浅谈沥青混凝土路面面层的施工质量控制(通用10篇)
濮阳市公路工程建设经验交流会
濮阳市通达公路工程有限公司
摘要本文详细阐述了沥青路面的施工质量控制和一套机械化施工工艺与方法。
关键词沥青路面施工质量施工工艺
近几年随着路网建设步伐的加快,如何在高速发展的同时建设高质量的公路,特别是如何铺筑高质量的沥青路面、提高其行车舒适性和耐久性,是公路建设者需要解决的一个重要问题,又加之新大型设备代替以前的老小设备,新的施工工艺更需要去试验研究。我们根据濮阳市公路建设施工现状,就提高沥青路面的质量问题进行了深入研究和探索,在原材料质量控制、混合料的组成设计、混合料的拌和、摊铺工艺及施工机械的选型与组合等方面,摸索了一套较为成功的控制方式,使我市公路干线的沥青路面质量也随之上了一个新的台阶。
1.原材料控制
控制好原材料的质量,是提高沥青路面的基础。沥青混合料所用原材料主要包括碎石、砂、矿粉和沥青。
1.1粗集料
沥青层用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等,必须由具有生产许可证的采石场生产或施工单位自行加工。濮阳市境内无料源,所用粗集料均是从鹤壁浚县和山东梁山购进的石灰岩扎制碎石,收料时严格要求不准有风化岩石,碎石压碎值不大于30%,针片状含量不大于20%,洁净、干燥、表面粗糙,粒径规格等质量技术要求符合规范规定。
1.2 细集料
沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑。细集料必须由具有生产许可证的采石场、采砂场生产,应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配。
1.2.1砂
我市工程所使用的砂,主要来自河北和山东的河砂,砂的规格和含泥量等技术指标符合规范要求。
1.2.2 矿粉
为充分发挥矿粉在混合料中的作用,增加混合料的热稳定性、耐久性以及沥青与石料之间的粘结力,我们明确规定沥青混凝土所用矿粉,必须是石灰岩经球磨机专一磨制而成的,细度达到一定要求,禁止使用扎制碎石所剩石屑中夹杂的矿粉。
1.3 沥青
强制使用重交AH-90沥青,每车进库沥青都要抽验针入度、延度、软化点三大指标,防止不合格沥青进场使用。
2.混合料配比
沥青混合料的室内配合比组成设计,由市公路管理局质量检测站完成,采用马歇尔试验确定沥青用量。随着带有自动电子计量沥青混合料拌和楼的出现,沥青混合料施工配合比的确定和调整变得更加重要,特别是目前没有专门的路用碎石加工厂,所生产碎石的规格不能很好的符合路用标准,要生产出级配良好的混合料,在施工拌和时,需要严格控制拌和楼各热料仓中热料的比例,各种集料的计量精度必须达到标准要求。
近两年我们面层采用4cm中粒式沥青混凝土和3cm细粒式沥青混凝土的上下双面层结构,中粒式沥青混凝土级配选用AC-20标准,细粒式沥青混凝土级配选用AC-13标准。根据砂石料、矿粉和沥青情况,每个项目分别做马歇尔试验,由试样的流值、稳定度、饱和度、空隙率和密度,确定最佳沥青用量。下面表中是我们曾在国道106线河北省界至南乐县城(1号)、濮杨线濮阳县城至基黄路(2号)、鹤台线高堡至山东省界N0.1合同段(3号)、N0.2合同段(4号)施工中使用的配合比:
中粒式沥青混凝土面层(AC-20)级配选用一览表
细粒式沥青混凝土面层(AC-13)级配选用一览表
以上配合比满足规范级配标准,根据进料的差异,随时在拌和时予以调整。从现场实铺情况看,中粒式沥青混凝土(AC-20标准)中3号配合比较好,表面粗细集料分布均匀;细粒式沥青混凝土(AC-13标准)中3号配合比较好,表面粗细集料分布均匀、密实、平整、粗糙。
3.施工机械
沥青路面施工所用的机械设备,数量和种类不多,但要求精良。现代公路施工质量的高低,筑路机械的现代化程度起着非常重要的作用,没有先进的施工机械,就修建不出高质量的工程,路面施工机械更是重要,这是我们公路建设者的共识。在路面施工中,强制使用带有满足计量精度要求的沥青混合料拌和楼、大型带自动找平和振动夯实功能的摊铺机、双钢轮高频压路机等关键特种机械,是提高沥青路面施工质量的关键。下面是我们近两年沥青路面施工机械的使用情况:
3.1拌和设备
沥青混合料拌和设备2000型(生产量120吨/小时)以上的型号,大多配备5个上料斗,具有皮带转速粗略配料、间歇式、电子称配料等功能,性能先进。从实用效果看,混合料半和均匀,各种材料用量满足计量精度要求,与试验室配合比的符合性较好。选用性能先进、质量好的拌和设备,是生产高质量沥青混合料的前提,是控制路面拥包、泛油等病害的重要环节。
3.2 摊铺设备
沥青混合料摊铺设备使用西安产ABG423摊铺机,具有自动找平、振动夯实功能,摊铺宽度可调,路面宽度12米以内一次成型。可采用走钢丝和平衡梁两种摊铺方法。
3.3 压实设备
沥青混合料压实以美国产英格索兰DD-110双钢轮压路机为主。该型压路机具有振动高频低幅、根据压实层密实情况智能调整振动方式、自动加振去振等功能,压实方式科学,不推挤混合料,压实后具有较好的平整度和密实度,是一种较先进的路面压实机械,在我们路面基层和面层施工中得到广泛的使用。另外,如配有胶轮压路机辅助压实,效果更佳。
3.4 机械组合方式
施工时,根据沥青混合料拌和设备功率型号,采用不同的组合方式。当采用2000型(120t/h)的拌和楼时,一般可选用2台DD-110双钢轮压路机和1台胶轮压路机压实。至于摊铺机,一台2000型(120t/h)的拌和楼和一台ABG423摊铺机组合使用较好。运输混合料车辆,可根据混合料的运输距离计算配置,数量应适当宽余。
4.施工工艺控制
4.1 摊铺准备
摊铺前应做好基层的验收工作,特别是高程、横坡和平整度超出允许范围的,要处理合格才能够放线摊铺面层。否则,如将这些问题带到面层再去处理,就会更加困难,甚至不可能完全调整。
4.2 试铺
每个项目大面积摊铺前,都必须摊铺试验段,以验证配合比和取得有关参数,并探求机械设备的最佳组合。如拌和设备各料斗的上料速度、集料和配和比精度、摊铺速度、松铺系数、压实机械组合和碾压遍数、运输车辆型号和数量的确定、拌和与摊铺现场人员数量的确定等等,都要在试验段施工中总结得出,以获得最佳的施工效益。
4.3 拌和
正式拌和混合料前,要对砂石料进行凉拌和热拌,调整上料斗转速,检测拌和楼各料仓粒径组成,进而调整各料仓的兑料比例,以获得符合试验室级配要求的配合比,随后在试验段中掺加沥青拌和验证。在大面积施工时,操作人员要调整拌和机达到最大的生产率,也就是根据混合料的配合比调整各上料仓,在合理的出料温度下达到最佳的上料转速和最大的上料速度。拌和设备的拌和能力受施工气温、原材料的含水量等因素制约,应根据情况相应调整。一般情况下,沥青和矿料加热温度应在150-170oC,混合料出料温度应在140-160oC,并保证运至现场的温度不低于140oC。
4.4 运输
