GAC-25型沥青混凝土路面施工质量控制 5页

2016年第5期广东公路交通GuangdongHighwayCommunications总第146期文章编号：1671—7619(2016)05—0026—04GAC一25型沥青混凝土路面施工质量控制谢光宁，伍宇，周勇(1．公路交通安全与应急保障技术及装备交通运输行业研发中心，广州5104202．广东华路交通科技有限公司，广州510420)摘要：某新建高速公路在摊铺GAC一25沥青混凝土下面层路面时出现施工质量效果差的问题。通过对施工的机械配置和施工路段进行分析，对沥青路面实施效果进行分析及对路面使用效果评价，在路面出现质量问题时采取相应的控制措施并取得了良好效果：关键词：GAC一25；沥青混凝土路面；j4．z-质量控制中图分类号：U416．217文献标识码：B0引言《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)中提出了AC型沥青混合料。GAC型沥青混凝土是AC型沥青混合料的改进型，改进后的AC型沥青混凝土使级配多数向粗集料为主的骨架密实型级配靠近，这些改变使GAC型沥青混合料级配的渗水性大大减小，提高了路用性能，近年来在广东省高速公路及其它省份获得了推广使用”。J。但是，在某高速公路GAC一25沥青混凝土下面层路面施工效果比较差，混合料表观状态比较干涩，混合料的粘结性和流动性均比较差，路面碾压成型之后出现较为明显的微裂缝，路表面摊铺得不均匀，混合料粗、细离析比较严重，部分路面的碎石颗粒甚至5cmGAC一16C(P682—10改性沥青)7cmGAC一25@682—10改性沥青18cm4％～5％水泥稳定级配碎石18cm2％44％水泥稳定粒料20cm2％～4％水泥稳定粒料路基段可以用手抠出。为了找出问题产生的原因及进行防治，通过对GAC一25沥青混凝土施工进行质量监控，以期不断提高GAC一25沥青混凝土的施工质量。1工程概况某高速公路主线全线采用设计速度120km／h的双向六车道高速公路技术标准。其中，整体式路基宽度为34．5m：行车道宽2x3x3．75m、硬路肩宽2×3．Om(含右侧路缘带宽2×0．5m)、中间带宽4．5m(中央分隔带3．Ore、左侧路缘带宽2xO．75m)、土路肩宽2xO．75m；分离式路基左右幅路基宽度均为17m：行车道宽3x3．75m、硬路肩宽3．Om(含右侧路缘带宽0．5m)、左侧路缘带1．25m、土路肩宽2X0．75m。该高速公路主线沥青路面结构见图1。5cmGAC一16C(PG82-10改性沥青)桥面图1某高速公路沥青路面结构2配合比设计9．5mm碎石、2．36～4．75ram碎石和0—2．36mm石2．1目标配合比设计屑；矿粉为博罗县沸石粉厂生产，由石灰岩磨细制该高速公路下面层GAC一25型AH一70#沥青成；沥青为广州新粤沥青有限公司生产的壳牌混合料目标配合比设计试验所采用的原石料由河AH一70号普通沥青。通过对AH一70号沥青混合料源芙蓉石场供应，通过三级石料破碎加工设备加的各项性能指标进行验证，最终确定沥青下面层工成沥青路面路用集料。各档集料粒径规格分别GAC一25型AH一70号沥青混合料目标配合比，其为19。26．5mm碎石、9．5～19mm碎石、4．75～级配组成如表1。作者简介：谢光宁(1984一)，男，广西桂平人，路桥工程师，主要从事路桥检测试验及咨询工作，E—mail：348009215@qq．corn·26·n2016年第5期谢光宁，等：GAC一25型沥青混凝土路面施工质量控制总第146期2．2生产配合比设计标进行验证，最终确定沥青拌和站的沥青下面层SBS通过对SBS改性普通沥青混合料的各项性能指改陛混合料生产配合比，其级配组成如表2。表2GAC一25型沥青混凝土生产配合比级配组成3施工机械配置合理性分析(1)采用14台20t以上的运料车，基本满足混合料运输要求。可能是由于后场沥青拌合楼生产能力较低，前后场生产能力不是很匹配，有时仅有1～2台料车等待摊铺，有时出现短时间的停机等料现象。因混合料出料温度控制较好，且天气状况良好，施工温度没有受到过大的影响。建议：一方面前后场的生产能力务必保持匹配，使沥青混合料的摊铺施工保持基本的连续性，应根据后场沥青混合料的生产能力合理调节前场摊铺机的行走速度，使之基本相匹配；另一方面适当增加运料车数量，使其保持在20台左右，如有需要应适当增加，前场摊铺过程应有3—4台料车等待摊铺，后场应有3～4台料车等待装料，以保证沥青路面施工的连续性。(2)采用2台福格勒SUPER1900—2型沥青混合料摊铺机进行摊铺施工，设备运转良好，基本满足沥青路面施工的要求。