沥青路面铣刨摊铺施工与实践

湖南交通科技

HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGY

Vo.l33No.3

Sep.2007

文章编号:1008󰀁844X(2007)03󰀁0010󰀁04

沥青路面铣刨摊铺施工与实践

邓万钧,罗建军

(湖南省高速百通建设投资有限公司,湖南长沙󰀁410001)

󰀁󰀁摘󰀁要:结合沥青路面病害治理实践,介绍了铣刨摊铺施工工艺和流程,分析和阐述了铣

刨摊铺施工质量控制因素和施工应注意的问题,从而提高高速公路的路面维修质量和施工效率,帮助和指导今后铣刨摊铺施工实践。

关键词:沥青路面;病害;铣刨摊铺;质量控制󰀁󰀁中图分类号:U415.52文献标识码:B

󰀁󰀁随着交通量增长和营运年限增加,通车的高速公路在部分路段路面出现病害及损坏现象,其病害

主要表现为坑槽、车辙、纵横裂缝,细料失落导致的露骨、磨光,沥青老化、路面渗水等。由于渗水而导致了下层油石剥离,强度衰减以及网裂、变形、深度车辙等严重的病害,继而造成部分路段路面坑槽等结构性损坏。

本着󰀂恢复路面使用功能、加强预防性养护 的原则,根据路面调查、检测、试验的结果和路面现有病害的类型、程度和范围的不同,经有关部门研究确定,对严重的病害路面采取铣刨摊铺的方法进行路面病害治理。

从2005年8月开始,先后3次全过程参加了耒宜、衡枣、临长等高速公路沥青路面铣刨摊铺工程施工,共完成了42个作业区计87段,共102100m

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图1󰀁沥青路面病害治理前后结构层

沥青混凝土生产配合比。

4)上路实行交通管制半幅封闭施工,另半幅双向通车,施工设备进入施工作业面。

5)铣刨、摊铺施工顺序为:铣刨上面层或中、下面层及基层!清理清扫、除尘!坑槽、裂缝及基层处理!喷洒粘层、透层!沥青混合料拌和!混合料运输!摊铺!压实!热熔标线!待沥青混凝土冷却后解除交通管制、开放交通。

6)做好施工记录:内容包括开、停机时间,施工路段桩号、部位,气温及天气,主要施工人员及交情况,交通管制及安全情况,现场业主、监理人员,隐蔽工程签认,质量、进度执行情况,设备运行情况,施工中存在的问题。

7)试验检测:实测沥青混凝土到工地温度、摊铺温度、终压温度、检测标高、平整度、厚度、横坡、压

(厚4或5cm)路面的铣刨摊铺工程任务。经业主

验收,所完成的铣刨摊铺工程各分项工程质量指标均达到了设计和规范要求,工程质量优良。

其路面病害治理前后结构层见图1。

1󰀁铣刨摊铺施工主要工艺及流程

1)确定沥青混合料拌和楼、运料汽车和材料,所有进场材料必须经过试验,按目标配合比,进行生产配合比试验、验证,确定生产配比。

2)开工申请报告:材料试验资料、施工组织设计包含人员(质检、测量)、机械(交通管制、拌和场建设、铣刨机、摊铺机、运输汽车)、安全、质量保证体系等。

3)拌和楼进行计量标定,冷、热拌,调试、验证

󰀁󰀁收稿日期:2007󰀁07󰀁09

作者简介:邓万钧(1957󰀁),男,高级工程师,主要从事高速公路建设养护管理。

3期

实度、抗滑、抗渗等指标。

邓万钧,等:沥青路面铣刨摊铺施工与实践󰀁11

5)除尘:采用吹风除尘,可用大空压机带风管吹风除尘,该设备工作效率较高,除尘相当干净,使用方便、及时。

铣去行车道3.85m宽时,铣刨机两次重合段喷水量多,且部分碴被履带压实,该部分是清扫的重点

及难点,需用钢丝刷除去对于铣刨后遇到的松散夹层填塞在铣刨表面的松散残渣,对于原来修补坑槽过深的个别部位,应予以清除。2.4󰀁下层病害及处理

铣刨表面层后,应检查中面层及以下各层病害情况,并逐项处理完成。如对中面层裂缝发育情况、裂缝宽度采取裂缝开槽处理、裂缝清理、裂缝填封、粘贴抗裂贴等。对零星的中、重龟裂、重度块状裂缝、重度纵横裂缝、坑槽、沉陷、重度松散、重度车辙等病害进行局部挖补处理,彻底消除其病害。