混合料运输所用的车辆类型和数量,根据运距和拌和生产量确定,一般情况下自卸车辆的载重量要不低于8吨,吨位太小数量增多,增加调头、装料、卸料时间,影响施工效率。
4.5 摊铺
摊铺也是沥青路面施工的重要一环。摊铺机的摊铺速度要和拌和楼的出料量相协调,摊铺速度快、拌和料跟不上,停机次数多,相应的施工接头就增多,影响路面的平整度等指标。近两年我们按“不停机摊铺”的目标组织沥青路面的摊铺,即每天开始摊铺后,除机械故障等非人为因素停机外,摊铺中途不得停机,以减少横向接缝。8吨以上自卸汽车卸车时,不得碰撞摊铺机和停
机卸料,以保证摊铺的连续性。如路面较宽不能全幅摊铺时,尽可能采用两台摊铺机成梯队排列摊铺,使两幅接缝实现热接,以减少或消除纵缝。一般12米宽以下路面,要全宽一次摊铺完成。根据我们施工经验,选用2000型拌和楼和ABG423摊铺机施工,在摊铺4厘米厚、7米宽的下面层时,摊铺速度一般控制在3米/分钟,厚3厘米的上面层速度控制在4米/分钟,松铺系数控制在1.2-1.25之间(混合料粗采用小值)。摊铺现场要有10人左右的民工,随时处理摊铺出现的问题和接缝。
4.6 碾压
混合料的碾压分初压、复压和终压。初压和复压均由DD-110双钢轮压路机自路面边部向中部、从低部到高部的碾压原则完成。初压不带振,以2-2.5公里/小时的速度、错滚30cm、驱动轮朝向摊铺机的方式碾压1-2遍,碾压温度在135 oC左右;随后紧接着用高频振动复压,速度控制在2.5-3公里/小时,碾压4遍左右,混合料碾压温度在120 oC左右。最后胶轮压路机或DD-110双钢轮压路机不带振碾压1-2遍结束。在碾压过程中,测量和试验人员及时检查,发现问题马上调整解决。压实作业段一般30-50米,并采用斜接茬,即为使摊铺后的混合料在尽可能短的时间内压实,压路机每碾压一趟应向摊铺机靠一定距离,使压实面端大致形成一斜线。
4.7 接缝
面层的接缝是不可避免的,上面层的接缝处理质量,显示出施工单位的施工精细程度和水平,也是面层质量再上台阶的一个关键因素。接缝分纵缝和横缝两种。
在全幅摊铺时仅存在横缝,处理方法有两种。一是在全部混合料摊铺完成后移走摊铺机,放一方木条于摊铺料的端部,压实结束后抽去木条形成垂直断面;二是直接碾压端部形成斜茬,再次摊铺前切割成垂直断面。下次开机摊铺碾压前,将已压好的路面上的混合料清除干净,并用刮板将现摊铺的顶面与已压实的路面刮平衔接,清除掉混合料顶层大料,用筛子筛细料整平后碾压。碾压有两种方法,一是平行于横缝方向碾压,碾压时压路机大部分重量在已压实路面上,新摊铺面仅压20-30cm宽,然后每碾压一次,向新摊铺面伸展20-30cm,直至将整个压路机的轮宽全压在新摊铺面上为止,然后纵向碾压。用三米直尺检查接缝部分,不符合要求立即处理;另一种碾压方式是先从路中央位置向边缘斜压,然后再纵向碾压。
半幅施工的纵缝处理方法基本上同横缝,碾压结合部位时,采用第一种碾压方法。
5.施工注意事项
5.1要重点做好原材料的控制,选择出料稳定、规模较大的石料场;按批检查石料的质量,发现砂石料级配变化,应另外堆放,使用时重新调整配比。
5.2在拌和设备储料仓装车时,每卸一斗料汽车要稍挪动一下位置,以减少集料的离析,并尽量缩小储料仓下落距离。在连续摊铺过程中,自卸汽车应在摊铺机前10-30cm处停下,挂空档靠摊铺机推动前进,防止撞击摊铺机。
5.3当下承层平整度、高程控制较好时,可采用平衡梁法摊铺;否则,则采用走钢丝的方法摊铺。但由于平衡梁法垫木块调整熨平板很麻烦,因此第一次或试验段施工时,最好采用走钢丝的方法摊铺。
5.4摊铺混合料应尽可能的保持连续,开始摊铺时,摊铺机前至少要准备3-5辆车混合料,以减少由于停机造成的施工接头。同时应注意摊铺机螺旋布料器内要有2/3高度的混合料,剩料少时要及时收缩两侧板,以保证摊铺宽度内布料的均匀。
5.5碾压要紧跟摊铺机,碾压温度越高压实效果越好,发现问题也易处理。
5.6钢轮压路机初压边部时,要先留出40cm左右宽度不压,等压完一遍后,将压路机的大部分重量压在已压完的部分上,压路机的一小部分重量压在未碾压的部分上,这样碾压能减少在混合料碾压时向外的推移量。
5.7碾压过程中和摊铺后的混合料温度未达到常温之前,各种机械不能在其上调头、转弯和停放;清洗机械时,不准将废油洒到沥青路面上。
结束语
经过近几年的努力,我们沥青路面的施工质量得到显著提高,经检测,今年建设完成的S307杨小线管白邱至海通、渠村至武寨段公路改建工程等四个工程三米直尺检测平整度最大间隙3毫米以下的达98%以上,路面横坡、高程合格率均在95%以上。路面表面平整密实、无拥包、泛油和明显的纵横向接缝,且级配均匀,无粗细骨料离析现象,达到了较为理想的结果,工程质量上了一个台阶。
1.1 在集料备料之前, 将拟用于沥青混凝土路面的各种集料、沥青和外掺剂, 按要求的试样, 进行材料试验及混合料配合比设计的试验。
根据目标配合比进行生产配合比的设计, 在请计量监督部门对沥拌楼的计量系统进行标定后, 反复调整冷料仓进料比例, 以达到供料均衡, 并根据试验结果确定生产配合比的最佳用油量。
1.2 摊铺施工之前, 对已完成的下承层进行清扫, 使其表面无松散
材料、灰尘和杂质, 浇洒透层, 局部污染较严重的下承层顶层 (无法清除) 在摊铺过程中应涂刷粘层沥青。
1.3 边线外侧设置与层厚相同的方木作挡板, 并用电钻钻孔, 钢桩固定, 调整顺直。
1.4 施工前对各种施工机具作全面检查, 并经调试证明处于性能良好状态, 机械数量足够, 施工能力配套。
1.5 划分作业段将拟用于施工的机械, 按实际施工进度进行调配, 并据此选定每天的作业段长度, 将该计划在施工前申报监理工程师。
2 混合料的运输与布料
2.1 为防止沥青混合料粘结运料车车厢板, 装料前应喷洒一薄层隔离剂或防粘结剂。
运输中沥青混合料上宜用篷布覆盖保温、防雨和防污染。
2.2 运料车轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物, 施工时发
现沥青混合料不符合施工温度要求或结团成块、已遭雨淋现象不得使用。
2.3 摊铺机前应有足够的运料车等候, 开始摊铺前等候的运料车宜在5辆以上。
2.4 运料车应在摊铺机前100~300mm外空挡等候, 避免撞击摊铺机。
3 摊铺作业
3.1 热拌沥青混合料应采用履带式或轮胎式沥青摊铺机。摊铺机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。
3.2 铺筑道路沥青混合料时, 1台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6 (双车道) ~7.
5m (三车道以上) , 通常采用2台或多台摊铺机前后错开10~20m呈梯队方式同步摊铺, 两幅之间应有30~60mm左右宽度的搭接, 并应避开车道轮迹带, 上下层搭接位置宜错开200mm以上。
3.3 摊铺机开工前应提前0.
