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浅析超厚摊铺在高速公路基层施工中的应用

某高速公路全长约20km,为双向4车道高速公路,设计标准荷载为双轮组单轴轴载100kN,设计年限为15年。主线路基段沥青路面结构的设计方案如下:一般路段沥青路面结构为:4cmSBS改性沥青SMA13上面层 6cm基质沥青(掺加抗车辙剂)AC20C中面层 8cm基质沥青AC25C下面层 0.6cm稀浆封层 35cm水泥稳定碎石基层 20cm级配碎石底基层。

施工工艺

拌和

(1)开始拌和前,拌和场的备料应不少于5t(2)每天开始搅拌前,应检查场内各处集料的含水量,计算当天的施工配合比,外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。同时,在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手,不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。一般情况加水量根据天气情况,气温低、湿润天气宜高0.5%1.0%,气温高、干燥天气或风速较大情况可提高1.0%1.5%(3)每天开始搅拌之后,按规定取混合料试样检查级配和水泥剂量;随时在线检查配比、含水量是否变化。高温作业时,早晚与中午的含水量要有区别,要按温度变化及时调整。(4)为确保水泥稳定碎石在最佳含水量下碾压,拌合厂的用水量应略高于最佳含水量。增加的用水量应根据气温、风力和空气湿度经试验确定,根据集料和混合料含水量的大小,及时调整拌和室中添加的水量。

摊铺

对于半刚性水稳基层施工,摊铺机是主导机械,摊铺机质量的好坏决定了基层施工的质量好坏,由于水稳基层施工其混合料中粗骨料含量较大,摊铺时易产生离析,我们选定的该摊铺设备为新一代摊铺机的升级产品RP953T多功能超厚摊铺机(摊铺宽度为25009500mm),它打破了传统摊铺机产品的设计理念,集徐工成熟的路面施工工艺及摊铺机优质的路面成型技术与一身,将原本需要进行两次摊铺的施工作业缩短为一次成型,在很大程度上有效提升了路面施工效率,降低了施工成本。

全新的履带装置,增强了接地面积,保证在各种恶劣工况下都提供足够的牵引力;通过与研究院合作的开发的新型螺旋分料装置,大直径分料叶片,优化的送料通道保证高效稳定供料的同时降低离析现象;全面改进提升的M250熨平板等刚度设计的框架,保证超厚作业时不变形。

采用一次摊铺碾压成型的工艺,不仅简化了施工工序,而且消除了路面水稳基层因分层铺筑,结构受力不合理带来的早期路面损坏问题,提高了工效,降低了施工成本。

压实

半刚性基层的压实是施工中的重要环节,对能否满足规范要求,达到规定的压实度,达到规定的孔隙率,防止雨水渗入,造成路面的早期破坏,均具有十分重要的意义。碾压工艺直接影响到基层的压实度、标高和平整度,是基层施工的关键所在。

为解决超厚度压实问题,在某高速公路基层施工中,采用中大YZ32型全液压振动压路机进行超厚一次性碾压,该机超大吨位,超大激振力,该机工作质量为32t最大总作用力800kN(80t),通过实际施工来看超厚压实效果很好,能有效地解决超厚压实问题。

碾压工作长度一般4060m,高温时则应减小工作长度,按3040m控制。为了提高水稳层的平整度,静压之后先用26t单钢轮压路机以1.51.7m/h的速度小振第2遍,再用32t压路机进行碾压施工。具体的碾压工艺为:20t单钢轮压路机以1.51.7km/h的速度静压第一遍,26t单钢轮压路机以1.51.7m/h的速度小振第2遍,32t压路机以1.51.7km/h的速度小振第3遍,32t压路机以22.5km/h的速度小振第4及第5遍,26t胶轮第6遍收光。

检测结果对比

上下层压实度对比

为了解超厚摊铺与压实工艺的上下层压实情况,笔者将路面层分为2个部分分别进行检测,可知路面基层整体的压实度均满足要求,但下部压实度会出现不满足设计要求的情况。大厚度一次性压实必将存在上下压实度差,局部表层骨料被压碎。应从把好石料进场来解决,严格检测石料压碎值。

上下层强度对比

作为一种新兴的工艺,水稳基层超厚一次性摊铺工艺,试件上下部分无侧限强度存在一定的差异,这种差异应是上下部分密实性差异及水分差异共同导致的结果。

结语

经过对现场压实度、厚度、平整度及钻芯取样等指标试验检测,结果证明,采用RP953T多功能超厚摊铺机及大吨位压路机施工的水稳基层外观平整均匀,内在密实,各项指标均符合设计和规范要求,该项摊铺碾压技术取得成功实践,同时,该项技术的大胆尝试,不但是一次技术创新,更直接的成为超厚水稳基层路面摊铺碾压的必备设备,并对项目经营管理产生了较大的推动作用,值得在后续施工过程中深入推广。


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