瀝青混凝土雙機(jī)聯(lián)合梯級(jí)攤鋪在塞內(nèi)加爾高速公路的應(yīng)用

邱鑫 陳長纓

塞內(nèi)加爾AIBD～Mbour～Thiès高速公路，合同規(guī)定路面平整度滿足國際平整度指數(shù)(IRI)≤1.6m/km的要求，標(biāo)準(zhǔn)高于國際公認(rèn)的高速公路IRI值（≤1.8m/km）。因此項(xiàng)目高度重視，通過PDCA循環(huán)管理模式，持續(xù)檢測(cè)、分析和改進(jìn)，使質(zhì)量滿足業(yè)主和用戶的要求，同時(shí)得出一套切實(shí)可行的能夠滿足質(zhì)量要求的瀝青混凝土雙機(jī)聯(lián)合梯級(jí)攤鋪方法。

一、問題提出

工程設(shè)計(jì)里程共計(jì)63km，雙向4車道（可擴(kuò)展為6車道），路面寬23m，路面結(jié)構(gòu)層組成為25cm厚紅土礫石料水穩(wěn)土+兩層11cm厚瀝青碎石+7cm厚瀝青混凝土面層。政府前期投資已建成高速公路路面平整度交工檢測(cè)結(jié)果不太理想，合格率偏低。新項(xiàng)目為口行融資的老項(xiàng)目的延續(xù)工程，新項(xiàng)目進(jìn)點(diǎn)后，如何提高瀝青路面國際平整度合格率，提高業(yè)主滿意度成為項(xiàng)目迫在眉睫需要解決的問題。

二、分析研究

老項(xiàng)目施工范圍為AIBD～SINDIA共17km，是在業(yè)主要求趕工以及雨季期間完成的，完成后對(duì)平整度進(jìn)行了平整度檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 平整度檢測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

從表1可以看出，評(píng)定點(diǎn)數(shù)共計(jì)612個(gè)，合格點(diǎn)數(shù)共計(jì)437個(gè)，71%合格率，明顯偏低。為此，我們通過查閱相關(guān)記錄、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查等方式，對(duì)影響IRI的主要問題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，具體見表2所示。

表2 不合格點(diǎn)影響因數(shù)統(tǒng)計(jì)

項(xiàng)目部就此成立了QC小組，逐一對(duì)影響瀝青混凝土路面平整度的因素進(jìn)行了分析，最終確定了以下3個(gè)主要原因：

1.瀝青混凝土供料不連續(xù)

該段路施工時(shí)只有一套3000型拌合樓，理論生產(chǎn)能力為200t/h，瀝青混凝土攤鋪寬度為11m，厚度為7cm，按照施工方案最低攤鋪2m/分鐘計(jì)算，攤鋪機(jī)供料需求為231 t /h，拌合樓配置無法滿足連續(xù)攤鋪的要求。事實(shí)上，實(shí)際生產(chǎn)過程中，受多種因素影響，生產(chǎn)效率不到70%，材料供應(yīng)不及時(shí)，攤鋪機(jī)停機(jī)等料現(xiàn)象較為嚴(yán)重中，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)一個(gè)工作日最多停機(jī)達(dá)6次，停機(jī)前后混合料溫度變化，碾壓完形成“波浪”。

2.瀝青攤鋪機(jī)攤鋪寬度過寬

阿特拉斯攤鋪機(jī)說明書顯示，攤鋪機(jī)最小攤鋪寬度為2m，最大攤鋪寬度為12m，現(xiàn)場(chǎng)攤鋪寬度11.5m，攤鋪機(jī)基本已經(jīng)滿負(fù)荷工作，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)攤鋪效果變差。攤鋪寬度過大，會(huì)導(dǎo)致攤鋪機(jī)兩側(cè)螺旋送料器送料不均勻，送料不均勻引起受力不均勻?qū)е聝蓚?cè)力矩偏差較大，穩(wěn)定性降低而影響平整度。

3.基層平整度較差

基層平整度的問題主要出現(xiàn)在橋梁或明涵的混凝土與瀝青碎石基層之間的連接處，由于橋面與明涵的設(shè)計(jì)只有瀝青混凝土面層，橋面或涵洞的施工誤差和不均勻沉降導(dǎo)致橋涵處的平整度難以控制。