如发现中面层病害严重应调整病害处理范围及铣刨深度。在中、下面层和基层病害处理中,均需分层铣刨,各面层铣刨厚度按原路面设计厚度控制。分层铣刨的纵横向台阶宽度均不小于20cm,纵、横向台阶均应切割成垂直。

对属于原病害处理过的位置、铣刨厚度应根据原病害处理记录确定。

2.5󰀁粘层施工

粘层油洒布前,必须把施工区域内彻底清扫干净,在粘层油洒布后,不得在该区域内进行任何有可能污染粘层的施工和其他活动。

粘层在沥青混凝土摊铺之前施工。开始洒布沥青粘层之前1.5h用水将中面层表面轻微地润湿,同时交通。用洒布车,均匀地洒布粘层油,其洒布温度与洒油率均应符合技术规范的规定。对于洒布过量的地方必须将改性沥青从洒布表面刮掉,漏洒或少洒的地方必须予以补足。

粘层改性沥青应在铺筑覆盖层之前2~4h内洒布,确保粘层油破乳完成。其洒布的表面温度必须高于10∀,风速适度。

粘层的沥青材料采用SBS改性乳化沥青,沥青标号同表面层。为使重铺的沥青砼与原有的路面结构紧密结合,必须对铣刨范围内的底面和侧面喷洒粘层油或透层油(粘层油用于铣刨后的沥青砼顶面,透层油用于铣刨后的基层顶面)。粘层油、透层油的用量以规范规定的上限来控制。

2.6󰀁沥青混合料拌和

采用间歇式拌和机拌制沥青混合料,冷料仓的数量不少于6个,装有温度检测系流,并配有成品储2󰀁铣刨摊铺施工质量控制因素分析

2.1󰀁原材料

原材料主要包含改性沥青、粗、细集料、矿粉、水泥、外掺剂,其指标必须满足和达到规范和设计要求。改性沥青宜采用壳牌基质沥青AH-70改性;粗、细集料宜采用玄武岩反击式破碎生产的碎石,并集料越干净越好;所有用于工程的各种原始材料均要按设计图纸或规范要求的试验频率进行试验,各项试验指标必须符合设计或规范要求。2.2󰀁沥青混合料配合比

按设计单位提供的沥青混凝土目标配合比进行生产配合比和生产配合比验证。沥青混凝土配合比设计由马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度检验及车辙试验抗车辙能力检验三部分组成。沥青混凝土配合比设计遵照如下3个阶段进行:目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。

2.3󰀁铣刨施工

1)实地确定的处理面层病害范围及深度,用铝条标杆或直尺将铣刨面的起始点及终点用彩色粉笔划标线标明。铣刨过程中,两位检测人员在铣刨面的左、右两边不定时地测量铣刨面的宽度及厚度。如测量不合设计要求,则立即要求铣刨操作手进行调整,达到设计要求。同时及时检测铣刨面状况及刀片磨损状况,如发现铣刨槽面不整齐,高低不平,要及时通知铣刨操作手更换铣刨机刀片以保证铣刨质量。

2)铣刨应保证纵向边线的顺适,铣刨时铣刨机边线控制以标线做行走控制线,行车道与超车道间因是虚线,由人工用白粉划出无标线部分。

3)路面表面层铣刨深度控制:有车辙但中间或两边无隆起时,行车道两次铣刨每次铣刨的左右深度应控制在设计深度,车辙过深或有拥包时铣刨机应逐渐增加铣刨深度,过车辙过深处或拥包后又逐渐恢复正常,铣刨最终应达到横向顺直,槽底面平整。

4)铣刨时用水量控制原则:因采用人工清碴、吹风机吹风除尘,从清扫、除尘(吹风除尘时)角度出发,注意用水控制要尽量少,做到󰀂润而不湿 ,既是铣刨质量要求,又可大大减少清扫工作量。故用来保护铣头的用水量应达到碴料潮而不湿、铣刨后地面无水迹为原则,保证铣碴清扫和吹尘极易完成。󰀁12湖南交通科技33卷

