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现场补给单车(或双车)半连续式微表处技术介绍

  为了提高摊铺设备的功效,采用现场补给单车(或双车)半连续式摊铺施工方法改变了传统的场外补给单车单循环、多车单循环和多车多循环的作业方式,施工中通过上料车(附起重装置)对封层车添加矿料;通过拖车(附沥青罐、水罐)对封层车添加改性乳化沥青、水,从而连续不断的进行道路的摊铺工作。
      
       2009年阳茂高速微表处罩面工程上采取现场补给半连续式微表处摊铺工艺,通过工程实体施工,现场补给半连续式微表处摊铺工艺得到逐渐完善和日臻成熟,并形成了一套适应国内施工环境条件的施工方法。本施工方法通过对微表处整个施工过程各个施工工序的详细划分,人员岗位的细化、组织,以及制定的各种安全、质量、环保措施,实现了在确保整个施工质量的前提下保持较低工程施工成本,且施工连续,有效提高效率,是用于微表处技术的优秀施工工法,具有广阔的应用前景和推广价值。
      
       1.现场补给半连续式微表处技术特点
       1.1 工艺原理
       现场补给半连续式微表处摊铺工艺主要采用流水作业为主,平行作业为辅的施工方式,通过吊装车现场吊装袋装材料进行矿料的补给;通过沥青罐、水罐拖车现场补给改性乳化沥青、水,保证施工的连续性,避免封层车来回装运材料及施工现场人力资源浪费,从而有效提高设备效率及合理配置资源,快速完成摊铺工作。
      
       1.2技术特点
       1)施工工序划分设置合理、工艺流程清晰,整个过程流畅,劳动效率高,施工进度快,可有效缩短工期,降低工程施工成本。
       2)机械设备利用程度高,减少专业设备的投入,通过合理组合可以充分利用社会上通用设备。
       3)通过袋装矿料,可以大大减少材料的损耗(损耗率不超过3%)。
       4)通过袋装材料,可以很好的控制矿料的离析、粉尘的污染以及含水量的变化。
       5)耗油量少,减少废气排放,能有效节约能源并提高环保效应。
       6)由于材料是由生产厂家直接供应到现场,因此基本实现无后场施工,从而减少相关设备及人员的投入。
       7)由于现场补给所需的配套设备比传统方法所需设备多,因此对现场管理水平要求比较高,同时影响安全的因素也比较多。
      
       1.3适用范围
       1)高速公路及一级公路的预防性养护以及填补轻度车辙,也适用于新建公路的抗滑封水。
       2)对于单程远距大于10km的路段,其经济效益更为明显。
       3)对于工期短、可施工时间受限制的项目,更能显示其优势。
      
       2.现场施工组织
       2.1机械组织
       良好机械设备性能及机械优化组合,是保证施工质量,加快施工进度,提高生产效率的主要条件。在本工程的实施过程中,根据施工作业内容,配备足够数量、精良的机械设备,主要机械设备如表1:

表1现场补给微表处工程主要机械配置
      

机械设备名称
台(套)数
作用
稀浆封层车
1~2
微表处混合料摊铺
汽车起重机(附带起重装置55t.m)
1
装料、卸料,矿料补给
水车
2
补给水
油罐车
1
补给沥青
自卸车(附带起重装置25t.m)
1
沿线摆放袋装矿料及转运石料
双排座车
1
装运、清理废料
交通安全维护车
1
现场交通安全管理

2.2人员组织
  现场补给微表处施工项目人员构架如图1:
图1项目组织架构图

2.3交通组织

  现场补给微表处施工作业交通组织方式有:封闭主车道及路肩施工、封闭超车道及主车道施工(路肩较宽时)、封闭双向超车道施工、封闭半幅路施工。由于现场补给式微表处施工方式每天正常可摊铺3~5km,因此现场具体交通布控必须严格按照交通安全规定执行,以确保施工期间安全。
      
