水穩(wěn)基層單機(jī)寬幅一次攤鋪成型施工技術(shù)

姚引娣 （安徽省路橋工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230001）

0 前 言

我國高等級公路建設(shè)中，瀝青路面的水穩(wěn)層施工中攤鋪、碾壓是很重要的環(huán)節(jié)。長久以來，一直采用傳統(tǒng)攤鋪機(jī)雙機(jī)分層分幅攤鋪工藝，螺旋分料采用半埋螺旋（或物料埋螺旋三分之二）輸料，此工藝隨著攤鋪寬度越寬，厚度越大，離析也就越嚴(yán)重。同時并機(jī)分層攤鋪時，雖減少了橫向離析，但又產(chǎn)生了并機(jī)接縫帶的縱向離析等問題。因此，解決瀝青路面基層分層并機(jī)施工中存在的離析問題，已成為目前高等級公路施工的一大課題。從施工機(jī)械設(shè)備改進(jìn)入手，研制出了大厚度大寬度攤鋪機(jī)（DT1600型攤鋪機(jī)最大寬度為16m、最大攤鋪厚度可達(dá)60cm)和超重噸位壓路機(jī)（YZ-32型靜壓力為32t，最大激振力可達(dá)81t），全新的攤鋪、壓實新設(shè)備實現(xiàn)了水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層大寬度大厚度一次攤鋪成型施工和瀝青面層的寬幅一次攤鋪施工。本文是在筆者公司承建的奉銅高速公路路面工程BP4標(biāo)項目，經(jīng)過現(xiàn)場水穩(wěn)基層的工程應(yīng)用，對半剛性水穩(wěn)基層單機(jī)寬幅路面一次攤鋪成型施工工藝進(jìn)行了總結(jié)。

1 工程概況

奉新至銅鼓高速公路BP4標(biāo)，起迄樁號為K134+862.117～K161+600，路線全長26.7km。本項目路面主要結(jié)構(gòu)層工程量：項目20cm厚低劑量水泥碎石處治層519990m2,17cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層100675m2，19cm 厚水泥穩(wěn)定碎石基層403696m2，20cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層509390m2，32cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層10028m2；瀝青結(jié)構(gòu)層工程量為115180.14m3。項目采用陜西中大DT1600型攤鋪機(jī)進(jìn)行熱鋪、中大32T重型壓路機(jī)碾壓，有效消除了縱向施工縫。經(jīng)檢測，路面厚度、壓實度等各項關(guān)鍵性指標(biāo)均符合設(shè)計規(guī)范要求，采用此工藝，大大節(jié)省了施工工期。

2 工藝原理

本工藝原理是在傳統(tǒng)路面施工工藝的基礎(chǔ)上，在攤鋪、碾壓工序中運(yùn)用新的施工機(jī)械（DT1600型大厚度大寬度攤鋪機(jī)、YZ32型超重噸位壓路機(jī)）而產(chǎn)生的新的施工工藝，將傳統(tǒng)并機(jī)分層攤鋪碾壓施工工藝發(fā)展為單機(jī)超寬幅路面一次攤鋪成型施工工藝。而原材料質(zhì)量控制、配合比設(shè)計、混合料拌和、運(yùn)輸、養(yǎng)生工序施工機(jī)具及工藝同傳統(tǒng)施工工藝要求。

攤鋪和碾壓設(shè)備是基于一個全新的設(shè)計理念：DT1600型攤鋪機(jī)功率大，不同于傳統(tǒng)螺旋分料采用半埋螺旋（或物料埋螺旋三分之二）輸料，而新設(shè)備讓物料滿埋螺旋輸送，輸料槽高度和寬度都較傳統(tǒng)攤鋪機(jī)高。物料滿埋螺旋可以提高螺旋輸料率，降低螺旋工作轉(zhuǎn)速，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。

YZ32型大噸位振動壓路機(jī)激振力大，提高了壓實功效，并且行駛平穩(wěn)，無機(jī)械沖擊，往復(fù)作業(yè)換向平穩(wěn)。

3 施工操作要點

3.1 施工工藝流程

半剛性水穩(wěn)基層單機(jī)寬幅一次攤鋪成型施工主要工序為：施工準(zhǔn)備→測量放樣→拌合→運(yùn)輸→攤鋪→碾壓→養(yǎng)生→檢測驗收。