但是，由于后期施工工期紧、施工任务繁重，建议施工方考虑增加1台沥青混合料摊铺机，以备不时之需，保证后期沥青路面连续、正常施工。(3)施工前场配置了3台双钢轮压路机与3台胶轮压路机以及1台小型双钢轮压路机进行沥青路面碾压作业，同时按要求备用1台11．8t双钢轮压路机，8台碾压设备均运转良好，满足沥青路面试验段施工的要求，基本能保证后期沥青路面连续、正常施工。4施工工艺分析4．1后场生产情况(1)9．5～19mm碎石冷料仓供料不足，导致各料仓喂料不均衡，改变了设定的供料比例，对混合料级配会产生不良影响，导致沥青混合料的级配波动较大以及其它热料仓会出现溢料现象；另外9．5—19mm碎石数量变化太大，将会大大改变从烘干机出来的集料温度，从而影响到混合料温度。这些问题都会使得拌和设备生产出不均匀的混合料，从而影响沥青混合料生产质量。(2)0—2．36mm石屑料仓经过了一定程度的处理，但是仍存在石屑潮湿、地面积水的现象。石屑含水率过大，则烘干石屑需要更高的温度或者更长的加热时问，而在加热滚筒长度及引风门速度确定时，则石屑较难被烘干，导致加热滚筒烘干能力下降，石屑与沥青粘结不够，影响混合料质量；在烘干过程中产生大量的高温水蒸气，带走大量的热量，降低滚筒热效率，且过高的水蒸气会损坏布袋式集尘装置，降低除尘效果；另外为保证集料加热温度及混合料出料温度，石屑含水率大时，必须降低滚筒填充量，即降低其进料量，从而降低了滚筒生产效率；且要使潮湿的石屑充分烘干且加热到设定的温度，必然要提高加热滚筒引风门速度，则其他集料加热温度会超过施工要求，容易灼伤沥青，使沥青在生产过程中加速老化。4．2前场施工情况抽检路段施工的具体情况如下：沥青下面层施工采用2台沥青摊铺机(2台福格勒摊铺机)呈梯队摊铺作业，2台摊铺机摊铺设定宽度约为8．15m+6．60m，设定摊铺速度为2．6—2．8m／min，摊铺速度相对于后场生产能力及运料车运输能力及数量偏快。前后2台摊铺机错开距离大约为10～20m，间隔距离比较合适，有利于中问接缝处混合料的温度保持基本一致，便于中问热接缝的碾压，减少搭接处的沥青路面离析；2台摊铺机外侧物料档板与螺旋布料器之间的距离设置在30cm以内，设置比较合理。但摊铺过程中还存在以下问题：(1)2台摊铺机搭接宽度不够。(2)摊铺过程中，操作手对螺旋布料器旋转速度控制不理想。2台摊铺机的两侧均安设反向螺旋，反向螺旋长度为30．40cm，有利于控制机械离·27·n2016年第5期广东公路交通总第146期析作用，摊铺过程中，固定机摊铺超车道一侧，宽约8．15m，操作手较规范，摊铺机行进速度及螺旋布料器旋转速度较均匀，更换料车时摊铺机不收斗也不进料，等待下一台料车开始卸料时才进行向前行进，因此摊铺效果相对均匀；但靠路肩侧的摊铺机操作上有些不合理，主要表现在螺旋布料器的旋转速度时陕时慢时停。建议对沥青摊铺机操作手加强培训，使其熟悉并掌握沥青混合料的摊铺要点。(3)摊铺过程中，设定松铺系数为1．22，路面压实厚度满足设计要求，厚度控制得比较理想，摊铺时基本没有凹陷等情况发生。对于人工消除离析的情况，还可以适当有所加强，铲撒主要是针对离析程度较轻的位置，若存在离析较严重位置时应准备细筛网，及时进行筛补。(4)混合料摊铺过程中，在路肩一侧的摊铺机距离边缘1-2m及4-5m处出现轻微粗离析带。可能的原因是：①摊铺机操作问题，布料螺旋旋转速度控制不佳；②机械本身运行状况可能不是很理想，可适当进行检修。5路面实施效果分析及路面使用效果评价5．1厚度和压实度检测沥青下面层施工结束后的次日，对该施工路段进行路面钻芯，以检查路面的厚度与压实度。检测结果(表3)表明，路面压实度以室内马歇尔密度为标准计算基本满足规范及设计要求，以最大理论密度为标准密度均满足要求。芯样空隙率平均值为4．5％，波动范围为4．o％。5．1％；芯样厚度平均值为7．5cm，波动范围为7．0～7．8em，均满足设计要求，厚度略大于设计值，建议适当降低松铺系数。从芯样表面质量看，所抽取的芯样均较密实，有一定的骨架结构，粗细集料分布均匀性较好。从级配组成上来看，虽然形成一部分骨架，但2．36～9．5mm颗粒含量偏大，10。25mm粗集料含量偏低，可适当考虑对生产配合比适当调粗。表3路面厚度和压实度检测结果试件厚度以试验室试件密度为以理论密度为试／cm试件毛体标准密度现场空件取样桩号距中位置积密度／隙率编设计实测(∥cm3)标准密度压实度标准密度／压实／(％)号值／(∥cm3)／f％)(∥cm3)度／(411ZKl85+2152m7．07．82．6182．62099．92．72896．