       3.施工工艺及要点
       3.1现场补给微表处施工工艺
       施工工艺流程见图2所示。阳茂高速现场补给微表处施工如图3所示。
      
       3.2施工工艺要点
       施工工艺要点包括以下几个方面:
       1)路面应提前进行道钉清理以及路面污渍的清洗工作,为微表处施工提供环境以确保微表处材料与路面的良好粘结及施工的顺利进行。
       2)待一车摊铺完成后,应及时用高压水枪清洗摊铺槽,刮皮,与此同时进行材料补给工作。当采用单车半连续式摊铺施工时就地通过汽车起重机吊装袋装材料,每包控制在2t左右,共需吊装约12包;通过沥青罐车,水车进行乳化沥青,水的补给,材料补给完成后,起重机械,沥青罐车,水车撤离到前方预定补给材料地点等候;当采用双车半连续式摊铺施工时,第一辆封层车撤离到前方预定补给点进行材料补给,第二辆封层车就位进行摊铺。
       3)乳化沥青在泵送的时候注意泵送罐要尽量接触箱底,然后慢慢提起,直至灌满,严谨直接从灌口向下泵送乳化沥青,避免影响乳化沥青的均匀、稳定性;袋装材料卸装时,注意吊臂的前后匀速摆动,使矿料均匀分布于料仓中,避免材料的离析。
       4)材料补给过程中应严格进行现场交通管制,吊装材料时应合理选定摆臂摆动方位及转角,矿料补给、沥青补给、水补给同时进行时应合理安排车辆的布局。
       5)材料补给完成后,应及时进行路面的清扫工作,保证工作面得干燥、洁净。
       6)沿线摆放的袋装材料间距应进行摊铺车摊铺长度统计以选定合适的摆放间距,一般超车道间距为450m,,主车道间距为350m,以避免影响正常摊铺工作。
       7)沥青罐车、水车以及沿线摆放的袋装矿料应采取遮荫处治措施以避免材料受日光照射影响导致温度过高,影响微表处摊铺效果及混合料性能质量。


       图2现场补给微表处施工工艺流程图


       4.质量动态控制
      
  由于现场补给式微表处摊铺距离较长,所以应特别关注现场质量的动态控制管理,采用多角度进行质量的监控,具体包括以下几个方面:
       1)施工前必须确保原材料的性能符合规定要求,配合比设计(原材料试验及室内配比设计和封层车调试配合比试验段验证)中各指标符合规定要求;
       2)封层车,吊装车辆、油罐车、水车以及泵送设备的参数开工前必须进行调试、校准;
       3)综合经验方法(通过混合料稠度、颜色、边线流浆状态、表面特征进行质量分析)与现场材料抽检、室内试验、现场质量检测等方式进行现场质量判断,从而及时进行参数检查、校正。
       4)对现场各材料主要性能指标、温度、用量及常见问题进行统计分析,以便于因素显著性分析及措施调整。
      
       5.结论
       微表处预防性养护技术近年来在我国高速公路养护中得到广泛应用,本文从提高设备功效、合理利用人力、石油资源角度着眼对传统的微表处施工工艺进行优化并通过实体工程进行可行性验证,结果证明现场补给微表处施工技术的可实施行,旨在大力推广此项技术在我国的应用。
      
       参考文献
       [1]交通部公路科学研究院. 微表处和稀浆封层技术指南[M].北京:人民交通出版社,2006.
       [2] International Slurry Surfacing Association(ISSA).Inspector’s Manual,2001.
       [3]徐剑,《沥青路面微表处养护技术的研究》,东南大学博士学位论文,2002年
       [4]江苏省交通厅公路局 江苏省无锡市公路管理处 上海孙祖望路桥技术研究中心,《乳化沥青稀浆封层技术应用指南》,2003年
       [5]International Slurry Surfacing Association,《Recommended Performance Guidelines for Polymer Modified Micro-Surfacing》A143(revised)May 2005.
      

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