料仓和除尘设备。内设沥青贮存罐,具有添加抗剥落剂的设备。并用导热油加热,均匀加热沥青至规定温度,禁止使用正在起泡或加热超过185∀的沥青。混合料出仓温度应符合有关规范要求,其拌和时间一般不小于50s,以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。沥青混合料出厂温度控制在使用SBS改性沥青时175∀~195∀。对于炭化、起泡和含水的混合料予以废除,带有花、白斑点,离析和成团结块的混合料也作了废除处理。

拌制时严格撑握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出仓温度。拌和楼控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。拌和时间严格按试拌确定的时间执行,沥青混合料拌和要均匀。按设计要求频率进行马歇尔试验和抽提试验。在大规模进料时一定要对集料做筛分试验,确保集料的规格符合设计要求。

2.7󰀁沥青混合料运输

沥青混合料要求采用较大吨位的自卸汽车运输。从储料仓往自卸汽车上装料时,分3次装料,第1次靠车厢前部,第2次靠车厢后部,第3次装车厢中部,以防止粗细集料离析。

开始摊铺时,前方至少有5辆车等候卸料,以保证摊铺的连续性和路面平整度。同时要求运料车的车厢底板涂薄层防止沥青粘结的隔离层或防粘剂。摊铺过程中运料车摊铺机前100~300mm处停住,空档等候,由摊铺机推动前进开始缓缓卸料,避免撞击摊铺机。

因拌和场离摊铺工地距离远近不一,运料车必须采用苫布覆盖保温、防雨、防污染。2.8󰀁沥青混合料摊铺

摊铺机起步时下垫等间距的三块木板,木板厚度为沥青砼压实厚度#松铺系数,且点火加热熨平板,使之温度达到100∀以上方可起步。摊铺机必须以1~3m/min的速度,均匀、连续不间断地摊铺,中途不能变速或出现停机待料等现象,以防影响路面平整度。

沥青混合料摊铺摊铺温度不得低于规定温度,其摊铺的松铺系数可根据试摊确定。摊铺前,做好沥青粘层的检查与清扫:对铣刨后中面层表面浮动矿料、表面杂物清扫干净。

2.9󰀁沥青混合料压实

碾压机组必须遵循󰀂紧跟、慢压、高频、低幅 的碾压原则进行控制作业。压路机紧跟摊铺机,振动

压路机应尽可能减少撒水量,保持合理的压实速度。碾压从低边开始,平行于道路中线进行,双轮压路机每次重叠20cm左右。沥青混合料初压在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。同时不得在新铺的路段上停留、转弯或急刹

车。碾压过程中压路机开始喷洒雾状水,以防粘轮,待车轮温度上升至不出现粘轮时停止洒水,以保证沥青混合料在较高的温度下碾压成型。同时设专人将离析料铲除并找补细料,对于压路机无法碾压的地方,应用手动夯或其它小型压实设备压实。最后用胶轮压路机收光。

在摊铺12h后用钻芯取样机钻取芯样以测取其压实度、厚度等,并通过抽提试验测其油石比。

沥青混合料碾压时应以慢而均匀的速度进行,碾压时就将压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压。初压应在紧跟摊铺机后碾压,采用光轮压路机静压,紧跟轮胎压路机复压,终压紧跟在复压后进行,宜采用双轮钢筒式压路机碾压。2.10󰀁表层纵、横向接逢及施工缝的处理

沥青砼路面纵、横向接缝为平接缝。对纵向接缝,在沥青混合料摊铺前在表面层切割面上涂乳化沥青粘层油。横向接缝采用高分子聚合物双面贴进行处理。

为确保不留纵向冷接缝,采用铣刨全宽摊铺。横向接缝施工时,铺筑新混合料使接茬软化,压路机先进行横向碾压,再纵向碾压成一个整体。碾压时沿着横缝进行,每次碾压都向新铺层伸进15~20cm,直至整个压路机轮都压在新铺层上,方可沿着中线方向进行碾压。对于横缝处理,可先用3m直尺量取接头沥青砼平整度,对于不符合要求部分划线,然后用切割机垂直切除,下次摊铺前在缝口上涂上相同标号的热改性沥青粘层油以利联结。

3󰀁结语

1)铣刨摊铺工程的设计深度有待提高。前段进行的铣刨摊铺工程的设计,为迎接检查等,仅对沥青路面表面病害严重路段进行铣刨摊铺处理设计即治表,未对路面深层次病害进行钻芯取样、无损检测及分析、研究,未采用有效方案󰀂对症下药 。即使将上、中、下面层、基层等分区分层铣刨后,还采用与原设计相同的结构修复,未达到治󰀂本 目的。为此,应加大对路面病害处理的设计和研究,积极吸收国内外新技术、新材料、新工艺、新设备,改变和解决目前路上病害处理不彻底和出现周期性病害质量问3期邓万钧,等:沥青路面铣刨摊铺施工与实践󰀁