三、改進(jìn)措施

1.保證瀝青混凝土供料滿足連續(xù)攤鋪要求。2018年8月26日，項(xiàng)目部完成了新增拌合站的調(diào)撥、轉(zhuǎn)運(yùn)及安裝工作，安裝完成后按照生產(chǎn)配合比進(jìn)行調(diào)試，并和業(yè)主總包驗(yàn)收拌合站，同時(shí)標(biāo)定了稱量系統(tǒng)，確保稱量準(zhǔn)確。拌合站準(zhǔn)備完成，各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求，能按照生產(chǎn)配合比進(jìn)行拌制瀝青混合料。瀝青混凝土運(yùn)輸車輛根據(jù)兩套拌合樓產(chǎn)量及運(yùn)輸距離進(jìn)行配置，確保運(yùn)輸車輛滿足連續(xù)拌合樓連續(xù)生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)攤鋪的要求。

2.由單機(jī)寬幅攤鋪調(diào)整為雙機(jī)梯級(jí)聯(lián)合攤鋪。根據(jù)施工圖和攤鋪機(jī)的性能參數(shù)，確定兩個(gè)車道及中間路緣帶使用阿特拉斯SD2550CS攤鋪機(jī)，攤鋪寬度8m，硬路肩使用阿特拉斯SD2500CS攤鋪機(jī)，攤鋪寬度3m。瀝青攤鋪過程中，對(duì)基層接頭樁號(hào)、中途停機(jī)樁號(hào)等特殊情況進(jìn)行記錄，便于分析研究。

3.橋梁和明涵兩端攤鋪瀝青碎石基層前，測(cè)量檢查混凝土面與設(shè)計(jì)的基層瀝青碎石面之間的高差，如果橋涵面板混凝土低于瀝青碎石基層且高度滿足瀝青攤鋪條件，在橋涵上加鋪瀝青碎石，如果橋涵面板混凝土高于瀝青碎石基層或橋涵混凝土低于瀝青碎石基層但高度不滿足瀝青攤鋪條件，調(diào)整瀝青碎石的攤鋪厚度來保證接頭處連接平順。

四、雙機(jī)梯級(jí)聯(lián)合攤鋪施工方法

1.攤鋪

瀝青混凝土路面施工均采用平衡梁工藝施工。阿特拉斯SD2550CS攤鋪機(jī)以已攤鋪的瀝青碎石基層為基準(zhǔn)進(jìn)行平衡梁找平，阿特拉斯SD2500CS參照SD2550CS的攤鋪面，保證橫向表面一致緊跟在SD2550CS攤鋪機(jī)后進(jìn)行攤鋪。

通過試驗(yàn)段得出瀝青混凝土松鋪系數(shù)為1.12。瀝青混凝土料攤鋪時(shí)，為了盡量做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷，首先要保證瀝青砼料的連續(xù)供應(yīng)，其次不得隨意變換速度或中途停頓。兩臺(tái)攤鋪機(jī)保持的間距以10m左右為宜，使兩臺(tái)攤鋪機(jī)鋪筑的瀝青混凝土溫度接近，不影響熱接縫的碾壓效果，搭接寬度5～10cm。

攤鋪瀝青混凝土之前用紅外線測(cè)溫儀測(cè)量其溫度，滿足要求方可用于攤鋪，攤鋪后立即協(xié)同監(jiān)理采用插入式溫度計(jì)檢測(cè)攤鋪溫度并記錄，攤鋪溫度要求大于等于130℃。瀝青拌合樓超前拌和，在混合料開始攤鋪前，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)已有5～6張運(yùn)料車等候卸料。根據(jù)運(yùn)輸距離，配足運(yùn)輸車輛，施工過程力保連續(xù)攤鋪。為防止車輛碰撞攤鋪機(jī)，受料前，運(yùn)料車應(yīng)在攤鋪機(jī)前方50～100cm處停車并掛空檔，松開剎車，由攤鋪機(jī)迎上去推動(dòng)卸料車。卸料過程中運(yùn)料車掛空檔，由攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)，卸料速度與攤鋪速度要相協(xié)調(diào)，在運(yùn)行過程中，盡量不要踩剎車，避免攤鋪機(jī)打滑而影響攤鋪質(zhì)量。在此，對(duì)有條件的項(xiàng)目，強(qiáng)烈建議引入瀝青混合料轉(zhuǎn)接機(jī)，這樣可以徹底解決攤鋪機(jī)與卸料車碰撞問題。

瀝青混凝土攤鋪過程中，攤鋪機(jī)后面如果出現(xiàn)熱接縫明顯痕跡、波浪、拖痕、邊角缺料等瑕疵時(shí)，應(yīng)安排專人進(jìn)行處理。瀝青混凝土攤鋪現(xiàn)場(chǎng)圖如圖1。