3.2 操作要點

鑒于大寬度大厚度施工與傳統(tǒng)并機(jī)分層攤鋪碾壓施工工藝相比較，不同之處在于攤鋪、碾壓工序施工機(jī)具及工藝不同，而原材料質(zhì)量控制、配合比設(shè)計、混合料拌和、運(yùn)輸、養(yǎng)生工序施工機(jī)具及工藝同傳統(tǒng)施工工藝要求，因此本文僅介紹水穩(wěn)基層大寬度大厚度施工中攤鋪及碾壓工序。

3.2.1 混合料的攤鋪

①鋪筑底基層前應(yīng)嚴(yán)格檢查路基的質(zhì)量。當(dāng)路基質(zhì)量不符合彎沉等質(zhì)量要求時，應(yīng)采取有效措施使之滿足質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)。

②攤鋪時，攤鋪機(jī)應(yīng)采用一側(cè)鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式自動找平，松鋪系數(shù)一般在1.3左右，但必須通過試驗段最終確定。

③應(yīng)預(yù)先標(biāo)定攤鋪機(jī)行走速度與螺旋布料器轉(zhuǎn)速的傳動關(guān)系，使拌和與攤鋪能力基本匹配，調(diào)整好夯錘振級并保持穩(wěn)定。攤鋪過程中，應(yīng)保持螺旋布料器全范圍內(nèi)物料分布均勻，保證在攤鋪機(jī)全寬度斷面上不發(fā)生離析。螺旋布料器端部距物料擋板間距應(yīng)在10cm～30cm，此間距超過30cm時必須加裝葉片，螺旋布料器應(yīng)有物料料位控制裝置，以保證螺旋布料器布料均勻。

④攤鋪開始后用拉線、鋼尺、鋼釬檢查攤鋪頂面高程及松鋪厚度，若有誤差立即緩慢調(diào)整，當(dāng)攤鋪頂面高程在容許誤差范圍內(nèi)時則不再隨意調(diào)整。

⑤攤鋪過程中應(yīng)保持?jǐn)備佀俣?、攤鋪厚度、松鋪系?shù)、頂面橫坡、平整度、振動頻率等穩(wěn)定，不得視其來料多少隨意改變攤鋪速度及振夯大小，如因攤鋪需要改變厚度或高程時，可以緩慢調(diào)節(jié)厚度旋鈕，電腦將在一定時間內(nèi)自動完成。

⑥嚴(yán)禁空倉收斗。水穩(wěn)底基層施工時，應(yīng)避免每車料收斗一次的做法，當(dāng)料斗內(nèi)沾附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。

⑦攤鋪過程中，安排專人清除卸料時散落在履帶前的混合料，在攤鋪機(jī)后面設(shè)專人消除少量的粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)粗集料“窩”，應(yīng)立即將其鏟除，并用新拌混合料填補(bǔ)或安排專人采用細(xì)料將其均勻灑布覆蓋，再進(jìn)行碾壓。

3.2.2 混合料的碾壓

①碾壓原則：先輕后重、靜-振-靜的碾壓機(jī)械成型。按照以下工序進(jìn)行碾壓：光輪壓路機(jī)碾壓→振動壓路機(jī)碾壓→膠輪壓路機(jī)碾壓；碾壓時應(yīng)重疊1/2～1/3輪寬，壓完路面全寬時，即為1遍。壓實遍數(shù)通過試驗段鋪筑確定，一般32t以上振動壓路機(jī)碾壓不少于3～4遍，膠輪壓路機(jī)靜壓一般不少于2～3遍。

②碾壓時間：碾壓工序應(yīng)在混合料初凝前完成，從拌和、運(yùn)輸、攤鋪到碾壓終了的時間一般不應(yīng)超過3h，否則應(yīng)予以廢棄。

③碾壓工藝：一般碾壓方式采用雙光輪YZ18壓路機(jī)靜壓1遍→單鋼輪YZ20弱振2遍→單鋼輪YZ32振壓2遍→XP302膠輪壓路機(jī)碾壓1～2遍，直至無輪跡為止。具體碾壓遍數(shù)、碾壓速度要根據(jù)試驗段數(shù)據(jù)確定。

④振動壓路機(jī)的振動頻率和振幅應(yīng)經(jīng)試驗段檢驗確定。振動壓路機(jī)倒車時應(yīng)先停止振動，并在向另一方向運(yùn)動后再開始振動，以避免混合料形成鼓包。

⑤為減少廢料并保證邊緣碾壓，邊緣縱向宜設(shè)擋板并支撐牢固不變形，防止跑模而影響線形。

⑥碾壓過程中嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車。

⑦碾壓過程中，應(yīng)設(shè)專人鏟除少量離析粗集料，并填補(bǔ)新料攤平，先用鋼輪壓路機(jī)補(bǔ)壓，再用膠輪壓路機(jī)碾壓收光。

⑧碾壓完畢后及時進(jìn)行壓實度檢測，若壓實度不合格，應(yīng)及時補(bǔ)壓直至壓實度合格為止。

⑨正常路段施工時應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，盡量減少施工接縫，橋頭施工應(yīng)一次成型。