5~lh预热熨平板使其不低于100℃。铺筑时应选择适宜的熨平板振捣或夯实装置的振动频率和振幅, 以提高路面初始压实度。
3.4 摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺, 不得随意变换速度或中途停顿, 以提高平整度, 减少沥青混合料的离析。
摊铺速度宜控制在2~6m/min的范围内。
3.5 摊铺机应采用自动找平方式。
下面层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式。上面层宜采用平衡梁或滑靴并辅以厚度控制方式摊铺。
3.6 热拌沥青混合料的最低摊铺温度根据铺筑层厚度、气温、风速及下卧层表面温度, 并按现行规范要求执行。
3.7 沥青混合料的松铺系数应根据试铺试压确定。
应随时检查铺筑层厚度、路拱及横坡, 并辅以使用的沥青混合料总量与面积校验平均厚度。
3.8 摊铺机的螺旋布料器转动速度与摊铺速度应保持均衡。
为减少摊铺中沥青混合料的离析, 布料器两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料。
4 压实成型与接缝
4.1 压实成型
4.1.1 沥青路面施工应配备足够数量、状态完好的压路机, 选择合理
的压路机组合方式, 根据摊铺完成的沥青混合料温度情况严格控制初压、复压、终压 (包括成型) 时机。压实层最大厚度不宜大于l00mm, 各层应符合压实度及平整度的要求。
4.1.2 碾压速度做到慢而均匀。
4.1.3 压路机的碾压温度应根据沥青和沥青混合料种类、压路机、气温、层厚等因素经试压决定。
4.1.4 初压宜采用钢轮压路机静压1~2遍。
碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机, 从外侧向中心碾压:在超高路段和坡道上则由低处向高处碾压。复压应紧跟在初压后开始, 不得随意停顿。碾压路段总长度不超过80m。
4.1.5 密级配沥青混合料复压宜优先采用重型轮胎压路机进行碾压, 以增加密水性, 其总质量不宜小于25t。
相邻碾压带应重叠1/3~1/2轮宽。层厚较大时宜采用高频大振幅, 厚度较薄时宜采用低振幅, 以防止骨料破碎。相邻碾压带宜重叠100~200mm。
4.1.6 终压应紧接在复压后进行。
终压应选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机, 碾压不宜少于2遍, 至无明显轮迹为止。
4.1.7 为防止沥青混合料粘轮, 对压路机钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂, 严禁刷柴油。
亦可向碾轮喷淋添加少量表面活性剂的雾状水。
4.1.8 压路机不得在未碾压成型路段上转向、掉头、加水或停留。
在当天成型的路面上, 不得停放各种机械设备或车辆, 不得散落矿料、油料及杂物。
4.2 接缝
4.2.1 沥青混合料路面接缝必须紧密、平顺。
上、下层的纵缝应错开150mm (热接缝) 或300~400mm (冷接缝) 以上。相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错位Im以上。应采用3m直尺检查, 确保平整度达到要求。
4.2.2 采用梯队作业摊铺时应选用热接缝, 将已铺部分留下100~200mm宽暂不碾压, 作为后续部分的基准面, 然后跨缝压实。
如半幅施工采用冷接缝时, 宜加设挡板或将先铺的沥青混合料刨出毛槎, 涂刷粘层油后再铺新料, 新料重叠在已铺层上50~l00mm, 软化下层后铲走, 再进行跨缝压密挤紧, 铺筑新混合料接头应使接槎软化, 压路机先进行横向碾压, 再纵向充分压实, 连接平顺。
5 开放交通
热拌沥青混合料路面应待摊铺层自然降温至表面温度低于50℃后, 方可开放交通。
6 结束语
沥青混凝土路面的施工控制主要是一系列施工质量的控制。既包括原材料的质量控制, 又包括施工过程的质量控制。另外基层的施工质量也直接影响到面层的质量。在施工过程中, 要结合实际情况, 科学合理的组织施工, 铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面, 创造优良工程。
摘要:沥青路面质量的好坏, 除结构设计、材料组合外, 主要取决于施工。随着社会的不断发展, 沥青砼路面在我国高等级公路建设中得到广泛应用。其具有良好的抗滑性和平整度、稳定度好等特点。然而公路运输呈现车流量大和超载重的情况, 导致沥青砼路面损坏, 特别是出现拥包、泛油、车辙、下沉等问题。延长沥青砼面层的使用寿命, 必须加强沥青砼路面施工质量的控制, 有效地提高沥青砼面层的热稳性、不透水性、耐磨性、抗滑性、耐久性和抗疲劳破坏性。因此对施工的全过程、各阶段、每道工序的质量进行严格的检查、控制, 以保证达到规定的质量标准。在沥青砼路面施工中, 关键是质量控制。本文针对沥青砼面层施工质量控制进行了探讨。
【关键词】沥青混凝土面层;水泥稳定碎石基层;施工流程图;中线控制;碾压程序;封层施工;透层施工;粘层施工
0.引言
现代经济的日益发展,使交通运输业呈现出一派繁荣景象。尤为突出的表现就是穿梭在全国各地各等级公路上的车流量大增,车辆加长载重量加大。面对这样严酷的运输现状,公路建设质量当然面临着更加严峻的挑战。公路工程施工是一种复杂的多工种协同操作与多项技术的交叉综合应用的过程,而施工技术管理工作又是公路施工企业管理的重要组成部分。多年的工作实践表明,制订明确的公路工程施工质量标准,建立一系列完整、行之有效的技术体系,在整个施工过程中严格按照我国各级公路的工程技术施工规范进行,并有负责的管理机构层层把关,才能真正保证施工质量的实现。下面,笔者主要围绕公路建设中,沥青混凝土面层及水泥稳定碎石基层的工艺、选料、进料等的质量控制措施进行初步探讨。
1.公路水泥稳定碎石基层的质量控制
1.1制定水泥稳定碎石基层的施工流程图
为加强水泥稳定碎石基层的施工质量,在施工前,必须制定严格而细致的施工流程,作为指导施工人员的质量管理体系之一,任何一个环节都不能缺少。很多施工单位为赶工期,在部分缺乏责任心的监理睁只眼闭只眼的情况下,有的可能会私下省去试验阶段的环节,那是十分危险的做法。具体操作流程笔者再次重申如下:
公路施工(物资、机械、技术) 准备工作→混合料配合比设计→混合料试拌→混合料施工配合比确定→试验阶段→正式摊铺混合料→压实→养生。
1.2水泥稳定碎石基层施工准备
1.2.1机械设施的准备
为确保公路工程中的水泥稳定碎石基层工程质量达到国家技术规范明确的标准,要求施工单位用采用2台WCQ400和2台WBS200型水泥稳定碎石拌合站负责水泥稳定碎石拌合,配备2台12mABG摊铺机负责摊铺,压实配备4台YZ18振动压路机和4台YZ14光轮压路机,水泥稳定碎石的运输由40台15t的自卸汽车负责。
1.2.2物料准备
水泥稳定碎石混合料的组成设计根据水泥稳定碎石底基层的抗压强度(7d)取4.0Mmp的要求,考虑施工场地的气候、水文条件因素,通过反复实验后,选取最适宜于稳定的碎石, 确保必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量。
1.2.3中线控制
施工前恢复中线,在验收合格并经监理工程师批准的下基层放出摊铺线、导向线,每隔10m打出基准杆, 测出标高,拉紧基准钢丝(拉力不小于100kg),上基层的标高、平整度和横坡通过基准钢丝来控制。
1.3施工工艺
1.3.1含水量与水泥剂量的控制
在拌合厂配2台WBS300和2台WBS200型水泥稳定碎石拌合站负责水泥稳定碎石拌和,并保证其计量、输料等装置均处于完好状态。为补偿混合料在贮存、运输和摊铺过程中的水分蒸发,原材料严格按规范要求进行各项指标试验,严格控制施工配和比:
