总424期
2017年第10期(4月 上)
同步封层技术在非洲地区双表处
沥青路面的应用
范伟
(中交第一公路工程局海外事业部,北京 100024)
摘要:结合乌干达MN项目施工的双表处沥青路面工程的发展现状和技术特点,阐述了同步碎石封层技术在非洲地区双表处路面的应用,对其施工流程和技术经济指标进行分析,说明了整个施工过程的控制要点和注意事项,对国内企业在非洲地区类似施工工艺有着指导性的意义。
关键词:双表处沥青路面;同步碎石封层;技术经济指标 中图分类号:U414
文献标识码:B
1 双表处沥青路面应用背景
沥青双层表处是一种较早使用的沥青薄面层,在道路上的应用已经有几十年的历史,尤其在非洲贫困国家应用较为广泛,优化其施工工艺能加强质量控制同时能降低成本,在经济不发达的非洲地区受到当地业主的高度关注。为了公期立足于非洲,在熟练掌握技术的同时也有必要进行优化,以低廉的成本、简易的施工参与更多的非洲项目,采用科学有效的技术措施及严密有力的组织管理,加强从沥青双表处原材料的选择与储存、各种洒布率设计、沥青洒布控制、集料摊铺、碾压等各个环节的检查、控制与管理,保证铺就合格的沥青双表处路面工程。
机负责将料斗中自由落下的碎石输送到螺旋分料装置,然后再运用料门的开度调节和布料辊的转速来控制碎石的撒布量。
(3)沥青喷洒系统。沥青喷洒系统的设计制造也是同步碎石封层设备中的关键部分,沥青喷洒的质量和精度都由喷洒系统来控制,因此沥青喷洒装置的设计和喷嘴的性能研究都需进一步完善。
(4)沥青加热保温系统。沥青加热保温循环系统是保证沥青在喷洒过程中可以保持液态高温状态的关键部分,只有高温液态的沥青才有足够的流动性和黏结性与碎石进行黏结,才能形成所需的高质量沥青双表处路面。因此沥青加热保温系统的合理设计既保证了设备的施工性能,更关系着施工的路面性能。
(5)控制系统设计。控制系统是整个设备的控制部分,主要包括控制沥青泵的搅拌速度来实现沥青的均匀加热保温,沥青泵的转速压力可以控制沥青的洒布量和洒布精度,皮带机的转速是输送碎石的动力装置,料门开度和布料辊转速控制碎石撒布量,这些部分都是由控制系统直接控制液压元件来操作的,控制系统还设有报警装置对发生错误操作或设备故障时进行及时响应。3.2 施工工艺流程及过程质量控制
准备下承层→透层油洒布→撒布第一层沥青及碎石→一表碾压→喷洒第二层沥青及碎石→二表碾压→初期养护
(1)准备下承层。“强基薄面”是表处路面设计的一个重要原则,基层应严格控制压实度及平整度。沥青透层开始前,应对基层进行清扫,确保基层表面清洁,无尘埃、无杂物、无松散现象,并适当洒水湿润。
(2)透层油洒布。洒布沥青材料的温度>10℃,且是稳定而上升的温度。风速适宜,有雾或下雨不得施工。透
2 国内外双表处沥青路面施工概况
(1)我国高速公路在基层表面设置下封层(或称防水层)、上封层和沥青路面的养护时,采取的一种处理方式便是沥青双层表面处治,而同步碎石封层技术的发展和优点为这些推广应用注入了新的动力。
(2)在非洲贫困地区的国家,沥青双层表面处治是一种比较常用的路面形式,而同步碎石封层技术相比于其他表面处治方法以其更优的经济性及路用性能被广泛使用。
3 沥青双表处施工的主要内容及技术经济指标
3.1 同步封层车的性能和使用
(1)液压驱动系统。液压驱动系统应该能合理地控制沥青的加热保温等温度调节,应驱动皮带机的转动,沥青的洒布和碎石的撒布,还应与电控系统相结合,完成施工过程,并及时响应施工中存在的各种问题[1]。
(2)碎石撒布系统。碎石的撒布系统包括输送碎石的皮带机,碎石的螺旋分料装置和撒布装置。皮带输送
收稿日期:2016-08-20
作者简介:范伟(1985—),男,工程师,研究方向为道路与桥梁。
72层沥青采用沥青洒布车均匀洒布,并按规定要求的方法检测沥青洒布用量。施工时采用一次洒布法喷洒液体沥青;喷洒前保持基层表面潮湿,洒水量以能够控制扬尘为度,用沥青洒布车按设计的沥青用量,沿基层纵向匀速喷洒透层沥青,要求洒布均匀,不能露白,露白处用人工补洒。喷洒时对喷洒区附近的结构物、树木、路缘石和硬路肩等加以保护,以免受到污染;在喷洒交接处要精心控制,不超过设计洒布量,做到不漏洒和少洒。
