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大型攤鋪機(jī)

淺析瀝青路面大厚度大寬度水穩(wěn)基層首件工程施工

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淺析瀝青路面大厚度大寬度水穩(wěn)基層首件工程施工

發(fā)布日期:2016-05-23 00:00 來源:http://m.jnjbzl.com 點(diǎn)擊:


37 6 201212 公路工程 Highway Engineering Vol37,No6 Dec.,2012

[收稿日期]20120810

[作者簡介]許 ( 1977,男,湖南湘潭人,工程師,主要從事工程管理研究公路路面工作。

淺析瀝青路面大厚度大寬度水穩(wěn)基層首件工程

施工

 

湖南省高速公路管理局,湖南 長沙 410016)

[摘 要]在保證公路工程質(zhì)量的前提下加快工程進(jìn)度是公路建設(shè)者最為關(guān)心的問題。在這種環(huán)境需求下,通過技術(shù)咨詢和論證,通平高速將 15 標(biāo)的部分基層變更為上基層和下基層兩層,每層 28 cm 厚。采用了公路基層下基層大寬度、大厚度一次攤鋪工藝。首件施工試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)分析實(shí)測項(xiàng)目均滿足設(shè)計和施工規(guī)范的技術(shù)要求,首件施工是成功的。

[關(guān)鍵詞]水泥穩(wěn)定碎石基層大厚度大寬度首件工程施工

[中圖分類號]U 416[文獻(xiàn)標(biāo)識碼][文章編號]16740610( 2012) 06015004

概況

通平高速公路是湖南省規(guī)劃的“五縱七橫”高速公路網(wǎng)中的第一縱平江至汝城高速公路的第一段,起于湘鄂兩省交界處的通城界,經(jīng)平江縣東塔、南江、梅仙、城關(guān)、三陽、安定共 6 個鄉(xiāng)鎮(zhèn),止于平江縣黃泥界,與瀏陽黃泥界至醴陵高速公路相接。主線長 73 027 km,按雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,設(shè)計時速 100 km,路基寬度 26 m。

在保證公路工程質(zhì)量的前提下加快工程進(jìn)度是公路建設(shè)者最為關(guān)心的問題。在這種環(huán)境需求下,通過技術(shù)咨詢和論證,通平高速將 15 標(biāo)的部分底基層 20 cm,下基層 18 cm,上基層 18 cm,變更為上基層和下基層兩層,每層 28 cm。厚度超過了基層施工規(guī)范推薦的適宜厚度。為了保證工程質(zhì)量,采用了公路基層下基層大寬度、大厚度一次攤鋪工藝。

從技術(shù)角度上和首件施工試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)分析:雖然厚度不符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》( JTJ 034 2000) 有關(guān)技術(shù)要求。在通平高速15 標(biāo)基層下基層實(shí)行大寬度、大厚度攤鋪和大型壓路機(jī)碾壓,這種工藝是切實(shí)可行的。技術(shù)規(guī)范代表著當(dāng)前社會平均技術(shù)水平和機(jī)械設(shè)備,只有新的技術(shù)水平和機(jī)械設(shè)備積累大量成功的數(shù)據(jù)后,才能為規(guī)范的修訂提供科學(xué)依據(jù)。

通平高速公路第 15 合同段在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作滿足要求后,進(jìn)行了路面水穩(wěn)低基層首件工程的施工。該合同段于 2012 4  27 日在 k66 +500  k66 +700 左幅) 28 cm 水穩(wěn)碎石下基層的試鋪。主要用于檢查下基層施工的施工方案、人員組織、機(jī)械配套、施工方法、檢驗(yàn)方法及檢測結(jié)果能否符合設(shè)計及規(guī)范的各項(xiàng)要求。

水泥穩(wěn)定碎石下基層施工準(zhǔn)備情況

2 1 設(shè)計配合比

碎石Ⅰ( 19 31 5 mm) ; 碎石Ⅱ( 9 5 19 mm)碎石Ⅲ( 4 75  9 5 mm)  石屑( 0  4 75 mm) =22  23  23  32,產(chǎn)地姚州碎石場。水泥湖南“印山臺”牌 P C32 5 復(fù)合硅酸鹽水泥。監(jiān)理和技術(shù)咨詢組同步進(jìn)行配合比設(shè)計,經(jīng)通平公司總監(jiān)批準(zhǔn)采用水泥劑量 3 5%配合比,最佳含水量: 5 2%,最大干密度: 2340 g/cm3

??紤]拌合樓生產(chǎn)時存在計量偏差,實(shí)際生產(chǎn)按照增加 0 3% 水泥劑量,按照 3

8% 水泥劑量進(jìn)行生產(chǎn)控制。

2 2 原材料檢測

試鋪用集料進(jìn)場后,承包人完成了自檢,監(jiān)理和技術(shù)咨詢組完成了抽檢。所有檢測指標(biāo)滿足我國基層施工技術(shù)規(guī)范和《通平高速水泥穩(wěn)定碎石基層設(shè)計施工技術(shù)指南》及相關(guān)管理文件的要求。