拌和含量控制在比最佳含水量大1%左右。
混和料拌合的水泥剂量控制在设计±0.5%之间。
混和料拌合加水至碾压完毕的时问不超过4h。
1.3.2科学的碾压程序
先轻后重,由边向中,由低向高,严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上,调头和急刹车。
在施工碾压时, 先采用Yz14光轮压路机稳压一遍, 其速度控制在1.5-2km/h,后轮重叠1/2轮宽;然后用YZ18的振动压路机振压4~6遍,碾压速度为2.5~3km/h,重叠l/2轮宽; 最后用YZ14轻型压路机光面。
1.3.3碾压过程中的质量控制
要设专人负责碾压管理工作。试验人员在现场检测混合料含水量,一旦发现到问题,要立马反馈信息,及时纠正,检测压实度、平整度,测量人员在压实过程中要跟踪检测标高,以保证铺筑厚度。
1.4基层养护
(1)两个作业段的衔接处,要采用平口结合,即在第一段施工终止前在其端头埋置并固定一等高度方木,摊铺平齐并压实。第二段施工时,将第一段在施工高程和平整合格处予以切齐,碾压时做好接头的横向碾压。
(2)经监理工程师检查合格的水泥稳定碎石底基层养生期不小于7d;养生期间,要用专门洒水车不间断地向基层洒水,保持表面始终处于潮湿状态,必要时还要铺以草袋覆盖洒水。
2.沥青路面施工顺序
为适应现代高载重量、高速、流量大的行车特点,沥青路面的厚度也在增大,有的厚达28~30cm。沥青路面常用橡胶或聚合物改性沥青作粘结料,铺成开级配抗滑面层,其厚度有向厚层发展的趋势,有的厚达30cm以上。沥青路面的施工顺序为:
封层沥青→粗粒式沥青混凝土下面层(粘层)→沥青混凝土中面层(粘层)→沥青混凝土抗滑层。
2.1透层施工要点
为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化沥青、煤沥青或液体沥青而形成的透入基层表面的薄层,也叫透层。符合下列情况时,应浇洒透层沥青:沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层;水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土;粒料的半刚性基层上必须浇洒透层沥青。
凡是无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层、级配砂砾、级配碎石基层都应喷洒透层油;表面致密的半刚性基层宜采用渗透性好的稀透层沥青;对级配砂砾、级配碎石等粒料基层宜采用软稠的透层沥青;透层油沥青宜采用慢裂的洒布型乳化石油沥青,或者是中、慢裂液体石油沥青或煤沥青。
施工注意事项:透层油洒布后应不致流淌,应渗入基层一定深度,不得在表面形成油膜;如遇大风或将要下雨时,不能喷洒透层油;气温低于IO~C时不宜喷洒透层油;应按设计喷油量一次均匀洒布,当有漏洒时,应人工补洒;喷洒透层油后一定要严格禁止人和车辆通行;在摊铺沥青前,应将局部尚有多余的未渗入基层的沥青清除;透层油布洒后应待充分渗透,一般不少于24h后才能摊铺上层,但也不能在透层油喷洒后很久不做上层施工,应尽早施工;对无机结合料稳定的半刚性基层喷洒透层油后,如果不能及时铺筑面层时,并还需开放交通,应铺撒适量的石屑或粗砂,此时宜将透层油增加10%的用量。用6~8钢筒式压路机稳压一遍,并控制车速。
2.2粘层施工要点
粘层沥青材料目前一般多采用乳化沥青。使用乳化沥青时,宜使用快裂型的乳化沥青,也可以使用快、中凝液体石油沥青或煤沥青。应浇洒粘层沥青的情况如下:双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面在铺筑上层前;旧沥青路面层上加铺沥青层;水泥混凝土路面上铺筑沥青面层,或桥面铺装前;与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水进水口、检查井等的侧面。
施工注意事项:
喷洒表面一定清扫干净,并表面干燥;当气温低于10~C或路面潮湿时禁止喷洒;粘层沥青喷洒后,一定要等乳化沥青破乳,水分蒸发完后才能铺筑上层沥青混凝土;喷洒粘层后,严禁车辆行人通过。
2.3封层的施工要点
作用与适用条件:
封层能封闭某一层起着保水防水,还起着基层与沥青表面层之间的过渡和有效连接作用,对路的某一层表面破坏离析松散处起着加固补强作用。当基层在沥青面层铺筑前,需要临时开放交通时,封层可以防止基层因天气或车辆作用出现水毁。封层分为上封层和下封层,可采用拌合法或层铺法的单层式表面处治,也可以采用乳化沥青稀浆封层。
施工注意事项:当在被磨损的旧路面上铺筑稀浆封层时,施工前应先修补坑槽、整平路面;稀浆封层施工时应在干燥情况下进行;稀浆封层施工应使用稀浆封层铺筑机,其工作速度宜匀速铺筑,应达到厚度均匀,表面平整的要求;稀浆封层铺筑后,必须待乳液破乳、水分蒸发、干燥成型后方可开放交通;稀浆封层施工气温不得低于100C。
2.4石料质量的要求
在沥青层施工过程中,为加强与沥青的粘附性,提高沥青混凝土的抗水能力,应尽量选用碱性石料。严格控制方解石含量<5%,石料的含泥量对沥青路面质量至关重要,要严格按规范控制,主要指<0.075mm颗粒的含量,主要针对1#-3#料的规范规定,<1%的含泥量 ,还有对4#料允许小于0.075mm颗粒含量要求<15%,应严格进行砂当景试验。
2.5沥青用量
有些承包商往往为了节省工程费用,采用规范沥青用量±0.3%的低限值-0.3%,现代化的拌和设备要进行这样的控制是比较容易的,可当沥青混合料的级配不稳定时,特别是当混合料中小于0.075mm颗粒含量偏大时,采用这一低限沥青含量将使沥青混凝土易产生“贫油”。贫油的沥青混凝土除将严重影响沥青混凝土强度和疲劳性能外, 最主要的问题是将导致压实困难,水易于渗入结构, 从而将大大降低沥青混凝士的抗水损害能力。
2.6压实度与空隙率
实践中,将规范规定的压实度按96%标准控制提高到了98%,避免了通车后再压密的明显现象,也降低了沥青路面的空隙率,防止了早期水损害。为保证压实度达到98%,施工必须配备2台25t以上轮胎压路机。
经过施工现场检测,沥青路面压实度的代表值超过98%, 孔隙率除个别外都能控制在7%以内,保证了沥青路面基本不渗水,雨后可基本消除水溃,摊铺50m左右时即可开始碾压。
3.结论
公路是现代经济建中投资巨大的长期工程,又多是处在交通主要干道的枢纽,好的施工质量保证了公路的经久耐用,避免了频繁修补而导致的交通不畅通现象,提高了全社会的经济效益。因此经,作为施工单位,除了对主要工艺材料进行严格控制外,还要做好各工序的施工技术改进,这样才能使工程质量的保证源于规范,又高于规范,从而从根本上结合现实的道路承受情况,提高施工工艺水平、提高工程质量。
【参考文献】
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[2]丁威,冷发光,艾永祥,赵顺增等.普通混凝土配合比设计规程(JGJ 55-2011).北京:中国建筑工业出版社.2011.
李芳
作者简介:李芳,女,1982年10月出生,山西省山阴县人,朔州路桥建设有限责任公司助理工程师,研究方向:道路、桥梁施工
摘要:沥青混凝土路面以其坚实的耐久性、良好的抗滑性,行车的平稳性,良久的稳定度,较好的平整度而倍受人们青睐,在近年来的高速公路建设中得以广泛的应用。优良的沥青混凝土路面质量离不开具有丰富施工经验的人员,离不开质量好、配比合理的材料,离不开先进的施工设备,也离不开严格的工艺控制,同样也受施工水平和环境因素的影响。因此,只有严格进行施工质量的控制,才能保证道路整体的质量和使用性能。本人通过多年来从事沥青混凝土路面的施工经验,对沥青混凝土路面施工质量的控制谈谈个人见解。
