沥青双表路面在坦桑尼亚的应用

2022-09-10

1 前言

随着我国经济的高速发展, 响应国家的“一带一路”大战略, 大量的中资企业走出去也势在必行。大多数非洲国家也在努力改善基础建设, 大量的公路也在国际招标, 中资建筑企业在非洲也有着较大的市场。由于非洲国家大多比较贫穷, 基础建设落后, 物资成本高, 没有能力大规模修筑高速公路, 只能修建普通的二三级公路。沥青双表路面由于造价低, 建设工期短, 适合于车流量较少的地区, 在非洲地区得到了大规模的应用。本文针对沥青双表路面的施工及优缺点发展前景做一些分析。

2 工程简介

本工程位于坦桑尼亚KYAKA省, 全长59.1公里, 施工单位及监理单位由坦桑尼亚国家公路局通过国际招标。路面设计双向两车道, 路面设计全宽9.5米, 其中行车道全宽6.5米, 路基为土石填方 (包括G3、300mm G7、300mm G15) 、200mm G45底基层、150mm CRS基层, 路面为沥青双表路面 (double surface dressing) 。

3 施工工艺

3.1 施工前的准备工作

CRS基层 (级配碎石层, 由碎石、砂、石粉、泥土等按照相应的比例组成) 的检测, CRS基层的质量尤为重要, 直接决定了路面的平顺及后期病害的产生。为了保证路面的质量, CRS基层的检测相当严格, 首先用载重30t的重车碾压观察其变形量, 若肉眼无法观察其变形即可进行下步。CRS基层的最大干密度根据经验数据一般为所破碎岩石密度的0.84, 其压实度根据规范要求应达到100%。平整度检测:用3米直尺检测其平整度, 最大值不应超过10mm。标高检测:其高程误差为+15, -10, 横坡的误差不应超过0.5%。当CRS基层检测达到设计及规范要求, 得到监理工程师批准后可进行下部工作。

3.2 设备的采用

沥青加热设备是利用循环蒸汽加热、热油通过循环管路加热或通过罐体的外壳加热。禁止加热设备的火焰直接烧坏沥青材料。在操作加热装置时, 不得破坏沥青材料。不得将蒸汽或者水分带入装有沥青的罐体中, 罐体应采用保温设备。沥青撒铺车采用撒铺宽度大于3.5米小于6米的撒铺设备, 撒铺量均匀且可自由调节。碎石撒铺车:碎石撒布机应能在2.4米-4米的宽度范围内均匀的撒布指定大小的石头, 撒铺量及撒铺宽度可以调节。洒水车:洒水车上应配置有效的喷射设备, 使其能够在需要透层的整个区域喷射一层均匀的水雾。旋转扫帚 (路扫机) :旋转扫帚应为自动式或者配置一台合适的轮胎牵引车。其他设备:例如:胶轮压路机、压缩机、手扫帚、绳子、钉子和有效完成工作所需要的其他辅助设备。

3.3 M30透层的撒铺

CRS基层检测通过后, 测量人员及时放样, 确定M30透层的边线。当环境温度高于10℃, 透层油温度达到45-60℃时可以进行透油撒铺工作, 透油撒铺率一般在0.8-1.2之间, 可根据监理工程师的指示的撒铺率进行施工。撒铺透层油时确保环境温度高于10℃, M30的喷洒温度控制在45-65℃之间。用路扫机清扫CRS基层表面松散颗粒, 并用空压机吹干净表面灰尘。应小心的清扫路面, 不得破坏路面。在铺设透层之前, 用水车轻轻的喷射一层水雾, 打湿路面。如果洒水过多, 则应自然风干路面, 直到均匀潮湿的路面出现为止。撒铺透油前确保撒铺车完好, 各喷头正常工作, 确保撒铺均匀, 撒铺过程中及时测量撒铺率, 撒铺率测量工具为30cm*30cm的正方形盘子, 根据撒铺重量及盘子的面积测得撒铺率, 撒铺率必须符合设计及规范要求。