圖1 瀝青混凝土攤鋪現(xiàn)場(chǎng)圖

2.碾壓

碾壓過程中要遵循以下規(guī)則：壓路機(jī)速度均勻，先靜止后振動(dòng)碾壓；碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪在前，從動(dòng)輪在后；壓路機(jī)折返的平面位置不在同一斷面上，而是呈階梯形等，碾壓路線和方向不得突然改變，以免使混合料產(chǎn)生推移或開裂，嚴(yán)禁急剎車和快速起步。雙機(jī)梯級(jí)聯(lián)合攤鋪的縱向接縫為熱接縫，同時(shí)進(jìn)行碾壓，如果不能同時(shí)碾壓，在先鋪料部分留下20～30cm寬暫不碾壓，作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面，最后做跨縫碾壓一消除輪跡。

碾壓分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段（碾壓的遍數(shù)為1個(gè)來回為1遍）。碾壓的方式和碾壓遍數(shù)直接影響到瀝青混凝土的壓實(shí)度和平整度，碾壓分段進(jìn)行，分段太短難以保證平整度，分段太長難以保持溫度，根據(jù)本地區(qū)氣候特性，碾壓分段長度控制在75～100m。碾壓主要參數(shù)見表3。

表3 碾壓主要參數(shù)

在對(duì)瀝青混凝土缺陷處理方面，需注意的施工要點(diǎn)有：（1）原則上攤鋪過程中盡量避免人工進(jìn)行局部處理；（2）當(dāng)攤鋪過后，表面有離析造成骨料集中或太少、露出或有明顯坑窩的地方，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)及時(shí)處理；（3）壓實(shí)過程中，有石塊被壓碎散于表面較多白色石粉時(shí)，立即加補(bǔ)瀝青料覆蓋；（4）在碾壓過程中，對(duì)于高速公路，最好用5m直尺初步檢查平整度，對(duì)不符合要求的部位進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并在瀝青混凝土料未冷卻成型前進(jìn)行處理。

處理橫向接縫時(shí)，應(yīng)采取的措施包括但不限于：（1）切縫處噴灑少量粘結(jié)油，新鋪段攤鋪時(shí)要考慮松鋪厚度，新鋪段碾壓前，使用鋼輪壓路機(jī)在已壓實(shí)路面上行走碾壓新鋪層20cm左右，充分將接縫碾壓密實(shí)，再碾壓新鋪部分；（2）橫縫在處理過程中，使用5m直尺進(jìn)行平整度檢查，對(duì)不符合要求的及時(shí)進(jìn)行處理，確保連接平順。

五、平整度檢測(cè)

瀝青路面混凝土路面攤鋪完3～5km后，進(jìn)行路面平整度自檢和分析，便于持續(xù)改進(jìn)。從本項(xiàng)目后續(xù)施工完成的AIBD～THIES線和SINDIA～MBOUR段，平整度檢測(cè)結(jié)果滿足合同要求。例如對(duì)AIBD～THIES線CD段0+000～4+500段左側(cè)慢車道測(cè)點(diǎn)數(shù)46個(gè)，最大值為1.46，最小為0.614，全部合格。

六、結(jié)語

隨著人們對(duì)高速公路的行車舒適度的意愿提高，高速公路修建質(zhì)量要求就越來越高，其中平整度是決定前述要求的直接因素，因此如何準(zhǔn)確判斷影響路面整度的要因，不斷提高路面平整度是一項(xiàng)持續(xù)研究課題，推動(dòng)行業(yè)水平不斷再上新臺(tái)階。具體到項(xiàng)目，對(duì)瀝青混凝土路面平整度影響的因素很多，需要根據(jù)合同文件、施工設(shè)計(jì)圖、施工材料、設(shè)備配置、施工規(guī)模、施工環(huán)境等制定適當(dāng)?shù)氖┕し椒ǎM(jìn)先進(jìn)的施工設(shè)備，并通過持續(xù)的檢測(cè)、分析研究和改進(jìn)，使質(zhì)量不斷提高，不斷提高業(yè)主和用戶的滿意度。本文分析總結(jié)的雙機(jī)聯(lián)合梯級(jí)攤鋪瀝青混凝土的工藝在塞內(nèi)加爾機(jī)場(chǎng)高速公路項(xiàng)目中得以成功應(yīng)用，值得推廣。