2 3 拌合樓試運(yùn)行

2012  4  26 日監(jiān)理組對承包人拌合樓進(jìn)行了驗(yàn)收。通過對集料稱量系統(tǒng)和水泥稱量系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn),稱量系統(tǒng)滿足要求,可以進(jìn)行試拌并與當(dāng)天試生產(chǎn),對混合料的含水率,水泥劑量,級配相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)[1],試驗(yàn)結(jié)果在規(guī)范允許的范圍內(nèi),該拌合樓通過驗(yàn)收,可以進(jìn)行試鋪。

主要機(jī)械設(shè)備

WDB600 型拌合樓一座,最大生產(chǎn)能力 500 t / h中大機(jī)械集團(tuán)研制生產(chǎn)的大厚度、大寬度防離析攤鋪機(jī) DT1600。該機(jī)型功率大,輸料槽高度和寬度都較傳統(tǒng)攤鋪機(jī)高。這些特點(diǎn)使它在施工作業(yè)中加大了攤鋪機(jī)滿埋螺旋輸料量,降低了螺旋布料速度,極大地減少了布料螺旋高速旋轉(zhuǎn)拋揚(yáng)造成的橫向離析。螺旋前導(dǎo)料板的間隙可隨機(jī)適度調(diào)整,減少了粒料向基層表面滾落的數(shù)量,使攤鋪層厚度方向粒料均勻螺旋的多級調(diào)整,對攤鋪層表層的粒料起到再次連續(xù)攪拌作用,使攤鋪層厚度方向上粒料均勻,極大地改善了攤鋪過程中的豎向離析問題。

17T 雙鋼輪壓路機(jī) 1 臺,YL37 型膠輪壓路機(jī)碾壓 1 臺,YZ32 型振動壓路機(jī) 2 20T 單鋼輪振動壓路機(jī) 1臺。30 t 自卸汽車運(yùn)輸 17 臺。其中 YZ32型振動壓路機(jī)特點(diǎn)①超重噸位、超大激振力,最大作用力 81 t,雙頻、雙振幅系統(tǒng)滿足各種壓實(shí)工藝。②行駛平穩(wěn),行走系統(tǒng)前后輪采用 3 個獨(dú)立液壓馬達(dá)驅(qū)動,無機(jī)械沖擊,往復(fù)作業(yè)換向平穩(wěn),驅(qū)動力大。

后場運(yùn)轉(zhuǎn)情況

2012  4  27 日,進(jìn)行了水泥穩(wěn)定碎石下基層首件工程施工,共生產(chǎn)混合料 1 800 t,所有運(yùn)輸車輛經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理驗(yàn)收合格后才允許投入使用,從拌和機(jī)向運(yùn)料車上放料時,應(yīng)分 5 次挪動汽車位置,以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象。運(yùn)料車應(yīng)用篷布覆蓋,用以保濕和防止污染[2],直至卸料時方可取下覆蓋篷布。同時應(yīng)保持裝載高度均勻以防離析。通過總量校核,水泥劑量和厚度滿足要求。

前場施工過程及控制內(nèi)容

 路基應(yīng)無過干、過濕現(xiàn)象,表面平整、無積水、無松散現(xiàn)象[2]。經(jīng)檢測,彎沉、標(biāo)高等符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。路面施工承包人在鋪筑下基層前應(yīng)對路基進(jìn)行日常維護(hù),使路基在路面施工過程中保持良好狀態(tài),無表面積水,無邊坡明顯沖刷或滑塌。

 監(jiān)理組測量監(jiān)理工程師對各測量控制點(diǎn)高程及模板寬度進(jìn)行復(fù)核,兩側(cè)采用鋼模板控制寬度,試鋪前按 1 3 的松鋪系數(shù)進(jìn)行松鋪厚度放樣,攤鋪時攤鋪機(jī)按兩側(cè)的鋼絲繩行走進(jìn)行鋪筑厚度控制。鋼絲繩每 10 m 設(shè)立一個支撐,張拉力符合要求。

 水泥穩(wěn)定碎石運(yùn)到攤鋪地點(diǎn)后應(yīng)憑運(yùn)料單接收,并檢查拌和質(zhì)量。不符合質(zhì)量要求,或已經(jīng)結(jié)成團(tuán)塊、已遭雨淋濕的混合料不得鋪筑在道路上。

