高速公路工程WYLM-2合同标路面工程,起讫桩号SK127+000(XK127+000)K188+700,本段总长61.7km,包含整幅路基20.08km和分离式路基41.62km。路面结构组成为:5cm(AC-16)中粒式SBS改性沥青混凝土上面层+7cm(AC-25)粗粒式沥青混凝土下面层+下封层+36cm水泥稳定砂砾基层+15cm天然砂砾底基层。

2施工准备工作

2.1备料

沥青下封层施工的材料主要有乳化沥青和石料。(1)乳化沥青。现阶段,乳化沥青的应用较为广泛,此材料在流动性、渗透性方面的表现较为良好,由于黏度相对较低,保证了施工作业的便捷性[2]。施工遵循随运随洒的原则,且要安排专门的运输车辆转运,不可与热沥青共用运输车辆。(2)施工所用的石料应保持洁净的状态,以保证下封层施工用料的合理性。

2.2机械配备

施工所用设备有运输车、贮藏罐、洒布车、碾压机等。其中,运输车的车厢应足够洁净,若有残留杂物则会影响施工质量,如破乳后形成不同程度的沥青块并大量附着在车厢壁。全面检查机械设备,做好日常维护工作,要求各机械模块可正常运行、不发生漏油现象,否则会降低沥青下封层质量,如出现松散现象。此外,沥青车和贮藏罐应配备阀门装置,并采取专门养护措施使其维持正常使用状态,避免阀门失灵。

2.3清理基层

尽管水稳基层通过验收,但在该结构层的表面依然存在细微的缺陷,如坑塘、松散等,而后续机械设备的通行将携带更多的灰尘,使水稳基层附着大量杂质。因此,需要做好沥青下封层施工前的准备工作,全面检查水稳基层表面,做好杂物清理或弥补等工作。

2.4施工放样

以施工净宽为基准,两侧增加25cm并作为放样控制标准。从下封层的施工作业量来看,以半幅路面一次完成的方式较为合适,此举可保证下封层的完整性。

3喷洒沥青

在沥青下封层的各环节施工中,喷洒沥青是最为关键的环节,其难度也相对较大,需严格控制沥青喷洒量,各处用量均匀,以正确的方式处理接缝。此类工作应得到施工单位的高度重视。

3.1沥青洒布机械

本次施工中,以4t汽车洒布机械为主、1t机动人工沥青洒布车为辅,共同完成沥青洒布作业。

3.2沥青洒布

乳化沥青洒布对于温度并未提出严格的要求,常温即可进行洒布,可省去加热环节。如果选择汽车沥青洒布的方式,较为合适的是双重喷油高度,调整好喷嘴的位置,使其与地面间距维持在50~60cm较为合适,控制洒布量,做到全程均匀洒布,非特殊情况下不可中断施工。若使用人工沥青洒布车,此条件下要适当提升喷嘴高度(与地面间距60~80cm),并遵循先横向再纵向均匀后退的原则。

3.3洒布数量

洒布量以0.8~1.2kg/m2较为合适,要求基层维持湿润的状态:经过洒布作业后若存在空白和缺角现象,则安排施工人员补洒;对于积聚现象,应将多出的部分铲除;若部分区域低凹,表明该处用量不足,需适当补充。