3.4 双表的施工

沥青双表路面英文为double surface dressing, 其实是两层骨料的结合, 一层为粒径20mm的粗骨料, 一层为10mm的细骨料, 通过80/100的沥青连接。当透层油撒铺6-10天左右, 透层油已经风干不沾车轮时可以开始下道工序双表层的施工, 第一层粗粒骨料的粒径为20mm, 吸水率不得超过2% (按质量算) , 骨料要求干净没有灰尘, 大小均匀, 筛分必须满足规范所要求的范围。测量人员确定边线, 清除施工区域中的灰尘等有害物, 选择有经验的撒铺车司机, 确保撒铺后的边线平顺美观。做好准备工作后, 测量当天的环境温度, 当温度达到25℃就具备了施工条件。80/100沥青撒铺的温度为160-190℃之间, 推荐为175℃。施工首先开始80/100沥青的撒铺, 碎石撒铺车紧跟其后, 不能有脱节现象。实验人员及时测量撒铺率, 根据数据及时调整撒铺率, 确保工程质量合格。两次施工接头处设置施工缝, 沥青撒铺应重叠100mm, 撒铺沥青后碎石撒铺时预留100mm的不铺设, 待100mm区域再次撒铺沥青后再撒铺碎石, 这样可保证碎石与沥青的连接。在撒铺了碎石之后, 应立即开始碾压。碾压使用自动式轮胎压路机 (15吨) 。在操作压路机时, 其应与道路中心线平行, 从路肩处往里面的路拱处碾压, 直到整个路面被铺设完成为止, 压路机的车轮至少要碾压三次。

第一层施工结束后, 及时安排第二层双表的施工, 施工间隔不能超过24小时。清扫第一层施工后的松散的颗粒, 并用空压机吹干净灰尘, 第二层的施工方法与第一层相同, 只有撒铺率与骨料粒径不同, 第二层采用10mm的细骨料。完工后的路面结构应紧密均匀, 无压路机轮胎印。清除被燃料、油或者油脂污染的骨料, 使用干净骨料代替这些被污染的骨料。

3.5 通车

在粗骨料与细骨料完全凝固之后道路才能通车, 通车时应设置标识牌确保车辆以较慢的速度通行, 一般不容许车辆速度不超过30km/h, 从而不会对已完工的路面造成破坏。待路面上骨料结合紧密, 没有新脱落的碎石, 车辆可以恢复正常速度。

4 沥青双表路面的优缺点以及发展前景

4.1 优点:

沥青双表路面造价较低, 建设工期短。前期不需要购买昂贵的设备沥青搅拌加热设备, 前期投入较少, 施工简单易于控制, 可以低成本解决贫困地区的交通问题。结合本工程的成功经验, 沥青双表路面结合CRS基层可以取得较好的质量, 少量的病害易于控制, 对整个工程不会造成大的影响。后期比较容易维护, 维护成本很低, 设备简单。

沥青双表路面适合于车流量较少的地区, 在非洲地区可以得到较好的发展。我国在边远山区及车流量较小的农村也可以采用, 相对于混凝土路面, 沥青混凝土路面, 可以大量的节省成本。

4.2 缺点:

沥青双表路面对于路基的要求非常高, 由于其本身强度低, 路基产生较小的沉降都会引起路面裂纹的出现, 如果不及时修补裂缝, 水分极易进入路面, 造成大面积路面的破坏, 在非洲地区经常可以看到双表路面病害的出现, 大范围的坑洞, 长距离的路面反弹、车辙。这些工程失败的原因是原结构设计不合理, 例如非洲很多项目采用C2 (4%水泥土基层) +双表路面, 4%水泥土基层为刚性结构, 沥青双表路面又强度不高极易破坏开裂, 沥青路面的破坏就意味着整个结构的破坏。

由于双表路面骨料结合不紧密, 容易造成碎石脱落或者路面渗透, 随着交通运输的高速发展。原有的路面强度日趋不足, 沥青双表路面会产生疲劳破坏, 沥青双表路面很快开裂。

精心施工, 选择先进施工工艺和机械设备, 制定完善的施工方案, 确保压实度达到规范要求, 严格控制CRS基层施工碾压时的含水量, 混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内这样才能为双表路面打下坚实的基础。如果不充分考虑到各种不利因素, 加之施工质量不好, 在行车作用下, 特别是超大吨位车辆的频繁碾压, 沥青双表路面很容易开裂。

并非沥青双表路面有缺点就不能采用, 合理的施工, 完善的设计, CRS柔性基层和沥青双表路面的结合还是应该大力推广。