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路面结构层连续铺筑施工技术研究

 guoxiongxin 2022-05-13

利维康道    让旧路更具价值

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摘要

首先对路面结构层连续铺筑技术进行了简要概述,然后以某省道延伸段一级公路为例,对该工程公路拓宽改建段路面 结构层连续铺筑施工问题进行了分析和研究,具体包括施工准备、混合料的拌和运输、下基层和上基层的摊铺及碾压、横纵 向接缝处理等。经研究,通过路面结构层连续铺筑施工能更好地发挥出路面层结构中沥青混凝土材料的性能,路面结构层连 续铺筑施工可保证施工工期、提升工效、控制并降低施工及养生费用,经济效益十分显著。

关键词:基层;路面结构层;连续铺筑

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路面结构层连续铺筑技术优势


路面结构层连续铺筑,在路面骨架粗颗粒的嵌挤作用 下,能有效保证连续施工后的强度,即先碾压并形成路面 结构层,再在结构层基础上进行上面层铺筑,并在铺筑过 程中对下层起到整体覆盖养护作用。待养护结束,进行固 化路面结构层的钻芯取样和性能检验,合格后交付使用。

与分层施工技术相比,路面结构层连续铺筑施工技术 具有十分显著的技术优势: 

(1) 下层骨架密实型结构为连续铺筑的上层路面结构 提供应力荷载支撑[1] ,其强度取代了传统养护方式下早期的 固化强度。待完成基层和面层铺筑后结构层内部热量的传 递也有助于养护及各结构层应力条件的趋同匹配,增强路 面结构层整体载荷性能; 

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(2) 路面结构层连续铺筑能有效增强各结构层之间的黏聚性,使下基层、上基层和面层之间结合更加紧密,有效防止结构裂缝的产生。随着连续铺筑施工,上层碾压及 振动作用能有效传递至下层,应力不断作用于骨架密实型 结构层,增强上下结构层之间结合的紧密性。与传统封层 铺筑施工技术不同,路面结构层连续铺筑施工方式下,各 结构层统一养护,既能节省养护施工时间和费用,又能充分利用各结构层间较强的结合性能,增强路面结构的抗裂 性与整体性。 

(3) 为达到预期的施工效果,路面结构层连续铺筑施 工技术应用的环境温度应至少为5℃,且温度在10~23℃之 间时各结构层内混合料才能充分发挥最佳的性能,并达到 最理想的成型效果,充分提升路面结构的稳定性。

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 工程概况


某省道西延段一公路为一级公路,按双向四车道设计, 起讫桩号K43+265—K82+010,线路长38.745km,路基顶宽 25.5m,为沥青混凝土路面,设计行车速度 100km/h。该公 路 K43+265—K47+115 段拟在原二级公路的基础上拓宽改 建,也是本次路面结构层连续摊铺冬季施工试验路段。该 路段左半幅道路拓宽新建,即先将原二级公路路面结构层 彻底挖除,继续向下挖除部分路基,再用石灰碎石土进行 填筑;填筑至要求高度后铺筑厚度为 20cm的石灰碎石土底 基层、厚度 35cm 的二灰级配碎石基层及厚度 8cm 的 AC-20 沥青混凝土下面层,按设计要求自然养生,养生期结束后 铺筑厚度 4cm 的 AC-16 沥青混凝土上面层,达到平整度和 压实度要求后开放交通。

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 路面结构层连续铺筑施工方法


3.1 施工准备 

在连续摊铺本路段路面结构层前,应先按设计要求进行底基层待施工区域的测量放样,按照 10m 的间隔确定出 结构层连续摊铺施工的边线、中线定位点,结合结构层设 计厚度标出高程并悬挂钢丝绳。对于施工准备阶段所标出 的定位点和高程,在连续摊铺施工正式开始前还应再测量 和检查一遍,防止因人为触碰或刮风等外界原因造成测量 定位不准而引起施工控制误差。 

3.2 混合料拌和及运输 

混合料拌和质量及供应的连续性是保证连续摊铺施工的前提,为加强摊铺施工过程控制,要求拌和站必须提供精确 的混合料计量水平。考虑到混合料拌和及运输过程中水分的蒸发与流失,在混合料运输前必须进行配合比的适当调整, 本工程施工环境温度在17~24℃之间,故混合料含水量应为 设计值+10%[2] ,以保证拌制好的混合料在运输至摊铺施工现 场后含水量仍能满足设计要求。本工程路面结构层连续摊铺混合料运输通过20辆15t以上自卸货车完成。 

3.3 基层摊铺及碾压 

(1) 下基层摊铺碾压 在进行基层摊铺施工前应全面检查并调试所需各类设备 仪器,并重点检查摊铺机械的整平板及坡度仪等设备,保证 其具备良好的工作性能。下基层摊铺机械按照5~8m的间距 布置,并待混合料运送量达6~8次后开始向摊铺机送料,待 送料达设计量后按1.8~3.0km/h的速度开始连续、均匀摊铺。