关键词:沥青路面;施工;控制;
1.施工准备阶段的质量控制
1.1熟悉设计图纸。在工程项目开工前,工程技术人员要对设计图纸进行审核校对,以掌握设计意图,为在施工当中的质量控制奠定坚实的基础。
1.2合理配置人员。要保证沥青路面的质量,人员配置非常重要,所配人员不仅要具有丰富的施工经验,而且还要具备较强的责任心。
1.3验证配合比设计。路用材料的配合比设计要由相当资质的试验室去完成,并要经监理单位的验证。
1.4设置拌和场。沥青混凝土拌和场要设置在交通条件良好且符合材料运输的经济合理性的要求,并要做到不污染环境,不侵扰附近居民,防洪条件良好。1.5准备原材料。作为主要材料的沥青,可以通过与生产厂家直接订购的办法解决,但在进场时要严格按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的要求进行抽检。各种粗细集料的规格要与路面设计厚度相适应,质地要符合规范要求,数量根据工程的实际需要来确定。
2.沥青混合料配合比的控制
采用马歇尔试验法进行沥青混凝土路面的配合比设计,主要是确定材料的品种,矿料的级配和油石比。
3.沥青混凝土路面的铺筑
3.1拌合、运输。拌和沥青混凝土宜采用配置自动计量装置的拌和机械,拌和温度的控制应符合以下要求:矿料的加热温度为160℃-180℃之间,沥青的加热温度为120℃-130℃之间。拌和时间为30s-50s,其中矿料的干拌时间为5s-10s。拌制好的沥青混凝土在运输过程中要加以覆盖,以免热量的损失。
3.2摊铺。沥青混凝土的摊铺宜采用具有自动找平装置的两台摊铺机排成梯形联合作业。摊铺温度控制在150℃-160℃,最低温度不得低于120℃。摊铺速度控制在3-5m/min,并要保持摊铺的连续性,尽量减少横向接缝。
3.3碾压。沥青混凝土路面的碾压分为初压、复压和终压三个步骤。初压采用双钢轮压路机先稳压一遍,复压采用振动压路机碾压3-4遍,而后采用轮胎式压路机进行终压。碾压工作面一般不得大于50m,当混合料温度低于120℃时,即终止碾压。碾压时,压路机的起步要稳,停止要慢,坚决禁止采用紧急刹车。
3.4施工缝的处理。施工缝处理的好与坏将直接影响路面的平整度,所以,在进行接缝处理时,首先要用切割机将接头部分切除,而后再新铺沥青混凝土。碾压接头处时压路机要呈45°角斜向碾压,并人工配合找平,使前后两段平顺衔接。
4.质量检测及缺陷处理
4.1质量检测工作要贯穿于施工的全过程,其前期从材料进场的试验检测,到混合料拌制时的沥青含量检测和混合料的温度检测。混合料铺筑后的后期检测包括:测定平整度、厚度、宽度、高程及钻芯取样等工作。
4.2常见缺陷及处理
4.2.1波浪。路面产生波浪一方面是由摊铺机自身的性能决定的,另一方面是混合料的温度及级配发生变化。处理办法:一是是调整摊铺机的性能,使其达到均匀摊铺的要求;二是调整矿料级配,使其趋于合理;三是严格控制混合料的拌和温度,使混合料摊铺时的温度达到均匀、一致。
4.2.2横缝跳车。路面出现横缝跳车的原因主要是接缝处理不当,处理办法是先将已成型的路面切齐,摊铺新的路面后,压路机先横向碾压,然后纵向碾压,必要时可用人工找平。
4.2.3密实度不够。路面密实度达不到设计要求的主要原因是油石比失控和压实不足。处理办法:一是是合理调整油石比。二是压实是不仅要及时,而且要按照试验段总结出来的压实遍数碾压。
4.2.4隆起、推移、松散。这些缺陷一是基层刚度不足,二是油石比偏大,三是压路机启动和停止的速度太快。处理办法:一是对基层的软弱路段进行补强处理;二是适当降低油石比;三是严格控制压路机的启停速度。
样刊邮寄地址:山西省朔州市开发区招远路奥林山水朔州路桥建设有限责任公司李芳
随着社会的不断发展,沥青混凝土路面在我国高等级公路建设中得到广泛应用。其具有良好的抗滑性和平整度、稳定度好等特点。然而公路运输呈现车流量大和超载重的情况,导致沥青砼路面损坏,特别是出现拥包、泛油、车辙、下沉等问题。延长沥青砼面层的使用寿命,必须加强沥青砼路面施工质量的控制,有效地提高沥青砼面层的热稳性、不透水性、耐磨性、抗滑性、耐久性和抗疲劳破坏性。
一、施工准备阶段质量控制
(一)原材料的质量控制
1、首先抓集料检验,从加工性、结构性两大指标狠抓落实,粗集料要注重颗粒尺寸、形状、松软质和粘附性指标,签订供货合同时要注意保证粗集料筛分级配变异小,保证石料软弱颗粒、白云石、长石的含量控制在合理范围内。细集料应注重砂当量(或≤0.075含量)和粘附性等指标,应严格控制砂,进场后及时搭棚防雨、防晒。所有集料注意分级存放,不得串混。为防止材料离析,还要将场地硬化,并在堆放时采用水平或斜坡分层堆放,不能锥堆。沥青原材料应从粘度等指标着手,确保沥青指标优良,符合设计要求,
沥青材料的存放应符合下列要求:
(1)沥青运至沥青厂或沥青加热站后,应按规定分摊进行检验其主要性质指标是否符合要求,不同种类和标号的沥青材料应分别贮存,并应加以标记。
(2)临时性的贮油池必须搭盖棚顶,并应疏通周围排水渠道,防止雨水或地表水进入池内。
2、矿料要求
(1)不同规格的矿料应分别堆放,不得混杂,在有条件时宜加盖防雨顶棚。
(2)合种规格的矿料到达工地后,对其强度、形状、尺寸、级配、清洁度、潮湿度进行检查。如尺寸不符合规定要求时,应重新过筛,若有污染时,应用水冲选干净,待干燥后方可使用。
选择集料料场是十分重要的,对粗集料料场,重要是检查石料的技术标准能否满足要求,如石料等级、饱水抗压强度、磨耗率、压碎值、磨光值及石料与沥青的粘结力,以确定石料料场。细集料的质量是确定料场的重要条件。进场的砂、石屑及矿粉应满足规定的质量要求。
(二)沥青混凝土组成设计
试验室在沥青路面施工中起着举足轻重的作用,做好试验室的管理工作是提高沥青路面施工质量的重要环节.通过试验检测能用定量的方法科学地评定沥青路面原材料、沥青混合料的质量及沥青路面工程质量.笔者仅从试验检测的角度,谈谈试验室对沥青路面施工的质量控制.
作 者:洪学群 作者单位:汕头公路工程质量监督站,广东,汕头,515041 刊 名:中国新技术新产品 英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期):20xx “”(10) 分类号:U4 关键词:沥青路面 材料选择 配合比设计 施工质量控制 运营成本
关键词:沥青,混凝土路面,施工,质量控制
1.概述
随着高等级公路建设的发展, 沥青混凝土路面占有越来越大的比例, 沥青混凝土施工也逐步引起了广泛的关注。但随着其不断的发展, 也暴露出了一些缺陷。这主要表现在越来越多的超重车辆给沥青路面带来了严重的早期质量破坏, 同时气温的影响或施工的不规范, 从而导致沥青混凝土路面被破坏, 使用寿命减短。因此, 作为为路面工程最后的结构层, 直接承受行车荷载的作用, 要求该层必须具有足够的强度、稳定性、平整度、抗滑性和尽可能低的扬尘性。针对这些要求, 我们在沥青混凝土路面施工中, 从材料、配合比、施工工艺、机械设备上都要加以严格的控制。
2.常见质量问题及其原因
2.1沥青面层压实度不足的问题
(1) 石料或沥青加热温度偏低, 造成沥青混合料出厂温度偏低;沥青混合料在运输时未做好覆盖, 使沥青混合料温度降温太快;在摊铺时已达不到温度要求;碾压时, 压路机不能紧跟碾压, 摊铺的沥青混合料散热太快, 温度达不到碾压温度, 使沥青混合料不易压实。
(2) 石料的压碎值偏大、针片状含量较大、棱角少, 导致石料易被压碎, 集料间的嵌挤效果差, 沥青混凝土易失去骨架支撑。细集料的当量不足, 矿粉的0.075mm通过率小, 较粗;配合比设计或调整时, 4.75mm筛孔通过率或矿粉添加量小;沥青拌和楼的风门开度太大, 或称量不准确, 矿粉添加量偏少, 导致0.075mm的通过率太小, 填充料偏少。
