黄权
中铁十二局集团第一工程有限公司 广东省深圳市 518104
摘要:随着我国经济的发展,我国的公路建设事业发展迅速,在公路工程施工中,常见的面层结构就是沥青路面结构,而沥青面层的全幅施工高速公路得到了越来越多的应用,被业主与施工方广泛认可。使用全幅摊铺机有利于集料的均匀性、平整度、压实度、构造深度等。
关键词:高速公路;全幅施工;平整度;纵向接缝
引言
摊铺机是路面施工的重要设备,全幅摊铺机施工可以有效避免施工过程由于双机并排施工形成的纵向裂缝,保证摊铺作业的质量,能够提升路面平整度。但全幅摊铺机施工沥青面层,混合料离析一直是阻碍其发展的重要因素。在本项目中,采用陕西中大DT2000全幅摊铺机施工,不仅解决了双机摊铺的纵向裂缝问题,同时在抗离析成绩方面也表现的非常优秀。
1工程概况
本项目采用双向六车道高速公路技术标准,设计速度为l00km/h,路基宽 33.5m。路面工程起终点里程:K0+000~K35+670,全长35.67km。主线沥青混凝土路面结构(潮湿)采用15 厘米级配碎石垫层+18厘米4%水泥稳定级配碎石底基层+32厘米5%水泥稳定级配碎石下基层+同步沥青碎石下封层(不计厚度)+10厘米密级配沥青碎石(ATB-25)上基层+8厘米粗粒式沥青混凝土(GAC-25C) 下面层+6cm中粒式改性沥青混凝土(GAC-20C)中面层+4厘米沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)上面层。
2全幅沥青摊铺施工技术
中大DT2000全幅摊铺机以“大厚度,大宽度,抗离析”的施工理念,不仅在沥青摊铺中有着优秀的性能,又可以摊铺大厚度的稳定土,是一款集多功能于一身的摊铺机。通过调节仰角来控制熨平板的高度,最多可摊铺厚度高达500mm,同类摊铺机中表现出色。同时采用高功率螺旋布料器,保证沥青混合料进入螺旋布料机中进行二次搅拌,同时为保证全幅摊铺机的布料能力,加长的机架为增大接料斗提供了空间,同时接料斗设置伸缩装置与翻转装置,可以有效保障料车卸料时的安全,料车卸料完成后将料斗前端的料全部收进接料斗,避免混合料洒落在摊铺机履带下。
(1)集料的均匀性
集料的均匀性是路面压实度与渗水要求等指标的重要保证。采用全幅摊铺机施工,通过增大螺旋布料器的输料能力,使沥青混合料布满螺旋,降低螺旋转速,同时由于螺旋埋于物料底部而增加二次搅拌效果,改善前道工序产生的温度与物理离析,避免在道路两侧产生横向离析。DT2000型摊铺机采用物料满埋螺旋设计,避免了料槽因缺料在螺旋与前挡板之间产生的粒料滚落斜坡;在前挡板下方加装了高度可调的前导板,根据摊铺厚度和材料不同适当调节离地间隙,同时前导板下部采用弹性橡胶板结构,可以将离地间隙调为最小且利用弹性板的外张效果减小螺旋的输料阻力。对螺旋外端处的泄荷口,采用弹性橡胶板的悬挂式结构,既防止大粒料向下滚落,又起到防止螺旋卡死而泄荷的作用,也避免了因泄料不畅顶起熨平板影响平整度的现象。在对螺旋布料器螺旋叶片进行精细设计,采用变径螺旋,实现边摊铺边输料,将混合料均匀的布送于整个熨平板,布料器两侧安装反向螺旋,有效防止大粒径集料集中分布于道路两侧,有效保证了集料的均匀性。
(2)路面压实度
压实度沥青面层施工质量的前提。
全幅施工采用的摊铺机自重大,机械施工功率与初步振捣夯实功率也有显著提升,传统摊铺机在增大施工宽度是只是简单的增加了路面施工宽度,初步振捣频率并没有增加,而本次采用的全幅摊铺机采用调频变频双振捣的振捣方式,使初压实度就能达到80%以上,把沥青温度牢牢锁在沥青混合料中,特别是对沥青温度要求较高的改性沥青混合料,保证了沥青面层施工最终的压实度。同时全幅施工,压路机紧跟摊铺机按照施工方案进行碾压,避免存在双机摊铺时,接缝处预留部分暂时不压而影响沥青面层的压实度。从试验室钻芯结果上来分析,采用全幅摊铺机施工芯样孔隙较少,压实度达到99%以上,由此可见使用全幅摊铺机施工,按照合理的施工方案进行碾压,压实度完全满足施工要求。