3.4接缝处理

在沥青下封层施工中,合理地做好接缝处理也至关重要,这也是高速公路施工中的重要环节。若出现沥青滴漏或抛洒的现象,极易影响沥青下封层施工质量,特殊情况下还会污染相邻路段。施工中要依据接缝的类型,选择相适应的处理方法。(1)纵向接缝。主要原因有:一车形成多条洒布带,彼此搭接;纵向左右两车施工中形成搭接;纵向边缘与路缘石搭接。可行处理方法有:严格控制洒布纵向姿态,以顺直状为宜,避免弯曲现象;搭接处洒布时应注重对洒布量的控制,避免因用量不当而发生搭接不合理的情况。若出现花白或空白现象,应安排施工人员补喷。部分情况下还存在纵向边缘与路缘石搭接的情况,此时应保证边缘处有足够的沥青,且该处路缘石不可附着杂质,可在路缘石上铺设废纸箱,用于吸收喷洒处的沥青,避免造成污染。沥青喷洒作业结束后,将预先设置的覆盖物取走即可,或根据施工需求将其纵向移动,用于后续施工。若出现纵向边缘与土路肩相接的情况,较为关键的是控制下封层宽度。(2)横向接缝。主要原因有:一车分多段喷洒;相邻两车产生接头;与桥梁相接等。可行处理方法有:在每车的施工起点处铺设铁板,要求其具有稳定性,以便给车辆的行驶提供良好条件,维持稳定运行状态,保证起点处沥青洒布的均匀性。经验表明,终点处的沥青喷洒难度相对较大,主要原因是难以准确判断实际喷洒进程,对此需要计算喷洒长度并控制好预留长度,明确终点的具体位置,在该处铺设3~5m的覆盖物,伴随施工作业的持续推进,当油车到达终点后可及时做出调整,如关闭阀门、在原运行状态的基础上放慢速度等。另外,构造物与道路斜交的情况较为特殊,该处的覆盖物铺设方式有所不同,以斜交状为宜。若施工中存在意外,则必须安排人工沥青洒布车补喷,并加强对相接处的质量控制,该处的喷油要足够均匀。对于局部补塘的情况,则要在其周边铺设废纸,可安排人工沥青洒布车做好处理工作。

3.5撒布石料

本工程选用的是智能型同步沥青碎石洒布车,其兼具多重功能于一体,在沥青作业过程中还可及时洒布碎石(图1)。碎石材料的选择,参考的是上面层施工所用集料,其粒径控制在9.5~13.2mm。撒布石屑时应注意如下5个方面:控制撒布时间,以喷洒后的乳化沥青实际状态为参考,若不再发生流动即可组织石屑的撒布作业;②选择具有资质的人员参与撒布,尽可能保证均匀性;③控制好石屑的撒布量,厚度以5~6mm为宜,不可将石屑铺满,即撒布后的面积应占到总量的60%~80%,应形成适量的微小空隙,用量以3~5m3/km2为宜;④根据实际情况灵活采取处理措施,若缺料则安排人员补充适量石屑,若局部用量过多则应将其清理干净;⑤搭接处的石屑撒布作业较为特殊,结束第一次喷洒沥青作业后暂不撒布,该处应在第二次补喷完成后再统一安排撒布。

3.6碾压

结束铺料后,必须采取碾压处理措施,在此之前需处理洒布表面,在各处厚度保持一致后方可碾压(图2)。碾压时加强对热沥青温度的控制,以90℃为宜,使用胶轮压路机碾压两遍,目的在于增强碎石和沥青的黏结性。设备行进速度稳定在1.5~2.0km/h,控制好相邻碾压带的重叠量,以轮宽的1/3~1/2为宜。

3.7开放交通和初期养护

做好下封层的碾压作业后,给予一段等待时间使其水分完全蒸发,满足此条件后即可开放交通,但前期要控制好车速,可设置路障。通过此方法使下封层可维持全宽均匀行车的状态,通过行车的方式有助于改善下封层的性能,使其与基层有效连接[3]。结束施工后应封闭交通,进入到初期养护环节,若出现泛油现象则要在该处补洒集料(必须与前期施工所用集料规格相同),并清理多余的集料。养护期间只允许路面施工车辆通行,并要求速度20km/h,各无关车辆均不可通行。

4结束语

热沥青碎石下封层是道路中的重要结构层,发挥出连接作用。本文从工程实例出发,探讨施工技术,总结各环节施工中应注重的要点,希望给热沥青碎石下封层施工提供技术参考,提高高速公路建设水平。

公路工程,热沥青封层施工技术