 攤鋪時,采用大厚度、大寬度防離析攤鋪機(jī)DT 1600。單幅全寬一次攤鋪到位。正常攤鋪時,攤鋪機(jī)的行走速度 11 5 m/min。

 水泥穩(wěn)定碎石施工時每一段碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后應(yīng)立即開始養(yǎng)生,不應(yīng)延誤。碾壓完成后,立即采用霧化無壓力水使表面濕潤,然后覆壓塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)生,養(yǎng)生不少于 7 d,養(yǎng)生期內(nèi)進(jìn)行交通管制,除灑水車外,禁止一切車輛通行,不能封閉的,須經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn),并將車速限制在30 km / h 以下,并禁止重型車輛通行。水泥穩(wěn)定碎石上基層未鋪封層或面層時,除施工車輛外,禁止一切機(jī)動車輛通行。

 施工過程中采用了其他道路成功碾壓的機(jī)械組合,通過機(jī)械組合及壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)度的關(guān)系確定碾壓機(jī)械和壓實(shí)遍數(shù)見表 1 。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)對比可得出:

碾壓時先用 17T 雙鋼輪壓路機(jī)靜壓 1 遍→37T膠輪壓路機(jī)碾壓 2 遍→32T 單鋼輪壓路機(jī)振動碾壓遍→20T 單鋼輪壓路機(jī)振動碾壓 1 遍→壓實(shí)度檢測→20T 單鋼輪壓路機(jī)靜壓收光 1 遍,可以滿足壓實(shí)度技術(shù)要求。

施工中存在的問題

 現(xiàn)場加固模板所用支撐數(shù)量不夠,致使基層邊沿碾壓不夠,出現(xiàn)邊緣不完整現(xiàn)象。

 拌和機(jī)與攤鋪機(jī)的生產(chǎn)能力不協(xié)調(diào),出現(xiàn)攤鋪機(jī)停機(jī)待料的情況,影響平整度。

 水泥穩(wěn)定碎石施工時多次出現(xiàn)一車料收斗一次的做法。僅當(dāng)料斗內(nèi)沾較多混合料時方需收斗。收斗應(yīng)在運(yùn)料車離去、料斗內(nèi)尚存較多混合料時進(jìn)行,收斗后應(yīng)立即連接滿載的運(yùn)料車向攤鋪機(jī)內(nèi)喂料。多次收斗,出現(xiàn)局部離析。

首件工程施工檢測

根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中質(zhì)量管理要求,按照交通部頒 JTG E51 2009《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》和交通部頒 JTG E60 2008《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)方法對首件工程施工采用的水泥穩(wěn)定碎石混合料進(jìn)行篩分、含水率、水泥劑量、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和現(xiàn)場路面壓實(shí)度、厚度試驗(yàn)[3],按照交通部頒 JTG F80/12004《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》和《通平高速基層施工技術(shù)指南》進(jìn)行評定。

a.    通過試拌、試鋪,集料配合比能滿足設(shè)計和施工規(guī)范要求[4],試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 2。

從水篩結(jié)果,按≥4 75 0 mm 偏差范圍 ±5%控制,≤2 36 mm 偏差范圍 ±4%控制,0 075 mm 偏差范圍±2%控制,篩孔通過率基本正常。但與目標(biāo)相比,混合料偏小,可適當(dāng)微調(diào),更接近目標(biāo)配合比。

b.    施工過程中,按照交通部頒 JTG F80 /1 2004《質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》[4]和《通平高速基層施工技術(shù)指南》的相關(guān)要求,進(jìn)行了相關(guān)檢測[5]。水泥穩(wěn)定碎石混合料和現(xiàn)場檢查結(jié)果具體數(shù)據(jù)見表 3。

試驗(yàn)路 7 d 期典型現(xiàn)場鉆芯照片見圖 1

c 經(jīng)施工和監(jiān)理工程師現(xiàn)場測量,其松鋪系數(shù)為 1 280,與初定松鋪系數(shù)接近。

d 施工方法確定。

 混合料配合比控制方法準(zhǔn)確,可行。

 混合料采用 DT1600、一次性攤鋪,正常速度約為 1  1 5 m/s,因?yàn)樵囼?yàn)路段,攤鋪時有 5 車以上的待料車,基本滿足要求在大面積攤鋪時,拌合樓的生產(chǎn)能力與攤鋪機(jī)將不匹配,需要增加拌合樓的生產(chǎn)能力。

 采用的施工碾壓設(shè)備,按照規(guī)定的工藝和遍數(shù),壓實(shí)度能滿足要求。

 含水率和水泥劑量的控制能滿足攤鋪碾壓的要求。

 平整度指標(biāo)合格率稍低,可以通過減少水泥穩(wěn)定碎石施工時車料收斗次數(shù),攤鋪機(jī)和拌合樓供應(yīng)量匹配,減少等料而造成攤鋪機(jī)停頓等方法提高平整度[6,7]。