(3) 在摊铺后的沥青混合料离析面未及时用细料填补, 造成该离析面粗集料集中处填充料不足, 压实度不易达到。
(4) 摊铺机的参数特别是夯锤和震级的设置太小, 易使初始压实度太小;沥青摊铺机的摊铺速度太快, 压路机跟不上碾压, 沥青混合料降温太快, 沥青混合料不易压实。
(5) 骨料在滚筒里加热时间太长, 由于骨料相互间碰撞, 造成粗集料破碎较多, 沥青混合料骨架受到破坏, 使沥青混凝土级配发生较大变化。
(6) 压路机碾压不规范未按试铺确定的方案进行碾压, 压路机出现漏压或少压, 碾压重叠宽度不足, 压路机速度过快。
(7) 试验室取料没有代表性;分料及抽提、马歇尔实验操作不规范;击实温度太高, 误差大, 造成马歇尔密度偏大。
(8) 钻芯取样及切除时对试样造成破损, 使试样的马歇尔密度偏小, 压实度不足。
3.沥青面层泛油的问题
3.1原材料污染
采石场的加工场粉尘太大, 加工好的石料未作好防污染措施, 加工好的石料被污染, 粉尘含量大;4#料的砂当量不足;拌和楼的料场未做好防污染措施, 粉尘含量大。
3.2拌和楼除尘不净
拌和楼的除尘设备出现问题, 如除尘布带未及时洗、换, 风门开度太小等;集料潮湿, 除尘时间不够;拌和楼随意提高拌和产量, 导致集料除尘时间不够;拌和楼的称量系统出现问题, 矿粉添加量太大, 导致0.075mm的通过量偏大, 或者沥青添加量超过要求, 油石比偏大。
3.3配合比不准确
由于石料的级配不稳定, 集料偏细, 未及时进行配合比调整, 导致细集料偏多, 碾压时细集料易被集中在表面, 由于细集料表面吸附沥青较多, 胶轮碾压搓揉后导致该处沥青混凝土泛油。
3.4复压遍数过多
胶轮复压未按试铺确定的碾压遍数施工, 导致胶轮长时间的搓揉后, 细集料被搓揉集中在表面, 由于细集料表面吸附沥青较多, 导致该处沥青混凝土泛油。
4.严格控制施工质量
沥青路面施工必须按全面管理的质量要求, 建立健全有效的质量保证体系, 实际目标管理, 工序管理, 明确责任, 对施工全过程, 每道工序的质量进行严格的检查、评定, 以保证其达到质量标准。具体抓好以下几个方面:
(1) 严格控制沥青拌合料的拌合质量, 加大马歇尔试验频率, 严格控制混合料的油石比、稳定度、流值指标。
(2) 提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时, 运距不能过远, 摊铺厚度均匀, 压实设备数量应配套, 碾压遍数不能太少, 以免混合料空隙太大, 一般不能进行补料, 尤其是下面层;基层雨后潮湿未干, 不能摊铺。纵横向接缝应紧密、平顺、各幅间重叠的混合料应用人工铲走。
(3) 合理洒布透层油, 粘层油。在进行各层摊铺前, 必须保持顶面清洁, 对于水泥稳定类半刚性基层, 透油层应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时, 应保持稳定的车速和喷洒量, 不能流淌或形成油膜。
(4) 严格控制碾压质量, 提高碾压效果。沥青混凝土摊铺整平之后, 应趁热及时碾压。碾压过程分初压、复压和终压三个阶段。初压用60~80KN双轮压路机以1.5~2.0km/h的速度先碾压2遍, 使混合料得以初步稳定。随即用100~120KN三轮压路机或轮胎压路机复压4~6遍。碾压速度:三轮压路机为3km/h;轮胎压路机为5km/h。复压阶段碾压至稳定无显著轮迹为止。终压是在复压之后用60~80KN双轮压路机以3km/h的碾压速度碾压2~4遍, 以消除碾压过程中产生的轮迹, 并确保路面表面的平整。碾压时压路机开行的方向应平行于路中心线。
(5) 严格控制接缝施工质量。沥青混凝土路面的各种施工缝处, 往往由于压实不足, 容易产生台阶、裂缝、松散等病害, 影响路面的平整度和耐久性, 施工时需注意一下两个问题:
a.纵缝施工。对当日先后修筑的两个车道, 摊铺宽度应与已铺车道重叠3~5cm, 所摊铺的混合料应高出相邻已压实的路面, 以便压实到相同的厚度。对不在同一天铺筑的相邻车道, 或与旧沥青路面连接的纵缝, 在摊铺新料之前, 应对原路面边缘加以修理, 要求边缘凿齐, 塌落松动部分应刨除, 露出坚硬的边缘。缝边应保持垂直, 并需在涂刷一薄层粘层沥青之后方可摊铺新料。纵缝应在摊铺之后立即碾压, 压路机应大部分在已铺好的路面上, 仅有10~15cm的宽度压在新铺的车道上, 然后逐渐移动跨过纵缝。
b.横缝施工。横缝应与路中线垂直。接缝时先沿已刨齐的缝边用热沥青混合料覆盖, 以资预热, 覆盖厚度约15cm, 待接缝处沥青混合料清除, 换用新的热混合料摊铺, 随即用热夯沿接缝边沿夯捣, 并将接缝的热料铲平, 然后趁热用压路机沿接缝边缘碾压密实。
5.施工质量管理
与其他产品一样, 沥青混凝土路面也是工、料、机三个主要因素结合而生产出来的。因此, 沥青混凝土路面的质量管理与控制就是对工、料、机的管理与控制。
5.1对人的管理
生产过程中各工序和主要岗位 (含管理人员) 必须由有经验的人员或经过培训取得上岗资格的人员操作或管理。要有明确、严格的岗位责任制。要有严格的奖惩措施。要把每个人的切身利益与产品的质量紧密联系起来, 使他们既有干好的技能, 又有干好的愿望和动力。要经常对全体员工进行产品质量重要性的教育。特别是各级领导者必须牢固树立质量是企业生命的思想。
5.2原材料的管理与控制
对用于永久性工程的材料, 应严格按有关规定和要求进行质量检验, 把好原材料质量关。保证使用的原材料全部合格。对各种混合料的管理与控制。
首先是抓配合比设计。使用于生产的配合比设计理想。然后是抓生产过程中的质量管理与控制。对沥青混合料来说, 一是控制好油石比和矿料级配。二是控制好各个环节的温度, 发现问题及时调整。这两个问题控制好了, 质量就有保证。对半刚性基层、底基层混合料主要是控制好水泥、石灰等稳定材料的剂量, 这是保证强度符合要求的主要因素, 不得减料, 必须用足。
其次是生石灰消解要充分, 过筛要严格, 防止未消解的石灰块, 否则将造成路面拱起;此外, 含水量要适当, 否则难以压实。
原材料存在的问题是有些地方缺少专门按规范要求规格生产各种粗集料的厂家和产品, 特别是底、中面层所需的粗集料尤为突出。关于沥青质量的问题, 有些沥青的质量不稳定。使用前应从沥青供应厂、沥青供应站取样检查。不合格的沥青不得运往拌和厂;在使用过程中应按规定的时间和次数检查沥青的质量, 避免使用不合格的沥青。
5.3对施工机械的管理
先进、良好的机械设备是保证质量、提高效率、加快进度与改善劳动条件的基础。机械管理主要是让各种路面施工机械处于良好状态、充分发挥其应有的作用。拌和厂和工地应有一个精干的机械维修小组并配备足够、适用的机具和易损零配件。一旦发生故障应能很快排除或修复。各类操作机手应持证上岗, 严格按操作规程运行。漏油的机械、车辆不应上路, 以避免给路面造成污染和损坏。
6.结语
沥青路面的质量, 不只是施工部门单一的质量控制, 各相关部门都应引起重视, 并根据其成因, 从路面设计、原材料进场到具体施工有针对性地采取一系列预防和改善措施, 同时建立健全质量保证体系;从管理部门、设计部门到施工部门层层重视, 层层控制、层层落实, 只有这样, 才能使我们的公路建设全面提高, 更上一个新台阶。
参考文献
[1]J TG F30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范[s].北京:人民交通出版, 2003
[2]郭忠印.沥青路面施工与养护技术[M].北京:人民交通出版社, 2003.