04．02ZKl85+3452m7．07．42．5892．62098．82．72894．95．13ZKl85+1856m7．07．82．5962．62099．12．72895．24．84ZKl85+3684m7．02．6132．62099．72．72895．84．25．2平整度采用车拖八轮连续式平整度仪检测施工路段平整度，检测结果符合设计要求(盯<1mm)。5．3渗水系数随机抽取5处进行渗水系数测试，4处合格，抽检合格率为80％，检测结果见表5。5．4弯沉检测采用贝克曼梁对下面层试验段进行检测，弯沉平均值1=4．9(0．Olmm)，弯沉标准偏差S=4．2(0．01ram)，弯沉代表值2，=升乙s=11．8(0．Olmm)，其中乙取为1．645。下面层弯沉检测结果表明，弯沉代表值小于设计弯沉值22．4(0．Olmm)，路面弯沉满足设计要求。·28·表4平整度检测结果n2016年第5期谢光宁，等：GAC一25型沥青混凝土路面施工质量控制总第146期6存在问题及建议(1)9．5—19mm冷料仓存在空仓现象，建议施工单位根据后场混合料生产用料情况合理安排铲车上料，保证各冷料仓在生产时基本满仓下料。(2)堆料仓地面未设导流盲沟，地面排水不畅，导致石料浸泡在水中，生产时不利于混合料温度的控制，从而会严重影响混合料的质量。建议施工单位及时开挖导流盲沟，防止石料长时间浸泡在水中。另外，水洗后的石料不能立即用于生产沥青混合料，应待石料干燥以后才可使用。(3)前场生产能力略大于后场生产能力，建议在后续沥青路面施工中，施工单位应根据天气状况、运距的远近以及拌和楼的产能来合理安排施工，使前后场生产能力相匹配，以防止沥青路面不连续施工，影响沥青路面的质量。(4)摊铺过程中，操作手对螺旋布料器旋转速培训，使其熟悉并掌握沥青混合料摊铺要点。(5)部分双钢轮压路机(用于超车道一侧初压的双钢轮压路机和用于复压双钢轮压路机)喷水量偏大，建议适当降低喷水量；复压的胶轮碾压速度偏大，达不到很好的搓揉效果，建议一方面降低复压胶轮压路机的碾压速度，另一方面加强对碾压操作人员培训。(6)在路面碾压时，个别压路机在未碾压成型的路面上急刹车，导致路面出现推挤拥包及凹陷现象，严重影响路面的平整度及表观状态。建议施工单位在施工沥青路面时，要求压路机不得在未碾压成型的路段上转向、急刹车以及长时期停留，以保持路面良好的平整度及外观。(7)从本次沥青下面层混合料级配、路面芯样集料颗粒分布状态以及施工路段表观情况来看，混合料的级配略偏细，对生产配合比矿料级配进度控制不理想，建议加强对沥青摊铺机操作手的行了偏粗微调，调整结果见表6。表6GAC一25型上面层沥青混凝土推荐生产配合比级配组成7结语经过对该高速公路GAC-25沥青混凝土施工的机械配置、施工路段进行分析，对沥青路面实施效果进行研究及对路面使用效果评价，在路面出现质量问题时采取相应的控制措施，经实施后该高速公路GAG一25沥青混凝土下面层路面基本无发生类似的质量现象，说明该施工质量控制措施能较好地解决GAC-25沥青混凝土存在的质量问题。在GAC-25沥青混凝土施工质量控制过程中，质量监控防治措施起到非常关键的作用，质量管理措施到位，就能够解决GAC一25沥青混凝土施工过程中出现的问题，提高沥青路面施工质量，减少路面早期病害的发生，延长沥青路面使用寿命。参考文献：[1]张守付．GAC一25型碎石沥青混凝土在重载车辙路段的应用[J]．中国公路，201l(13)：118—119．[2]姚跃凯，于会江．GAC一20沥青混合料在广州市北二环高速公路加铺维修中的应用[J]中国高新技术企业．2012(15)：59—61．[3]吕瑞．地域性级配GAC一16C沥青混凝土在江肇高速公路中的应用研究[J]．公路交通技术，2013(5)：50—54．[4]罗幸平，陈育书，赵志强．广东省高速公路沥青路面表层混合料GAC一16抗滑性能衰变规律和关键影响因素研究[J]．广东公路交通，2015(4)：17—22．(收稿日期：2016．08—05)(下转第43页)·29·n2016年第5期魏朝柱，等：南屏大桥连续钢桁梁柔性拱桥设计总第146期调整会影响整体景观效果，故考虑增大中拱肋截面钢板厚度，边拱跨中截面钢板厚24mm，中拱跨中截面钢板厚34mm，边拱拱脚截面钢板厚30ram，中拱拱脚截面钢板厚40ram，以此达到满足受力要求。5结语南屏大桥在设计及技术上具有以下特点：(1)南屏大桥桥梁总宽37．8m，主桁3片桁架形式，主桁中心距为2×18．25m，边跨为等高度桁梁，中跨为桁梁与柔性拱的组合结构。