(3)第一层表处沥青及碎石撒布。沥青加热时要控制油温和加热时间,通常情况下,石油沥青的出油温度控制在160~190℃之间,不允许>200℃,允许加热时间为6h。沥青喷洒前应确保透层表面清洁、无尘埃、无杂物,必要时通过洒水清洗干净。沥青应分段、分块洒布,严格控制沥青洒布量,洒油应均匀,不得产生露白或泛油。喷洒沥青材料时应对构造物、路缘石等外露部分作防污染遮盖,并根据洒布量选定沥青洒布车的排挡和油泵速度。
对于碎石撒布应确保撒布均匀,达到全面覆盖、厚度一致,既不重叠也不露油,集料撒布出现集堆或缝隙等撒布不均匀情况时,应及时检查调整设备出料口,并人工扫除补匀。
(4)第一层表处碾压。第一层表处集料撒布后立即用6~8t的双钢轮压路机进行初压。初压时压路机从路边向路中心依次进行碾压3~4遍,每次轮迹重叠30~50cm左右。碾压速度初始宜慢,速度不超过2km/h,以后可适当增加。碾压时应特别注意路面的表面平整、外形美观以及横坡的要求。同时,用胶轮压路机复压4~6遍左右,使得热沥青在逐渐冷却的过程中与集料的表面充分接触和黏接,并在接下来2~3d内用胶轮压路机不断复压,直至沥青与集料充分黏裹紧密为止。
(5)第二层表处沥青及碎石撒布。第二层表处沥青及碎石撒布方法与第一层表处撒布基本相同。在撒布前,用扫地车彻底清除第一层表处面层的活动浮料,并用空压机或水车清理残余灰尘等,必要时辅以人工捡拾杂物,确保一表表面清洁、无浮料、无尘埃、无杂物。
(6)第二层表处碾压。第二层表处的碾压方法与第一层基本相同,但可以采用8t以上的双钢轮压路机进行初压。
(7)初期养护。在一表和二表碾压结束后应封闭一段时间的交通,待沥青冷却后即可开放交通,并通过开放交通补充压实,成型稳定。在通车初期应设专人指挥交通和控制行车路线,使行车碾压均匀,逐步成型。每隔20~30m用石屑或粗砂设置一道减速坎,行车速度<20km/h。当发现有泛油时,应在泛油处补撒与最后一层石料规格相同的嵌缝料并扫匀,过多的浮料应扫出路外。施工完成后,应在路侧合适位置准备适量碎石、石屑、粗砂或小砾石
交通世界TRANSPOWORLD2~3m3/1000m2作为初期的养护用料。3.3 技术经济指标
(1)同步碎石封层施工相对分步施工,在机械投入上增加沥青同步封层车一台,减少了1台沥青洒布车与1台碎石撒布车,在此项的机械投入及后期维护保养方面节省了近40%的成本。
(2)同步碎石封层施工相对分步施工效益高、施工速度快,在同等的正常施工环境下,同步封层撒布技术在沥青双表处施工中每天可完成2km的单层撒布,常规的分步撒布法每天仅可完成1.8km,同步撒布提升了10%的工作效率,正好体现新技术、新工艺、新设备的先进水平[2]。
(3)施工效率的提高,也相对节省了施工作业面的人工费、管理费用等各方面的成本。
(4)对于分步施工,在沥青黏层油洒布后,需相隔一段距离再进行表处碎石的撒布,撒布的间隔时间和速度都由人工来控制,无法保证每次撒布表处碎石都与同一温度的黏层油进行充分黏合,对路面的整体质量控制不利;同步碎石封层施工相对分步施工,表处碎石在撒布时能迅速与高温状态下的沥青黏层油进行黏合,而且黏层油与碎石撒布率同时由机械进行控制,能保证撒布更加均匀,路面质量更佳,也减少了后期人工修补和维护成本。
4 应用前景及经济效益预测
非洲大多数国家比较贫困,经济发展滞后,主要原因在于缺乏资金,国家道路网不完善,基础设施建设速度远远无法满足经济发展需求。通过原材料选择优化,施工机械配置优化,施工工艺的优化,依托试验段,传统表处施工方法与同步碎石封层技术相比,在施工质量、进度、成本控制上有了较大程度的提升,同时对沥青碎石同步撒铺中各机具性能、各工序开始时机的有效把握,降低了其对施工质量的影响。
5 结语
综上所述,在非洲目前正大兴公路网建设的良好形势下,双表处沥青路面这一结构层得到了广泛的应用,而相应的同步碎石封层技术以其成本低廉、工序简单、施工进度快、施工质量可控等方面的巨大优势也会在非洲普及开来,并推动非洲的基础设施建设。
参考文献:
[1] 交通部公路科学研究院. 公路沥青路面施工技术规范:
JTG F40—2004[S]. 北京:人民交通出版社,2004.
(编辑:刘学文)
73