高溫環(huán)境下瀝青混凝土道路施工工藝研究

1、    高溫環(huán)境下瀝青混凝土道路施工工藝研究    劉永森摘    要：結(jié)合工程實例，著重介紹了高溫環(huán)境下的沙特阿拉伯朱拜勒地區(qū)二號高速公路項目瀝青混凝土的施工工藝，將施工過程中容易出現(xiàn)的問題進行了總結(jié)分析，提出預(yù)防和解決措施，為以后在中東地區(qū)的瀝青混凝土道路施工提供參考。關(guān)鍵詞：高溫環(huán)境;基層;面層;瀝青混凝土;施工工藝1  引言1.1  工程簡介與項目背景二號高速公路項目地處沙特阿拉伯東部朱拜勒工業(yè)城，業(yè)主是沙特皇家管理委員會，咨工為美國柏克德公司，使用規(guī)范為皇家管理委員會規(guī)范，參考美國規(guī)范。沙特阿拉伯為熱帶沙

2、漠氣候，每年4-9月份為高溫季節(jié)（溫度高達50攝氏度）。該項目類型為路橋項目，施工內(nèi)容主要包括原有高速公路移除，新建二號高速公路和六號高速公路、互通立交橋等，另外包括高壓電氣、中低壓電氣、灌溉系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、景觀綠化等配套施工。1.2  主要工程數(shù)量項目道路施工的主要工程量有路基借土回填172萬方，底基層subbase回填21.47萬平方米，基層basecourse回填17.35萬平方米，底層瀝青17.66萬平方米，面層瀝青18.37萬平方米，道路級配料護坡17.62萬平方米，另外有鋼護欄、標(biāo)識牌、道釘、標(biāo)線等施工內(nèi)容。主路斷面如圖1。1.3  本工程特點及難點（1）由于沙

3、特為熱帶沙漠氣候，每年35月份為沙塵暴易發(fā)季節(jié)，4-9月份為高溫季節(jié)（高溫溫度超過50攝氏度），112月份為雨季，對施工工效影響較大，返工頻次較多。（2）項目地下既有設(shè)施繁雜，每一個工點的開設(shè)甚至是工序的進行，都需要到相應(yīng)的產(chǎn)權(quán)部門辦理許可，外協(xié)工作較多。（3）項目所需的路基沙土、底基層和基層回填料均需要從料場外運，涉及方量較大，加上該皇家管理委員會區(qū)域每天早晚各有兩個小時的大車管制時間，材料組織難度較大。（4）項目地處居民鬧市區(qū)，原有高速公路正在使用中，新高速公路和橋梁的建設(shè)需要盡可能的減少對附近居民交通出行的影響，因此涉及到大量的局部交通管制，安全風(fēng)險較高。（5）道路組成較為簡單，自下至上

4、依次為路基、底基層300mm、基層200mm、底層瀝青混凝180mm和面層瀝青混凝70mm。所有材料的選用、施工方案和施工圖均需要報業(yè)主審批通過后進行。道路組成斷面圖如圖2。2  施工工藝研究內(nèi)容2.1  路基驗收及準(zhǔn)備業(yè)主驗收內(nèi)容包括平整度、標(biāo)高、路基厚度、壓實度及完成面觀感質(zhì)量。（1）平整度：用3m直尺測試，間隔內(nèi)標(biāo)高不超過±10mm。（2）標(biāo)高：根據(jù)斷面點分布測量放點，同時每10m間隔讓工人釘10cm長的釘子作為控制點，驗收時用水準(zhǔn)儀驗收，標(biāo)高驗收每25m驗收3個點，標(biāo)高與設(shè)計差別不超過±10mm。（3）基層厚度：保證基層厚度按照圖紙要求，攤鋪每層