油等轻质石油产品,宜采用碱性水溶液清洁。

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题,准确确定合理的病害处理设计方案,减少上路维修次数,提高路面使用性能。

2)尽量缩短上路施工时间和减少上路作业次数。在高速公路上进行铣刨摊铺施工,因交通流量大,速度快,需采用半幅封闭施工,另半幅双向通行交通管制,交通管制难度大,施工干扰多,施工危险性大,社会影响大,必须认真负责做好现场施工组织管理工作和施工安全工作,做到交通管制、铣刨摊铺作业快速、规范,沥青混合料供应与摊铺、碾压设备应配套同步,各工序安排紧紧相扣,各方积极配合,以提高施工效率,缩短施工转场时间,做到机械化流水作业,以减少上路交通管制和施工时间。

3)必须认真把好原材料关和做好沥青混合料配合比。对病害严重的铣刨摊铺路段,因设计周期不长,设计单位在原材料选择和沥青混合料配比上未做很多工作,未做特殊设计,基本上套用相应项目建设期的资料和沥青混合料配比,由此在该路段留有一定的质量隐患。因此,在原材料选择和沥青混合料配比试验上,至少要留有2个月时间,让设计人员有时间调查、比较和选用好的原材料,并按选用材料不同,分类多做几组配比试验,准确合理确定沥青混合料的设计、生产配合比。

4)做好铣刨过程中发现的路面病害处理。对铣刨机铣刨的坑槽要认真观察,一旦发现有局部松散、蜂窝等现象,要加大深度重新铣刨,严格把关,直至铣出较为坚实的槽底为止。上一层铣刨后,若发现往下层仍病害,应确定下层病害处理范围,然后分层铣刨、摊铺沥青混凝土、分层压实。如发现水泥稳定碎石基层病害,应确定基层病害处理范围,挖除基层破损部分,空压机吹净后,采用早强贫水泥混凝土回填。

5)铣刨路槽的除尘设备宜用大功率空压机高压吹尘除尘,使路槽清扫除尘快速吹净,以不影响后续工序进度,保证清扫干净。利用高压空气最后对铣刨槽吹干净给质量带来保障。并应尽量避免柴油洒落,损坏路面,运料车和工具的清洁亦不能使用柴

6)严格控制好沥青混合料的各环节的温度,有利于确保沥青混凝土路面施工质量。对出厂温度高于规定温度,摊铺低于规定温度的沥青混合料予以废除。沥青混凝土摊铺后,应紧跟碾压,控制好碾压遍数,同时不能过压。对摊铺沥青混凝土面宜多用静力压实,少振动压实,特别是铣刨的槽边,因为振动时的激振力会振松槽边缘的原路面,导致摊铺面因没有坚实护壁作用而很快损坏。振动压实只是在静压过后进行1~2次即可。

7)应认真处理好纵横向接缝及施工缝,保证新铺面层与原面层接缝密实、平整。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上󰀂调头 和󰀂急刹车 ,控制钢轮洒水量。对接缝处实行󰀂横压 ,认真处理接头。并注意初压时,2/3轮宽支承在旧路面上,1/3轮宽对新铺层来回碾压,逐渐移向新铺层,直至全轮均支承在新铺层为止,这样的横向接缝会更理想,不易出现跳车现象。

8)跟踪检测摊铺层压实度、平整度、横坡度,检查接缝质量,钻芯取样检测沥青砼各项技术指标,及时反馈、总结、整改,提高铣刨摊铺整体质量。

9)有效作业时间偏低。因施工点分布极不均匀,较为分散的施工点导致整个施工机械在非施工的转移中占用了较长的时间;

10)在铣刨料的回收利用上有待进一步研究,开发利用。

11)通过湖南省内高速公路近3a的铣刨摊铺施工实践证明:经铣刨摊铺方法治理沥青路面病害后,路面各项指标大为提高,路面行车舒适、安全,路容美观,路况好,是目前沥青路面病害治理最可靠的方法。

参考文献:

[1]JTGF40∃2004,公路沥青路面施工技术规范[S].[2]JTJ073.2∃2001,公路沥青路面养护技术规范[S].