双层摊铺在公路沥青路面施工中的应用

来源:期刊VIP网所属分类:路桥建设发布时间:2022-04-16浏览:

  摘要 双层摊铺技术作为一种新型施工技术,目前被广泛应用于公路沥青路面施工中。双层摊铺技术将两层沥青层通过一次摊铺而完成。为了提高双层摊铺技术的应用效果,改善公路沥青路面工程施工质量,结合某公路试验路段,对双层摊铺技术在沥青路面施工的效果进行分析,最终双层摊铺施工技术使上下层的摊铺与碾压施工流程合二为一,达到施工时间短、施工流程简单、节约设备台班和人员的费用以及减少了材料费用等效果,有效节约公路建设费用。

  关键词 双层摊铺;公路沥青路面;基本原理

  0 引言

  2006年,德国的戴纳派克F300CS型双层摊铺机被引进我国,是我国首台双层摊铺机。双层摊铺施工技术优势明显,极大缩短施工周期,提升公路建设的效率,提高层间粘结效果,避免了层间粘层油施工流程。双层摊铺技术在降低公路路面施工成本的同时,提升了路面的使用性能。现如今,按照国家的新形式、新要求,未来公路交通要不断发展,公路沥青路面双层摊铺技术将获得更全面的应用。

  1 双层摊铺技术的基本原理及作用

  1.1 基本原理

  双层摊铺技术是利用自卸卡车和履带式沥青混合料转运车高效配合作业,使用自卸卡车将装有不同种类混合料,向履带式沥青混合料转运车交替卸料,之后通过转运车卸料到双层摊铺机的不同料斗里面,最终利用前后两套螺旋分料器和熨平板,把不同两种混合料两层一次铺筑,使用路面压实机,将两层路面压实,实现摊铺与碾压施工流程合二为一[1]。

  1.2 作用

  采用双层摊铺技术可以同时摊铺不同配合比的瀝青混合料,下层沥青混合料存在一定的余热,在压实上层路面的同时提高抗变形能力[2]。目前,双层摊铺技术是一种成熟的路面施工技术,我国已有多个成功案例,具体见表1。双层摊铺主要作用有以下几点:

  (1)在一定程度上降低对黏油层的使用量,实现成本的降低。

  (2)简化沥青路面的施工组织,最大限度减少路面污染问题。

  (3)利用黏结层余热进行磨耗层路面压实,实现能源消耗的降低。

  (4)让路面变得更加平整光滑,在一定程度上提高路面的抗车辙和抗变形等能力,让路面可以使用更长的时间。

  (5)提高路面摊铺效率,特别作为国省干道施工可缩短一定的交通阻断时间。

  2 双层摊铺技术在某公路沥青路面施工中的应用

  2.1 工程概述

  以某公路为例,该公路全程长共52.1 km,其中有2个标段,试验路段全程长度为5 km,面层宽为11.82 m,共10 cm厚。在上面层和中面层的沥青混凝土选取上分别选用:4 cm SMA-13细粒式和6 cm SMA中粒式沥青混凝土。采用双层摊铺施工工艺,因其工艺的特殊性,对施工中运输、摊铺和压实等工序要求比较严格。

  2.2 施工人员配备

  施工设备明细:双层摊铺机2台、沥青混合料转运车2台。人员配备明细:设置2个摊铺小组,每小组设置5名人员。其中2名人员负责转运车和双层摊铺机操作,1名人员负责沥青混合料进料操作,剩下的2名人员进行熨平板操作[3]。

  2.3 碾压设备选择

  (1)初压时,选用4 t压路机。

  (2)复压时,选用3~4台没有加水振动功能的自重10 t压路机。

  (3)终压时,选用2 t压路机。

  2.4 拌合沥青混合料

  甲拌合站距试验路段为8 km,乙拌合站距试验路段为35 km,当运料车满载以后到达甲拌合站和乙拌合站分别需要10~15 min和1.5 h。由于运输距离存在差别,甲、乙拌合站对生产进行了明确的分工,做好了不同的时间提前量,甲拌合站负责上面层混合料的生产,提前时间为1.5 h;乙拌合站负责下面层混合料的生产,提前时间为2.5 h。经常会发生拌合料不足而引起摊铺中断,为了避免这种情况发生,摊铺机要提前储备混合料,甲、乙分别为150 t、200 t。

  2.5 运输方案

  卸料要采取便捷的方法,设置14盘料盘,其中每盘料盘重6 t。上面层运料车装4盘,中面层运料车装8盘。根据该次工程实际,预算实际用运料车为上面层8辆、中面层30辆。上面层混合料用量和面层混合料用量分别为:192 t、720 t。在混合料使用前,务必仔细清理杂物。在车厢板涂洒隔离剂时,不允许隔离剂积聚。为避免路面污染,车轮轮胎要保持清洁。在车辆驶离之前,一定要对覆盖质量展开仔细检查,全程避免污染,做好防雨、保温工作。

  2.6 摊铺施工

  在摊铺沥青混合料前,充分清理公路下面层之后,在其上面均匀地喷洒一层黏层油,同时采取塑料薄膜覆盖滑模路肩石和路缘石,避免污染问题发生,洒布量小于0.3 L/m3,洒布施工完毕后,封闭施工道路。在进行摊铺作业时,要通过传感器来控制行进方向,杜绝人员在摊铺机或者转运车前进行走动,否则会影响摊铺的效果。为了科学地管理摊铺作业,将沥青混合料运输车进行区分,运料车之间的距离控制在25~30 m。一次摊铺的混合料碾压厚度要相对较大,基本控制在10 cm,随着厚度的增加碾压难度也在增加。摊铺沥青混合料厚度与温度成反比,当混合料碾压时温度反而会更高,促进混合料的压实效果。胶轮对路面有揉擦效用,不能使用胶轮压路机对SMA材料的混合料进行碾压,针对级配路面选择碾压方式。AC级配路面的碾压选择摊铺机和碾压机同时配合工作,摊铺10~30 m后,碾压机随之碾压。初压时,选用4 t压路机,碾压顺序和方向从低到高、外到内施作,速度控制范围为1.5~2 km/h,使用压路机反复碾压2遍。在复压时,选用3~4台没有加水振动功能的自重10 t压路机,碾压顺序和方向同初压,反复碾压4~6遍。终压时,选用2 t压路机,速度控制在12.5~3.5 km/h之间,温度控制在90~110 ℃之间,不允许超过110 ℃。反复碾压3~5遍。压路机碾压过程中的注意事项有:

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