(3)路面平整度
平整度是沥青路面形成舒适性等关键因素。纵向离析带往往出现在双机摊铺施工往往在沥青面层两机交汇处与左右螺旋的分界处,全幅摊铺机首先可以避免双机摊铺产生的纵向裂缝的形成,同时在链轮箱左右(中缝处) 根据需要各加装一组角度可调数量可变的反向螺旋叶片,根据摊铺厚度和材料的变化来调节反向叶片数量和角度,使大小粒料能均匀向螺旋链轮箱下方填充,保持摊铺层中缝处混合料均匀、充足、密实,以避免纵向带状离析。全幅摊铺机是两侧具有伸缩装置,可以根据路面的不同宽度进行调节,避免人工布料造成的接缝搭接错台,表面粗糙,平整度差的问题,主熨平板拼接方式采用整板光滑结构,可以避免在摊铺过程中出现拉毛的现象。全幅摊铺机平衡梁较传统摊铺机长、探头多,根据施工情况可多组多探头或单组多探头任意组合应用,使用广泛方便。采用超声波多组多探头智能控制系统,高精度、高可靠性、全面补偿校正偏差,实现了网络化、智能化控制,基准准确,提高了平整度。折叠式结构,转场、调头、过桥涵均不需拆卸,安装迅捷,使用方便。
3保证全幅沥青摊铺的施工措施
(1)拌和站应配有先进的重量传感器和温度传感器,要逐盘打印混合料配合比、原材料加入数量、拌和时间及每天的产量,热料仓数量满足生产配比材料分级要求。生产前对计量系统进行标定,并在施工过程中经常进行复核确保计量准确。生产时每天对振动筛进行检查,防止破损造成级配偏差。装车时控制装料应采用前、后、中次序以减少离析,运输过程中应保温覆盖。对混合料的出场时间、温度、车次、重量等都要登记随车送至施工现场,运输车辆采用大吨位车辆,车辆两侧及尾部采用石棉层保温,外部采用铁皮固定,车顶采用一层帆布加一层棉被进行保温,避免沥青温度散失过快。
(2)减少摊铺机收料斗收料频率,频繁的收料导致料斗两侧的大颗粒混合料频繁的分布在路面中,造成部分路段出现离析现象。同时应减少摊铺机的停顿,在卸料衔接阶段摊铺机完成边收料,边前进,边准备后一车混合料入斗工作,减小因摊铺机停顿带来的平整度不佳的影响。
(3)合理控制摊铺机前进速度,使摊铺速度匹配拌合站产量与混合料料车运输能力等。
(4)沥青面层压实,采用“紧跟、慢压”的方式进行。即压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压,在较高的摊铺温度下碾压,才能取得良好的碾压效果。沥青混合料摊铺后立即进行压实。压实按试验路段确定的压实设备组合、压实方法、压实遍数进行,压实分初压、复压、终压三个步骤循环进行。初压采用双钢轮压路机紧跟摊铺进行;复压紧跟着初压,采用胶轮压路机碾压;终压采用双钢轮压路机进行,以消除所有压痕,碾压工作在规定的温度区间内完成。
结束语
沥青摊铺作业是一种机械化程度很高的流水作业,本项目全幅摊铺机的成功应用说明通过合理的施工组织、设计、精细化管理与严格化施工可以在沥青摊铺施工中均匀化、平整度、压实度、施工进度等方面取得优秀的成绩。越来越多的工程实例证明以单机全幅摊铺替代双机摊铺,没有纵向裂缝,平整度高、压实度好,“大厚度,大宽度,抗离析”施工效率高,进度快。这对一个施工企业,对于一个地区,甚至是交通交通基础设施建设行业都是飞跃式的发展,可以进一步提升我国的公路工程施工水平。
参考文献
[1]许勇.浅析摊铺机在大宽幅摊铺下面层施工工艺中解决离析的应用[J].城市建设理论研究,2012(20).
[2]张杰、黄小峰.全幅摊铺机在高速公路上的成功应用[J]北方交通,2015(01).