5、不大于200mm。（4）壓實度：壓實度達到100%，每500m2測試一個點，測試儀器為核子密度儀，尤其靠近集水井和路緣石處壓實度要重點保證。（5）觀感質(zhì)量：路基表面要光滑整潔，無浮沙垃圾等。上述各項驗收均合格后方可進行下一步施工，否則重新整改直至滿足驗收條件。2.2  瀝青油施工（1）瀝青油分類，有mc-1和rc-2兩種，mc-1用于基層瀝青混凝土與路基基層之間，rc-2用于新攤鋪瀝青與原瀝青面之間。其主要作用為穩(wěn)定和密封基層表面，促進瀝青與基層、瀝青與瀝青之間的粘結(jié)。（2）瀝青油噴灑，打開罐車下方火源給瀝青油加熱，加熱合格后噴灑。另外注意對路緣石的保護（用防水卷材覆蓋車后方的灑槍單

6、側(cè)），避免瀝青油噴灑到路緣石外漏部分造成污染，噴灑過程中油罐車車速需控制在20km/h左右。（3）瀝青油驗收，需要保證路基表層覆蓋瀝青油，不允許過量，均勻噴灑不成堆為準(zhǔn)。噴灑過程中第三方實驗室要對瀝青油進行取樣進行檢測，規(guī)范要求0.65l/m21.75l/m2。2.3 瀝青混凝土施工基層瀝青混凝土厚180mm，面層瀝青混凝土厚70mm，按照業(yè)主規(guī)范要求單次攤鋪厚度不允許超過100mm，因此共計需要攤鋪三層，分別為“90mm+90mm+70mm”。基層瀝青混凝土為大粒徑骨料，面層瀝青混凝土主要為細石。由于沙特高溫季節(jié)持續(xù)時間長、溫度高，所以較國內(nèi)瀝青混凝土級配差別較大。具體基層與面層瀝青混凝土類

7、別及不同見表1。2.3.1  瀝青攤鋪前準(zhǔn)備（1）資質(zhì)許可：在瀝青施工前，拌合站、瀝青混凝土材料、分包商資質(zhì)均需要獲得業(yè)主的批準(zhǔn)。有經(jīng)驗的、具備組織能力的分包商才可進行瀝青混凝土攤鋪作業(yè)。（2）拌合站驗收：拌合站需要單獨報批，報批過程中業(yè)主質(zhì)量部門需要對瀝青拌合站的材料堆放、實驗檢測室、自動控制室等一系列問題進行檢查，滿足現(xiàn)場施工標(biāo)準(zhǔn)后方可批復(fù)通過。（3）瀝青混凝土骨料檢測：材料需要單獨報批，報批過程中業(yè)主第三方實驗室要對瀝青混凝土各級別骨料及拌和好的骨料進行抽樣檢測。各級別骨料主要進行磨耗試驗、等級測試和穩(wěn)定性測試三方面測試;拌和骨料主要進行馬歇爾試驗、萃取試驗和等級測試三方面測試

8、。測試合格后方可批復(fù)通過。2.3.2  瀝青混凝土施工設(shè)備瀝青混凝土施工所需設(shè)備包括自動控制攤鋪機、10t鋼輪壓路機、10t膠輪碾壓機、2.5t小壓路機、自卸車、裝載機、小鏟車及其他輔助小型機具，如平板夯等。2.3.3  瀝青混凝土攤鋪面清理由于沙特氣候多沙塵暴，在瀝青攤鋪前需對瀝青油表面沙塵或其他雜物進行清理，現(xiàn)場多采用空壓機進行清理。2.3.4  瀝青混凝土施工2.3.4.1   測量放點瀝青攤鋪前需對現(xiàn)場路基基層面進行測量放點，使其在攤鋪過程中保證攤鋪順直且攤鋪厚度滿足規(guī)范要求，每層控制在90mm厚，誤差在±10mm以內(nèi)。2.3

9、.4.2   現(xiàn)場攤鋪（1）根據(jù)設(shè)計要求，調(diào)整攤鋪機參數(shù)進行分層攤鋪，單層鋪壓實厚度不超過100mm?；鶎拥谝粚訑備伜穸葹?0mm，根據(jù)施工經(jīng)驗及瀝青料的壓實系數(shù)攤鋪機設(shè)置攤鋪厚度為110mm。（2）攤鋪機攤鋪完成后及時測試攤鋪的厚度與平整度，且攤鋪施工一旦開啟要避免設(shè)備的重新開始或關(guān)閉，需保證骨料的連續(xù)供應(yīng)，避免冷縫。2.3.4.3   瀝青混凝土壓實（1）初壓實：采用10t鋼輪壓路機壓實，至少壓實3遍;壓實方式為壓路機鐵輪半幅順次移動壓實，即壓路機每次向同向移動距離為鋼輪寬度的一半;壓路機不能開啟震動，避免因震動將瀝青材料混合比例改變。（2）復(fù)壓實：