4 質(zhì)量控制要點

①在整個攤鋪過程中，攤鋪作業(yè)速度應(yīng)以“恒定連續(xù)”為工作準(zhǔn)則，平穩(wěn)、連續(xù)進(jìn)行，中途不得停機(jī)。物料應(yīng)滿埋攤鋪機(jī)螺旋送料器，提高螺旋輸料率，降低螺旋工作轉(zhuǎn)速，減小不同容重物料顆粒之間的慣性差異，同時使整個攤鋪層均在螺旋攪拌擠壓下進(jìn)行作業(yè)，可以減少攤鋪層的密實度差異，使之在碾壓后表面平整。

②攤鋪機(jī)中途不許收斗以防止離析，斗內(nèi)剩余混合料每天攤鋪結(jié)束前應(yīng)清除干凈；攤鋪機(jī)履帶下不得有雜物，防止行走不平衡對平整度造成影響。

③嚴(yán)格控制攤鋪溫度，防止產(chǎn)生溫度離析；控制夯錘的功率，使攤鋪出的松鋪料具有一定的壓實度。

5 與傳統(tǒng)并機(jī)分層工藝的比較

隨著大寬度大厚度施工機(jī)械及施工工藝的出現(xiàn)，則可單機(jī)整幅全厚一次攤鋪碾壓完成，大寬度大厚度施工與傳統(tǒng)并機(jī)分層施工工藝相比較具有如下優(yōu)越性。

①提高基層整體性。采用大寬度大厚度施工，因其是全厚整層一次性施工，有效地解決了層間分離、結(jié)合不緊密的問題，提高了整體性。

②提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)并機(jī)聯(lián)鋪施工2臺攤鋪機(jī)需要熟練配合，1臺攤鋪機(jī)在卸料車上料時勢必對另1臺攤鋪機(jī)產(chǎn)生影響；1臺攤鋪發(fā)生故障整個攤鋪就要停止，而2臺攤鋪機(jī)的故障概率要高于1臺，一般大寬度全厚式攤鋪生產(chǎn)率要比雙機(jī)聯(lián)鋪高30%～40%。

③提高基層平整度。并機(jī)聯(lián)鋪2臺攤鋪機(jī)的松鋪系數(shù)不可能完全一致,極易產(chǎn)生中間接縫處一邊高一邊低,在施工中接縫處平整度也難于控制,由此造成路面平整度差,影響了路面質(zhì)量、平整度和外觀,而單機(jī)全幅攤鋪完全避免了此問題。

④避免傳統(tǒng)攤鋪機(jī)設(shè)計上產(chǎn)生的離析和并機(jī)聯(lián)鋪拼縫離析。大寬度大厚度超級攤鋪機(jī)避免或減少傳統(tǒng)攤鋪機(jī)施工時產(chǎn)生的離析；傳統(tǒng)并機(jī)攤鋪作業(yè)時,雙機(jī)并幅攤鋪中間接縫的帶狀離析和高度向離析難以克服。

⑤降低工程造價。雙機(jī)聯(lián)鋪同時需2臺攤鋪機(jī)及2組施工人員，而大寬度大厚度單機(jī)攤鋪僅需1臺攤鋪機(jī)及l(fā)組配套施工人員，單機(jī)大厚度攤鋪施工總時間僅為雙機(jī)分層攤鋪時的40%，設(shè)備和施工人員大大減少，減少設(shè)備租賃費(fèi)及人工費(fèi)，提高了施工效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

6 總 結(jié)

采用單機(jī)大寬幅攤鋪工藝，提高了傳統(tǒng)路面攤鋪工藝的綜合指標(biāo)，尤其是在解決混合料離析及路面階梯攤鋪施工時的縱向裂縫問題、大噸位的壓路機(jī)壓實功效高且減少碾壓變數(shù)及節(jié)省了資源消耗方面取得了進(jìn)步。該技術(shù)攤鋪施工總時間僅為雙機(jī)分層攤鋪時的40%，設(shè)備和施工人員大大減少，減少設(shè)備租賃費(fèi)及人工費(fèi)，提高了施工效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯，是一種先進(jìn)的攤鋪施工工藝和設(shè)備突破，具有良好的社會效益，值得推廣和普及。

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