市政工程中的沥青混合料摊铺施工工序

市政工程中的沥青混合料摊铺施工工序

【摘要】为提高沥青混合料的摊铺的作业水平,论文结合具体工程实例,介绍了沥青路面沥青材料的指标与检测,以及材料的选择,详细分析了适宜于本项目施工的熨平板宽度、拱度、工作角、螺旋分料器长度和位置,以及振捣器、振动器的工作振幅、频率等内容;此外,对摊铺机的起步及摊铺速度进行了分析。

【关键词】市政工程;沥青路面;道路施工技术

1引言

温度与交通量的变化会导致沥青路面的变化。本文从沥青路面容易产生的问题、沥青路面材料选择、沥青路面施工技术等方面进行分析探讨,以期提高市政道路工程沥青路面的抗病害能力,避免沥青路面的过早损毁。

2工程简介

某市政道路全长1310m。机动车道宽度22m,非机动车道单边宽度6m,人行道单边宽度5m,绿化带单边宽度2m,路拱曲线为两面坡,坡度为2%。该道路的排水形式是管道排水,路面材料为沥青混合料。

3沥青路面施工材料控制

3.1沥青材料的指标与检测

沥青路面不论在选用原材料或是选用混合料时,都要有一个相对统一的指标。在路面施工过程中,随时检测是必要环节,路面铺摊结束后,要对结构层进行无破损检测,对不能达标的路面摊铺路段要及早发现问题,并提出解决方案。只有达标的摊铺路面才能实现设计目标,使沥青路面的使用期限更长久。

3.2沥青材料的选择

沥青材料有进口材料与国产材料之分,要对材料进行相关的试验,具体包括高温高压试验、渗水试验、耐磨试验、重力试验等。对混合料的结合稳定性进行观察,确定选用的沥青混合料的原材料。国产的沥青材料种类繁多,只要选择得当,完全能够满足施工标准的要求。砂、石、白灰等用料,要选择合格的生产厂家,按标准生产,定期检验,保证集料与物料的稳定性。

4摊铺技术

4.1摊铺机结构参数的调整与选用

摊铺机的结构参数主要包含熨平板宽度、拱度、工作角、螺旋分料器长度、振动器工作振幅以及频率等。实验发现,即使是同等型号的摊铺机,若设定的结构参数不一致,其最终呈现的摊铺层性质同样存在差异。基于此,为了确保施工效果,项目单位应根据项目实际需求合理控制各结构参数值,确保摊铺效果符合设计标准。熨平板宽度调节:型号不一致的摊铺机熨平板其宽度大小有所不同,假设路面宽度超出基本宽度,此时可使用加宽熨平板的方法进行施工,目前最常使用的摊铺机熨平板加宽宽度约为12m。假设即使将宽度延长至12m同样无法满足路面施工需求,此时可以借助纵向接缝法进行施工,或同时采用多台摊铺机排成梯队有序开展施工。施工人员除了需要严格参照上述施工条件开展施工以外,还应尽可能将纵向接缝安设在路面纵向标志线附近,最好不要摆放在主车道中间区域。整个加宽熨平板的施工必须严格遵从对称原则。若项目需要对多层路面开展施工,在进行摊铺机熨平板宽度组合时,应尽可能防止出现上下层间纵缝的重合。图1为摊铺机结构示意图。

4.2熨平板工作角的调整与选用

为了把控摊铺层厚度,施工人员在使用熨平板进行施工时应维持一定的工作角,工作角的大小需由试铺决定。进行试铺时,施工人员应先在摊铺机熨平板下方安设垫木板,木板长度与熨平板长度一致,宽度则维持在0.2~0.3m。摊铺层的厚度主要是指路面表层沥青混合料的松铺厚度。需要注意的是,所有的熨平板下方应安设一块木板,或者在板宽三分点处分别放置一块木板。待熨平板加热结束且保持平直状之后,即可开始调节螺杆手柄。施工人员将熨平板前端稍稍抬起,令其维持0.15°~0.40°的倾角,均匀向内填充混合料,开始向前摊铺;待摊铺机摊铺完成一定距离后,派遣专业人员测量摊铺厚度,假设测量发现摊铺厚度未达到设计标准,此时需要再次根据实际施工状况调节螺杆手柄;反之,如果实际摊铺厚度超过了设计标准,则需要适当调整工作角。施工人员可通过多次修改工作角,确保摊铺层厚度维持在设计规定的范围内。每当调节完螺杆手柄之后,施工人员都应先向前施工5~6m,随后才可以对其厚度进行测量,这样做的目的是确保测量结果具备参考价值。

4.3拱度的调整与选用

通常,摊铺机专门配备了拱度调节结构,同时注明了拱度值。施工过程中,施工人员可以通过操纵拱度调节器适当调整熨平板的拱度,使其满足设计规定的标准。对于高等级公路项目,路段中央往往会安设中央分隔带,此时则无须对其进行专门的拱度调节。