主桥结构为自平衡体系，拱肋产生的水平推力由钢箱弦杆及腹杆平衡，不产生外部水平推力，为国内首座三主桁钢桁梁柔性拱双层公路大桥。(2)经设计计算比选后，中跨拱肋矢高34m，矢跨比为1／3．53，拱肋采用二次抛物线。连续桁梁采用华伦桁架，桁高12．25m，节间距12m。(3)主桁三片拱肋受力不均匀，桁梁的桥面系横梁面外受力大，横梁均采用箱型断面，对施工安装精度要求高。(4)南屏大桥采用新型的钢一混凝土组合PBL桥面板，优化减小了混凝土桥面板的厚度，也可有效预防桥面板在运营阶段桥面底板开裂的问题，增强了结构的耐久性。(5)主拱平联通过设计优化后采用了平行箱型横梁，制造安装方便，景观效果好。参考文献：[1]吴冲．现代钢桥(上册)[M]．北京：人民交通出版社，2006．[2]刘玉擎．组合结构桥梁[M]．北京：人民交通出版社．2004．(收稿日期：2016—09—08)DesignofContinuousSteelTrussGirderandFlexibleArchCombinationBridgeWElChaozhu，HEHai，WUHaiping(GuangdongProvinceCommunicationsPlanning＆DesignInstituteCo．，Ltd．，Guangzhou510507)Abstract：ThemainbridgeoftheNanpingbridgeisathree—spancontinuoussteeltrussgirderbridgewithflexiblearch，theoverallforce，expresswayastheupperlayerandmunicipalbridgeasthelowerlayer，withaspanarrangementof48m+120m+48m，later—allywiththreemaintrusses．Inthispaper，thegeneralaspectsofdesign，cross—sectionaldesign，themaintruss，themainarch，bridgedecksystemofthemainbridgedesignhavebeenintroduced，analysisonthestaticcharacteristicsandstabilityhavebeencarriedout，themechanicalcharacteristicsofthethreemaintrussesdouble—layersteeltrussgirderandflexiblearchcombinationbridgehavebeensummarized．Keywords：trussbridge；steelbridge；threemaintrusses；double—layerbridge；bridgedesign(上接第29页)ConstructionQualityControlofGAC—‘25AsphaltConcretePavementXIEGuangning,WU‰，ZHOU％增(1．ResearchandDevelopmentCenteronRoadTransportSafetyandEmergencySupportTechnology＆Equipment，MinistryofTransport。PRCGuangzhou，510420；2，GuangdongHualuTransportTechnologyCo．，Ltd．，Guangzhou510420)Abstract：ProblemofpooreffectofconstructionqualityofGAC—_25asphaltconcretelowerpavementlayerappearedatanewex—presswayproject，throughanalysisonthemechanicalconfigurationandconstructionsections，studyontheeffectofasphaltpave—meritandevaluationforthepavementperformancehavebeencarriedout，SOthecorrespondingcontrolmeasureshavebeentakenwhenpavementqualityproblemappearedwithgoodresultsbeingachieved．KeyWords：GAC一25；asphaltconcrete；pavementtechnology；constructionqualitycontrol·43·