結(jié)論和建議

通過首件工程施工,證明下基層攤鋪施工的人員組織合理,設(shè)備狀況良好,壓實(shí)機(jī)械配套,施工方法,檢驗(yàn)儀器及檢驗(yàn)結(jié)果能夠符合設(shè)計及規(guī)范的各項(xiàng)要求,并取得了各項(xiàng)施工的控制數(shù)據(jù)。

 采用 DT1600 型大厚度、大功率攤鋪機(jī)和大噸位的 YZ32 壓路機(jī)碾壓設(shè)備將原來分為三次攤鋪碾壓成型的水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行兩次性攤鋪碾壓成型,其優(yōu)異性在于碾壓后,一是水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度、厚度等技術(shù)指標(biāo)均能滿足《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》JTG F802004 相關(guān)規(guī)定,二是減少了一道施工工序,大大縮短了施工時間,三是由于工序的減少導(dǎo)致工期、人工、能源等都得到了大幅節(jié)約[8]。

 大厚度大寬幅水穩(wěn)攤鋪工藝的不足之處是下基層表面平整度不足?,F(xiàn)場實(shí)際檢測,大厚度水穩(wěn)攤鋪的松鋪系數(shù)為128,這意味著壓實(shí)機(jī)具的碾壓沉降厚度非常大,碾壓機(jī)具的單位碾壓長度和碾壓機(jī)具的行駛都將對基層的表面平整度產(chǎn)生很大的影響,從而加大了基層平整度的控制難度。要想有效地保證水穩(wěn)基層表面平整度,就必須配備足夠的檢測人員、處理人員和機(jī)械,對碾壓完成后的基層表面平整度進(jìn)行檢測,對有問題的地方及時進(jìn)行處理[9]。另外,施工時車料收斗次數(shù)多,攤鋪機(jī)和拌合樓供應(yīng)量不匹配,因?yàn)榈攘隙斐蓴備仚C(jī)停頓也是影響平整度的因素[10]。

 水泥穩(wěn)定碎石下基層配合比碎石( 3719 mm)    ( 19  95 mm )    ( 475 9. 5 mm) 石屑( 0  475 mm) = 22232332,水泥用量 38%; 最大干密度: 2340 g/cm3,最佳含水量: 52%,此混合料及攤鋪的水穩(wěn)碎石下基層技術(shù)指標(biāo)滿足施工規(guī)范技術(shù)要求。

 混合料配合比控制方法可行。級配波動在允許偏差范圍內(nèi),現(xiàn)場混合料 7 d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度滿足技術(shù)要求,下基層表面無明顯離析現(xiàn)象?;旌狭系乃射佅禂?shù)為 1 28;

 確定施工壓實(shí)順序及碾壓遍數(shù)。采用 17T雙鋼輪壓路機(jī)靜壓 1 遍→37T 膠輪壓路機(jī)碾壓 2 遍→32T 單鋼輪壓路機(jī)振動碾壓 2 遍→20T 單鋼輪壓路機(jī)振動碾壓 1 遍→壓實(shí)度檢測合格)20T 單鋼輪壓路機(jī)靜壓收光 1 遍。碾壓工藝能夠使 28 cm 厚度基層壓實(shí)度達(dá)到 97%的技術(shù)要求。

 集料級配可以進(jìn)一步優(yōu)化,使生產(chǎn)集料級配接近目標(biāo)級配。攤鋪高潮時,建議增加一臺拌合機(jī),兩臺拌和機(jī)同時拌料,保證連續(xù)攤鋪[11]。

[參考文獻(xiàn)]

1 JTG E51 2009,公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程[S].

2 JTJ 034 2000,公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].

3 JTG E60 2008,公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程[S].

4 JTG F80/1 2004,公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

5 李福普,李闖民. 公路工程師試驗(yàn)檢測人員考試用書[M]. 北京人民交通出版社,2012

6 黃煜鑌,呂偉民. 水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制及其措施[J]. 中南公路工程,2005,( 2) 

7 范海軍,莫林輝,楊 忠. 邵懷高速公路水泥穩(wěn)定級配碎石半剛性基層非荷載作用裂縫控制[J]. 公路工程,2007,( 5) 

8 李少華. 半剛性基層大厚度寬幅攤鋪施工技術(shù)研究[D]. 西安長安大學(xué),2009

9 吳宗初. 高速公路半剛性基層攤鋪施工技術(shù)分析探討[J]. 四川建材,2008,( 4) 

10 曹賢卿,詹旺生. 水穩(wěn)半剛性基層施工經(jīng)驗(yàn)探討[J]. 今日科苑,2010,( 24) 

11 楊繼禹. 高速公路半剛性基層施工技術(shù)研究[J]. 黑龍江科技信息,2010,( 8) 156

相關(guān)標(biāo)簽:大寬度攤鋪機(jī)

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