10、采用10t膠輪壓路機順次移動壓實，壓實次數(shù)至少8遍。（3）最終壓實：采用2.5t小壓路機對完成面進行最終壓實，主要是保證完成面平整。（4）特殊區(qū)域壓實：由于壓路機本身體積較大受限制，靠近結(jié)構(gòu)物或路緣石區(qū)域的瀝青要用2.5t小壓路機反復(fù)壓實，以達到規(guī)范要求。2.3.4.4  連接面處理（1）原有瀝青路面的連接面處理：處理連接面需壓路機向外側(cè)傾斜壓實確保沒有任何凸起和未壓實的條紋。（2）新施工的瀝青路面的連接面處理：處理連接面需將接觸面平整的切齊，并再次噴灑瀝青油，保證瀝青與瀝青之間結(jié)合緊密。2.3.5  瀝青混凝土質(zhì)量控制2.3.5.1  瀝青混凝土到場測試（1）在

11、攤鋪過程中第三方實驗室會對拌和完成的瀝青混凝土材料取樣，帶回重新測試，對明顯的配合比不均勻且骨料瀝青較少混凝土可直接拒絕使用。（2）瀝青混凝土溫度檢測：在瀝青攤鋪前混合料的溫度要求在135°c163°c之間;在瀝青攤鋪過程中混合料的溫度要求為140± 5°c;在瀝青攤鋪過程中混合料的溫度若過高或者低于135 °c都將拒絕使用。2.3.5.2  完成后檢測（1）完成面骨料粘合度及配比初步驗收，對表面壓實明顯不平整的要求清理并返工。（2）平整度測試要求用4m長直尺選擇區(qū)域進行測量并留存紙質(zhì)手寫測量數(shù)據(jù)，以便后期的比較分析;基層瀝青混凝土要

12、求平整度與設(shè)計誤差控制在±6mm以內(nèi)。（3）瀝青取芯試驗：第三方檢測實驗室瀝青現(xiàn)場取芯，要求每600m2至少取一個芯，測試結(jié)果要求滿足厚度誤差在±6mm以內(nèi)，壓實度達到97%以上。（4）在整體瀝青攤鋪完成后進行行駛質(zhì)量檢測，在行駛車內(nèi)將安裝顛簸累積式路面平整度測試儀器，利用傳感器對路面平整度再次檢測;按照規(guī)范要求，對于快速路要求高度在1500mm/km范圍內(nèi)，對于高速或規(guī)格較高道路要求高度在200mm/km范圍內(nèi)，其他道路要求高度在2500mm/km范圍內(nèi)。3  常見問題及預(yù)防措施3.1   攤鋪厚度不均勻原因分析：攤鋪前測量未放置控制線;攤鋪機攤鋪過程中存在停頓的現(xiàn)象;攤鋪機數(shù)量不足，未一次性攤鋪完成。解決措施：在攤鋪前提前測量放控制線，保證攤鋪按照設(shè)定標(biāo)高進行;攤鋪過程中要保證骨料充足，保證攤鋪機持續(xù)工作;根據(jù)道路寬度合理選擇攤鋪機的型號與數(shù)量，可采用多臺攤鋪機同時施工。3.2  瀝青道路表面有孔洞、松散原因分析：壓路機壓實不充分，設(shè)備不足未能及時對表面進行壓實處理。解決措施：一旦發(fā)現(xiàn)表面存在孔洞、松散現(xiàn)象，在瀝青混凝土未冷卻前在表面重新灑一些細瀝青混凝土骨料重新按照工藝流程壓實至表面光滑平整。4  結(jié)語沙特朱拜勒二號高速公路項目瀝青攤