4.4螺旋分料器的调整与选用

项目单位在选择适宜的螺旋分料器时,尤其需要关注其长度、位置、叶片直径等参数。通常螺旋分料器的长度和摊铺机熨平的宽度必须维持一致。若熨平板宽度较大,则应选择长度较大的螺旋分料器。一般情况下,当项目使用单层熨平板摊铺机施工时,施工人员可通过人工操作,令螺旋分料器的所有叶片在螺栓的辅助下有序固定在横幅上,且若螺旋分料器的叶片数目越多,分料器的长度便会越大。螺旋分料器长度调整结束后,应确保其小于熨平板宽度。一般来说,施工人员需要在熨平板宽度两侧的挡板之间预留出0.5m的空当,这样做的目的是尽可能防止混合料被挤压、分料器叶片被磨损。但若混合料集粒的粒径偏大、摊铺层厚度也较大,此时则需要适当延长螺旋分料器与下卧层之间的距离以及螺旋分料器与熨平板前端的距离。部分摊铺机具备直径大小不等的两种叶片,当施工至较宽路面时最好选用大直径叶片。

4.5振捣器振幅、频率的调整与选用

绝大多数的摊铺机配备了振捣器,其目的是用来初步夯实摊铺层。振捣器通常被安设在熨平板前端,属于一类典型的梁式装置,也被称之为夯锤。振捣器主要是借助液压电动机操纵偏心轴进行施工,从而使得振捣梁保持上下往复活动,达到对混合料捣固的效果。项目单位需要结合摊铺层具体厚度及所使用的混合料类型、温度、压实度等因素衡量其振幅大小。假设项目摊铺层厚度较大、混合料粒径较大、温度偏低,此时需要提高振幅。除此之外,振捣梁振动频率的确定同样可以参照振幅的确定方法。当摊铺层较厚、混合料较粗时,选用较高的频率。

4.6振动器振幅、频率的调整与选用

所有的摊铺机熨平板内部均配备了振动器,其目的是用来激振熨平板,令其维持大小不等的振幅、频率,实现对摊铺层的进一步碾压。通常,振动器包含偏心激振式、垂直激振式两种类型。

4.7摊铺基准

熨平板在工作过程中会一直保持浮动状态,正是由于这一特征才使得整个摊铺机工作装置具备自动找平的性能。然而,由于不同项目所具备的工作条件不一致,仅凭熨平板自身具备的性能无法满足现代道路项目对摊铺质量的需求,将导致最终路面平整度达不到设计标准。基于此,设计者为摊铺机工作装置单独设计了自动调平功能。当该系统开始工作后,传感器便会与路面设计标高维持平行,不断往前运动,进而在其运动过程中将下卧层起伏不平的波形以信号的形式反映出来,并借助放大器、控制调平液压阀组等构件,令液压缸参照设计规定维持上下运动,这样做的目的是使牵引点长期和基准位置一直保持相同的垂直距离,达到找平效果,维系摊铺层整体的平整性。

4.8摊铺机的起步

摊铺机在刚起步时往往会遇到以下两类情况:首先,摊铺第一层沥青层时,需要提前把摊铺机放到起铺处附近,保证熨平板的前端放置于起铺线后方约0.1m的位置,并在其下方安设2块厚度等同于松铺厚度的木板,以起到支撑熨平板的作用;其次,若是在已铺层上对接时起步,必须把熨平板安设在已铺层上,令其前缘和接口保持平行,此时下方安设的木板厚度等于已铺层的松铺厚与压实厚之差。熨平板放置完成后,应先均匀预热,严禁对局部加热或使用已经变形的熨平板。加热温度应与所铺混合料的温度相同或略低。熨半板加热前,在宽度方向上略呈拱形,加热后因膨胀拱形消失,这时可用拉线检验熨平板是否平直,否则应进行调整。

4.9摊铺速度

施工过程中,摊铺机具体工作速度往往会受到其选用的混合料类型、混合料供给情况、摊铺层尺寸以及所使用的设备类型等因素的影响。通常情况下,工作速度可以通过计算或连续工作原则确定。连续工作原则指的是,从开始工作到当天计划工作量全部完成之前,摊铺机一直保持持续工作状态,不得发生因供料不足而放慢速度或停机问题。在摊铺过程中,严禁擅自修改设备的工作速度,否则将致使整体摊铺质量下降,影响最终道路的平整度[1,2]。若其他的条件保持不变,仅是速度变化同样会导致熨平板下混合料的数目与密度发生改变。不仅如此,由于堆积在底部的混合料数目增多,将致使其密度变大,进而将大大降低其变形率,提升摊铺层的厚度。反之,随着速度的提升,摊铺层厚度会变小。

5结语

沥青混合料的摊铺和碾压作业往往会直接影响公路沥青路面的工程质量。为了有效提升沥青混合料的摊铺、碾压质量,项目单位必须严格把控施工流程、尽可能提升施工技术水平。本文结合某实际工程,从摊铺机结构和运行参数入手,探讨了熨平板、螺旋分料器、振捣器和振动器的振幅、频率等结构的调整和选用要点,并对摊铺机运行过程中各参数的确定,从摊铺机的起步和摊铺速度两方面研究提高摊铺质量的具体措施,以期为沥青混合料摊铺施工提供指导实践。

【参考文献】

[1]张帆.市政道路施工中沥青混凝土路面摊铺技术的应用研究[J].散装水泥,2021(4):109-110.

[2]高崇新.市政道路施工中沥青混凝土路面摊铺技术的应用[J].中外企业家,2020(12):133.

作者:何海国 单位:中铁十二局集团国际工程有限公司