沥青砂拦水带滑模施工技术在一级公路上的应用

刘成洪，王永丽，厉昌亮，邓星鹤

(1.中铁十四局集团第一工程发展有限公司，山东 日照 276800；2.广东交科检测有限公司，广州 510550)

0 引言

高等级公路在设计中除路堑地段外，一般都考虑设置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带内，通过间隔一定距离设置的泄水口和急流槽集中排放到路堤坡脚外，防止冲刷边坡。拦水带功能除了拦截路面水外，还兼有防止路面啃边，诱导行车视线的作用和增强路容景观的效果。随着社会经济和交通运输产业的发展，拦水带的形式及其作用越来越被人们所重视。《公路排水设计规范》(JTG/T D33-2012)明确规定路肩拦水带宜采用水泥混凝土、沥青砂或当地其他材料预制或现场浇筑。

公路上使用最为普遍的拦水带为预制安装的水泥混凝土拦水带，但该拦水带存在外观效果不佳、易出现错台、线条不顺直等缺点；现浇水泥混凝土路缘石也经常会出现混凝土表面气泡多、蜂窝麻面面积大、线条不顺、施工工期长、工序衔接慢等问题。而采用滑模摊铺机现场铺筑的沥青砂拦水带则具有显著优点：生产速度快、表面平整光滑、线形顺直美观、施工时间短、施工衔接紧凑等。

本文介绍小大(小沙河至大通)一级公路克图至大通段滑模摊铺机现场铺筑沥青砂拦水带施工技术的应用及施工质量的控制，以期为相关工程技术人员提供经验参考。

1 工程概况

小大(小沙河至大通)一级公路克图至大通段全长34.516km，按双向四车道一级公路标准建设，设计时速为100km/h。本项目位于公路自然区划为Ⅶ1的青藏高寒区(祁连-昆仑山地区)，海拔高、气温低。本项目绝大多数路段为中湿类型，为避免边坡被路面集中水冲刷，本项目在填方路段设置沥青砂路肩拦水带，以实现集中排水。

2 施工设备及工艺

2.1 施工设备及人员

拌合设备采用强制间隔式AMP5000沥青混合料拌合设备，现场采用某公司生产的LX3型拦水带成型机，后八轮运输车2辆(和1台成型机匹配)，以及铲车1辆、切割机1台、柴油、喷壶等其它辅助工具。

整个流程设置施工组、拌和组、技术服务组，共计配备20人，具体的分组与分工情况见表1。

表1 施工人员组织及分工

2.2 施工工艺流程

从原材料检测、配合比确定、生产、运输到现场铺筑等全过程的工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程

2.3 原材料

施工沥青砂拦水带所用的原材料主要有0～3mm石屑、3～5mm碎石、5～10mm碎石、A-90#道路石油沥青、0～0.6mm矿粉。各种材料的技术指标见表2～表4。

表2 A-90#道路石油沥青试验检测结果

表3 碎石试验检测结果

表4 矿粉试验检测结果

2.4 配合比设计

矿料掺配比例为5～10mm碎石:3～5mm碎石:0～3mm石屑:0～0.6mm:矿粉=28:5:62.5:4.5，合成级配见表5，最佳油石比为6.5%，最佳油石比下混合料的性能见表6。

表5 矿料级配

表6 最佳油石比下马歇尔试验结果

2.5 沥青混合料摊铺

摊铺前准备阶段：(1)下承层处理：施工前要对所需施工路肩拦水带的位置进行清扫，将制备好的乳化沥青用喷雾器对底部进行撒铺，撒铺量控制在0.7L/m2，以利于结合密实；(2)放线定位：用全站仪在路线直线段每隔10m、曲线段每隔5m，精确放出拦水带内边线，使线型顺直。对滑模机进行预热并对磨具进行涂油，防止污染。

拦水带摊铺：沥青砂运送至施工现场后需分批次将沥青混合料卸到铲车内，由铲车跟随滑模机前行，人工将铲车内的热料放入成型机料斗中，待混合料填至料斗2/3时，开动机器开始摊铺施工，通过搅拌挤压自动前进成型。要注意的是上料时料斗内热料不宜装太满也不能太少，要保证机器连续不间断前行。滑模速度刚起步控制在0.5～1.0m/min，正常行走速度控制在1.0～2.0m/min。摊铺作业时，派专人跟踪及关注挤压成型效果，如出现松散、坍塌及断裂现象，应及时降低摊铺机的速度，使混合料充分地搅拌挤压来保证拦水带的密实性。在拦水带成型前，不得触碰；成型后，如个别部位会产生掉落和坍塌，需配备专人采用热料进行缺陷修复，保证线形流畅，确保拦水带的外观质量。

图2 现场摊铺

图3 成型后的拦水带

特殊位置处理：拦水带与路基泄水沟的衔接位置“八字口”的地方应派专人进行顺接，要先进行划线确定线形后人工进行堆料，用拍实工具进行拍实。沥青砂拦水带与桥头顺接位置应提前20～30m进行划线顺接，线型要流畅、美观，不能出现明显的折线现象。

图4 八字口衔接

图5 与桥头顺接

接缝处理：每天施工结束的位置最好选择在“八字口”位置，这样可以避免施工接缝的出现。当施工接缝不可避免时要做好接缝处理，即在施工前将上次施工的端头位置用切割机切除，先将模板与搅龙预热、喷油，待沥青砂与其接头充分衔接后再起步行走，进行下一段落的施工。

3 施工质量控制的关键因素

3.1 原材料与拌合条件控制

(1)重点控制0～3mm石屑中0.075mm筛孔的通过率，建议控制在8%～15%。如果过大会导致拌合站除尘效果达不到理想状态，拌合得到的混合料会出现粉胶比过大，滑模施工出来的拦水带效果不佳，如图6所示。

图6 粉胶比过大外观不佳

(2)严格控制油石比。油石比过大会导致施工成型的路缘石出现坍塌现象。油石比过小会出现混合料干涩无光，根据本项目的应用经验，建议油石比偏差控制在±0.2%以内为佳。

(3)混合料出料温度应严格控制在165℃～180℃之间，对拌合后每车沥青砂进行温度检测，温度高于185℃的沥青砂须废弃处理，老化严重的沥青砂铺筑的拦水带低温抗裂性不佳，后期易发生开裂。

3.2 现场施工控制

(1)施工前要严格对膜具进行预热，温度控制在100℃左右；(2)摊铺速度控制在1.0～2.0m/min，速度过快会出现拦水带不密实有拉纹；(3)混合料滑模温度宜控制150℃～170℃，温度过低同样会出现拦水带不密实有拉纹(图7)。

图7 摊铺速度过快或温度过低导致拦水带出现拉纹

4 质量检测

对施工后的沥青砂拦水带抽取芯样观察：芯样密实、完整、整体粘结性良好。工后数次大雨天气，拦水带使用性能佳，能有效起到拦截和汇集路表雨水的作用，对路肩、边坡起到良好的防雨水冲刷效果。

图8 拦水带芯样

5 结语

本项目采用滑模施工法铺筑路肩拦水带施工工艺简单、速度快，路面污染少；铺筑的拦水带线形圆滑美观、密实度高，能有效地汇集路表水，防止路表水冲刷路基，可以在其他公路中推广使用。