按设计区段长度和要求完成下基层摊铺后,采用重型 振动压路机按 3.0~3.5km/h 的速度碾压 5~8 遍,并检测碾 压密实度。碾压施工过程中,应从路肩逐渐向路中心处按 1/2 的重叠轮宽碾压,待后轮碾压完路面全宽时即完成 1 遍 碾压。碾压施工除应加强碾压速度和线路控制外,还应加强碾压时间控制,应在混合料中水泥成分达到凝结状态前 完成碾压,以避免在结构层留下明显的碾压痕迹。待碾压 结束应安排专人进行下基层压实度、平整度、含水量等的 检测,合格后还应继续碾压1~2遍,以彻底消除轮痕。

(2) 上基层摊铺碾压 

下基层摊铺碾压结束且检测合格后进行上基层摊铺施工,摊铺时2台摊铺机按梯队形式前进,行进速度应按下基层摊铺施工速度控制。摊铺结束后采用与下基层相同的碾压 机械并按相同的速度和线路碾压施工,并安排专人进行压实度、平整度和含水率检测,碾压施工全过程中水稳碎石基层 表面应当始终保持湿润状态,若因施工环境温度较高而表面 失水,应及时喷洒补水。但上基层碾压过程中应始终关闭重型振动压路机的振动功能,以减小对下基层的扰动。 

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3.4 接缝处理 

接缝处理对于路面结构层连续摊铺施工质量有较大影响,为达到理想的基层载荷水平和稳定性,必须加强纵横 向接缝处理。 

横向接缝主要由混合料铺筑施工时操作的中断造成, 为防止横向接缝出现,应尽量避免铺筑施工过程中断,对 于必须暂停 2h及以上的铺筑施工应设置横缝,并待摊铺机 离开混合料后将横缝处碾压成斜坡状,检测横缝处的平整度,对于不合格的横缝应挖除后重新铺筑。 

纵向接缝产生的主要原因在于相邻摊铺机对接不利, 为避免形成纵向接缝,应保证摊铺施工时两台摊铺机按前后位置梯队前进,不留纵缝,并重点检查相邻两台摊铺机 接缝处的平整度,存在问题应及时挖除并重新处理[3] 。

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路面结构层连续铺筑施工质量控制


4.1 施工质量控制要求 

为保证公路路面结构层连续辅助施工质量,首先应加 强原材料质量控制,根据相关技术规范及工程设计要求进 行材料检验与复核,水泥、石灰等基材必须符合设计标号 规定,矿料应严格按配合比设计。在基层摊铺施工过程中, 必须加强路面层混合料离析的控制,并待混合料达最佳含 水量要求后,再采用重型压路机碾压至设计压实度。路面 层混合料拌和至碾压结束的全过程所耗用时间应控制在3~ 4h 左右,且不能超出水泥材料的终凝时间。路面结构层连 续摊铺施工结束并达设计要求后应覆盖并洒水养护。 

本公路路面结构层连续摊铺施工质量控制参数包括高 程、坡度、压实度、平整度、中线定位、摊铺层厚等,各 参数允许偏差详见表1。 

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公路路面结构层连续摊铺施工后路表面应平整密实, 无坑洼,接缝顺直,且无骨料集中堆积、离析、裂缝、浮料、松散、贴皮等现象。 

4.2 质量通病防治措施 

对于粗细集料相对集中的通病,主要原因在于垫层内 粗细集料拌和不均匀,为此,应在施工过程中通过细骨料 加强灌缝的密实性[4] ,同时人工破碎较为集中的粗骨料,以 保证粗细骨料分布的均匀性。在基层摊铺施工过程中若发 生混合料离析,还应按照规范要求二次拌和,待达到均匀 状态后继续摊铺。碾压施工后若出现骨料集中问题,应将 集中部分及时挖除,再摊铺拌和均匀的粗细骨料后碾压。 

摊铺层厚度应控制在 10~20cm 区间,待完成水稳碎石 混合料摊铺后采用10t以上压路机代替电动振动机和平板振 动机碾压,确保粗细集料颗粒挤密压实。

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结语


本公路工程施工结果表明,在公路下基层、上基层结 构层连续铺筑成型后再整体养生,能加速养生速度,缩短 连续铺筑施工工期,控制施工质量及养生费用,降低施工 成本,发挥经济效益和社会效益,但为保证路面结构层整 体施工质量,必须加强连续铺筑允许偏差控制及质量通病 的防治。

参考文献: 

[1] 刘博. 公路路面结构层连续铺筑的施工技术[J]. 四川建 材,2020(4):93-94.

[2] 郭明明 . 公路路面结构层连续铺筑的施工方法研究[J]. 建筑技术开发,2017(23):57-58.

[3] 李志军 . 公路路面结构层连续铺筑的施工质量控制措 施[J]. 交通世界,2020(7):66-67.

[4] 贾阔. 公路路面结构层连续铺筑的施工方法[J]. 交通世 界,2019(2):58-59.

来源:《交通世界》  2021年第7期

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