关键词:沥青混凝土 路面 施工 质量控制
现如今,高等级公路大多数采用沥青混凝土路面。沥青混凝土施工逐步引起了广泛关注。根据现代交通的要求,沥青混凝土路面必须具有足够的强度、足够的稳定性(包括干稳定性、水稳定性、温度稳定性)、足够的平整度、足够的抗滑性和尽可能低的扬尘性。针对这些要求,我们在沥青混凝土路面施工中,从选材到工艺控制、现场施工都加以严格的控制。
1 原材料的质量控制
在沥青混凝土路面工程施工的准备阶段,原材料的质量检查应当是质量控制工作的主要内容,因为原材料的质量是影响沥青混凝土路面质量的根本因素。在这阶段应当对选定的石料、矿粉、沥青按照规范进行质量检查,对于不合格的原材料坚决不允许使用。同时,对石料、矿粉的选定还须考虑到采石场的产量,沥青混凝土路面施工具有大规模、机械化施工的特点,日生产量大,如果因为原材料的供应不足而影响施工日进度,这实际也对沥青混凝土路面的质量造成影响。在此基础上方可进行沥青混合料的配合比设计工作。而对沥青混合料的配合比设计必须进行同步验证,需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,應严格按照沥青混合料的配合比设计确定的石料、油石比、级配生产施工。
2 试铺段施工的质量控制
在进行大规模施工之前,应当用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求,在严密的监督和质量控制下进行试铺,试铺段长度200~500m,并通过试铺解决以下问题:①进行生产配合比验证,确定标准生产配合比;②确定摊铺机的操作方式,包括摊铺温度、速度、振动振捣强度、自动找平方式;③选择压实机具,确定碾压组合、压实顺序、碾压温度、速度及遍数;④确定松铺系数;⑤确定施工产量及每天作业段长度;⑥横向工作缝的处理方法;⑦做出试铺段试铺总结,报监理审批后作为正式开工的依据。
3 施工阶段的质量控制
3.1 沥青混合料拌制 ①拌和温度。拌和时沥青的温度在160~170℃左右,由于常温的矿粉是与矿料同时加入的,为保证矿料的拌和温度,矿料的进料温度控制在175~190℃,混合料出厂温度以155~170℃为宜。②拌和料不得使用回收粉尘,粉尘必须排放出去。用于生产沥青混凝土的矿粉必须存放于拌和机石粉灌中,保持干燥,呈自由流动状态。③工地试验室每天对拌和物性能、集料级配和沥青用量进行抽样检验2次,拌和料各项性能指标必须与试铺合格产品相符。④拌和料应均匀一致,无花白、结团成块或严重的粗细料分离现象,严禁不合格的产品出场。⑤多雨潮湿气候时,生产沥青混合料所需集料(尤其是石屑)应堆放在干燥储存,当细集料需要量少又受雨潮湿使冷料仓供料困难时,尽量不按排施工。
3.2 沥青混合料摊铺 ①施工段采用摊铺机整幅摊铺。加宽段采用摊铺机梯队作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后面摊铺的高程基准面,并有5~10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15cm以上。②为确保沥青混凝土路面平整度、厚度达到设计要求,上面层摊铺采用走雪橇方式控制摊铺层厚度和平整度,摊铺机安装移动式自动找平基准装置。③为减少施工横缝,应保证每层每天至少摊铺1.5km。④摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的摊铺速度、振动、振捣频率匀速前进,严禁中途变速或停顿。⑤每天开始摊铺前,熨平板必须预热,预热温度不得低于70℃。⑥机械摊铺过程中,不得用人工反复修整。但在下列情况下,可用人工局部找补、更换混合料或人工摊铺。⑦摊铺好的沥青混合料在未经压实前,施工人员不得踩踏。⑧摊铺遇雨时,应立即停止施工,并在雨后清除未压实成型的混合料。
3.3 沥青混合料的压实及成型 ①沥青混合料压实以试铺段确定的碾压组合和速度,紧接摊铺后进行,分为初压、复压、终压三个阶段进行,一般高速公路沥青混凝土路面采用钢轮压路机和轮胎压路机联合作业完成压实工作。②碾压分段进行,分段长度控制在30~50m,即一段初压,一段复压,一段终压,段与段之间应设标志,并指定专人负责移动,便于司机辨认。③初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(≤8t)在混合料摊铺后进行稳压,每台压路机至少碾压一遍,碾压速度2~3km/h。④复压采用3台重型轮胎压路机碾压,每台压路机至少碾压二遍,碾压速度4.5~5.5km/h。⑤终压采用1台轻型双钢轮压路机和1台重型双钢轮压路机静压。每台压路机至少碾压一遍,碾压速度5~7km/h。⑥压路机起动、停止必须减速缓慢进行,不得急刹车。⑦压路机加水时,应行驶到已复压的沥青混凝土路面边缘停放,加水后应就地来回碾压平整后再离开原位。⑧相邻碾压应重叠1/3~1/2轮宽,压路机转向角度不得大于35°。⑨初压后的沥青混凝土面层不得产生推移、开裂现象;复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹;终压后要求表面平整,光洁,颜色均匀一致,无明显轮迹。⑩对压路机无法压实的边缘及构造物接头处应采用小型压路机或振动夯压实。 施工过程中禁止对路缘石及硬化土路肩造成污染,胶轮压路机碾压时需距路缘石边缘5cm左右。 当天碾压的沥青混合料面层应封闭交通,不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。
3.4 接缝处理 ①由于采用整幅摊铺,因此无纵缝。②横向施工缝采用平接缝,在摊铺段端部的3m直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用切缝机切齐铲除;继续摊铺时,应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺熨平板从接缝处起步摊铺。③接缝处碾压时用钢轮压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层,碾压后用3m直尺检查平整度是否达到要求。④上下面层的横向接缝必须错位1m以上,横向施工缝应远离桥梁毛勒缝20m以外,不得设在毛勒缝处,以确保毛勒缝两边路面的平顺。
4 质量意识、管理的力度、科学制度的制定
4.1 不合格的原材料坚决不能用于道路建设,抓好混合料配合比的试验,严格进行现场检测和室内试验,这包括拌合厂、施工现场的各项温度检测与记录,包括规定频率的混合料马氏试验、抽提试验等,还包括路面外形尺寸检测记录、路面厚度、压实度、平整度检测等等。
4.2 检测资料的管理与分析是工程质量建设的又一个方面,也是工程质量的实际记录。其中包括料场状况、按工日的混合料拌和记录、按工日的施工现场记录、检验资料的论定和反馈、按工日的工程质量指标图表、工程质量的动态分析等等。
在沥青混凝土路面工程施工的准备阶段,原材料的质量检查应当是质量控制工作的主要内容,因为原材料的质量是影响沥青混凝土路面质量的根本因素。在这阶段应当对选定的石料、矿粉、沥青按照规范进行质量检查,对于不合格的原材料坚决不允许使用。同时,对石料、矿粉的选定还须考虑到采石场的产量,沥青混凝土路面施工具有大规模、机械化施工的特点,日生产量大,如果因为原材料的供应不足而影响施工日进度,这实际也对沥青混凝土路面的质量造成影响。在此基础上方可进行沥青混合料的配合比设计工作。而对沥青混合料的配合比设计必须进行同步验证,需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,应严格按照沥青混合料的配合比设计确定的石料、油石比、级配生产施工。2 基层表面的清理与检查 2.1 清洁
施工前用扫帚等工具清扫路面基层表面,要达到干燥、清洁、无松散石料。对局部被水泥等杂物污染并冲刷不掉的路面污染物应用人工将其凿除。2.2 检查路面基层的高程和平整度
按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98),路面基层的纵断高程和平整度若不符合要求应制订处理方案,报审批。
(1)若二灰碎石局部松散,凹凸不平可凿除后用素混凝土填平;
(2)若路面基层纵断面高程超过设计标准,应进行纵断高程调整;
(3)若横坡超过设计要求,应按0.1%渐变设过渡段调整。2.3 沥青下承层的质量检验
按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)对下承层的外观与内在质量进行全面检查,对局部缺陷(如严重离析、开裂等),应按规定修复补救,并将缺陷及修复情况整理存档备案。3 施工人员
成立项目经理部,严密组织,加强管理,保证质量,每道工序、每个施工环节都应当配备专门人员负责,在这里尤其应当强调在高等级公路沥青混凝土路面施工中,施工经验对于工程质量的影响是很关键的,因此我们一贯强调施工和管理人员技能及经验的积累,而且在施工过程中决不随意调换施工骨干人员,以保证沥青混凝土路面施工的连续性与质量的可靠性。4 试铺段施工
在进行大规模施工之前,应当用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求,在严密的监督和质量控制下进行试铺,试铺段长度200~500m,并通过试铺解决以下问题:
(1)进行生产配合比验证,确定标准生产配合比;
(2)确定摊铺机的操作方式,包括摊铺温度、速度、振动振捣强度、自动找平方式;
(3)选择压实机具,确定碾压组合、压实顺序、碾压温度、速度及遍数;
(4)确定松铺系数;
(5)确定施工产量及每天作业段长度;
(6)横向工作缝的处理方法;
(7)做出试铺段试铺总结,报监理审批后作为正式开工的依据。5 施工阶段的质量控制 5.1 沥青混合料拌制 5.1.1 生产流程 5.1.2 各环节控制
(1)拌和温度。
拌和时沥青的温度在160~170℃左右,由于常温的矿粉是与矿料同时加入的,为保证矿料的拌和温度,矿料的进料温度控制在175~190℃,混合料出厂温度以155~170℃为宜。
(2)拌和料不得使用回收粉尘,粉尘必须排放出去。用于生产沥青混凝土的矿粉必须存放于拌和机石粉灌中,保持干燥,呈自由流动状态。
(3)工地试验室每天对拌和物性能、集料级配和沥青用量进行抽样检验2次,拌和料各项性能指标必须与试铺合格产品相符。
(4)拌和料应均匀一致,无花白、结团成块或严重的粗细料分离现象,严禁不合格的产品出场。
(5)多雨潮湿气候时,生产沥青混合料所需集料(尤其是石屑)应堆放在干燥储存,当细集料需要量少又受雨潮湿使冷料仓供料困难时,尽量不按排施工。5.2 沥青混合料动输
混合料尽可能采用大吨位自卸汽车运输,运输车的数量,根据生产能力、车速、运距等情况综合考虑,合理配置,并留有适量富余的备用。在运输过程中,应注意做好以下几点:
(1)为了确保摊铺温度,并防止漏料造成污染和防雨,所有沥青混合料的运输车辆都有用油覆盖。
2)运输车装料前必须将车箱清理干净,车箱底板及周壁要涂一薄层油水混合液(柴油:水〈1:3),防止混合料粘连。
(3)拌和机向运料车卸料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少离析现象。
(4)自卸车车箱后挡板卡扣必须保持清洁,易于卡紧、开启,以防车辆在运输途中漏料,造成材料浪费和路面污染。
(5)倒车卸料时,要避免汽车撞击摊铺机,指定专人指挥车辆,在摊铺机前10~30㎝处停车,卸料过程中应挂空档靠摊铺机推动前进。
(6)沥青混合料运到现场的温度不得低于130~150℃。已经结团或受雨淋的混合料不得摊铺。
(7)运输车在返回途中,料斗要落下,以免发生事故和余料漏污染路面。
(8)料车中残余混合料运离摊铺现场,在指定地点集中清除,当天施工产生的废料当天运出工地。5.3 沥青混合料摊铺
(1)施工段采用摊铺机整幅摊铺。加宽段采用摊铺机梯队作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20㎝宽暂不碾压,作为后面摊铺的高程基准面,并有5~10㎝左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15㎝以上。
(2)为确保沥青混凝土路面平整度、厚度达到设计要求,上面层摊铺采用走雪橇方式控制摊铺层厚度和平整度,摊铺机安装移动式自动找平基准装置。
(3)为减少施工横缝,应保证每层每天至少摊铺1.5km。
(4)摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的摊铺速度、振动、振捣频率匀速前进,严禁中途变速或停顿。
(5)每天开始摊铺前,熨平板必须预热,预热温度不得低于70℃。
(6)机械摊铺过程中,不得用人工反复修整。但在下列情况下,可用人工局部找补、更换混合料或人工摊铺。
①横断面不符合要求或摊铺带边缘局部缺料;
②构造物接头部位缺料。人工修整必须在现场主管人员专门指导下进行,认真调整,局部换料,仔细修补,同已铺混合料接顺,不留明显印迹和差异。如遇摊铺机本身原因导致严重缺陷,应立即停止摊铺。人工修整时,不允许站在热混合料上操作。
(7)摊铺好的沥青混合料在未经压实前,施工人员不得踩踏。
(8)摊铺遇雨时,应立即停止施工,并在雨后清除未压实成型的混合料。5.4 沥青混合料的压实及成型
(1)沥青混合料压实以试铺段确定的碾压组合和速度,紧接摊铺后进行,分为初压、复压、终压三个阶段进行,一般高速公路沥青混凝土路面采用钢轮压路机和轮胎压路机联合作业完成压实工作。
(2)碾压分段进行,分段长度控制在30~50m,即一段初压,一段复压,一段终压,段与段之间应设标志,并指定专人负责移动,便于司机辨认。
(3)初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(≤8t)在混合料摊铺后进行稳压,每台压路机至少碾压一遍,碾压速度2~3km/h。
(4)复压采用3台重型轮胎压路机碾压,每台压路机至少碾压二遍,碾压速度4.5~5.5km/h。
(5)终压采用1台轻型双钢轮压路机和1台重型双钢轮压路机静压。每台压路机至少碾压一遍,碾压速度5~7km/h。
(6)压路机起动、停止必须减速缓慢进行,不得急刹车。
(7)压路机加水时,应行驶到已复压的沥青混凝土路面边缘停放,加水后应就地来回碾压平整后再离开原位。
(8)相邻碾压应重叠1/3~1/2轮宽,压路机转向角度不得大于35°。
(9)初压后的沥青混凝土面层不得产生推移、开裂现象;复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹;终压后要求表面平整,光洁,颜色均匀一致,无明显轮迹。
(10)对压路机无法压实的边缘及构造物接头处应采用小型压路机或振动夯压实。
(11)施工过程中禁止对路缘石及硬化土路肩造成污染,胶轮压路机碾压时需距路缘石边缘5㎝左右。
(12)当天碾压的沥青混合料面层应封闭交通,不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。5.5 接缝处理
(1)由于采用整幅摊铺,因此无纵缝。
(2)横向施工缝采用平接缝,在摊铺段端部的3m直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用切缝机切齐铲除;继续摊铺时,应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺熨平板从接缝处起步摊铺。
(3)接缝处碾压时用钢轮压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层,碾压后用3m直尺检查平整度是否达到要求。
(4)上下面层的横向接缝必须错位1m以上,横向施工缝应远离桥梁毛勒缝20m以外,不得设在毛勒缝处,以确保毛勒缝两边路面的平顺。5.6 施工遇雨的处理
沥青混合料面层雨天不施工。如在施工过程中遇雨,采取以下措施:
(1)现场立即停止摊铺,用油布等把摊铺机包括料斗部分全部覆盖;
(2)运输车及时盖上油布,并立即通知拌和车间停止拌和;
(3)已摊铺部分加紧碾压,尽快完成;
(4)雨过后,如摊铺机前地面干燥、无积水,摊铺机料斗内的沥青混合料温度能满足最低温度要求,可以把已运到工地的混合料铺完,是否继续拌和、摊铺,应根据气候情况研究决定。如果地面潮湿,储料内沥青混合料温度低于最低温度标准,则应丢弃。摊铺后未经碾压密实即遭雨淋的沥青混合料全部清除。6 检测
对于铺筑完成的路面由专人严格按照部颁标准《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)进行检测,主要包括以下几个方面内容:
(1)原材料的质量检查:包括沥青、精集料、细集料、填料。
(2)混合料的质量检查:油石比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、混合料出厂温度、运到现场温度、初压温度、碾压终了温度;混合料拌和均匀性。
(3)面层质量检查:厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、偏位、摊铺的均匀性。
(4)施工完的面层及时报验。
1 正确选择施工材料,实现科学的配合比
根据工程的实际需要,选择合适的材料,是保证公路沥青路面舡质量的必要前提。因此,在施工前,必须对工程所要用到的各种材料,进行科学的筛选,包括对集料、填料、沥青等。
1.1 正确选择集料
首先,在选用粗集料时,要注意以下事项:一是不应该使用鄂式破碎机加工生产出的碎石;二是要合理控制粗集料粒径的大小,因为粗集料粒径的大小,会影响到沥青混合料的抗疲劳强度和抗车辙能力的高低。相关研究表明,只要沥青混合料厚H与粗集料最大粒径D的比值接近2,路面表面层的抗滑性、路面抗车辙能力、耐久性就可以得到明显的提高,还能在一定程度上减少路面平整度的衰减;三是存放集料的时间不宜过长。因为碎石如果长期存放,而又没有采取一些相应的保护措施,集料表面就容易被一层薄薄的粉料包围,在与沥青混合时不易粘附;四是所选用的集料应具备硬度高、耐磨耗性好、棱角好的性能,这样才能保证其有良好的嵌挤能力。而且要注意针片状颗粒的含量要控制在10%以内,小于0.075衄筛孔的颗粒的含量控制在1%之内。
其次,在选用细集料时,一般以使用机制砂为主,如果缺少机制砂,可以用石屑来代替。在细集料主要成分的含量比例上,要严格控制:一是在采用石屑时,小于0.075筛孔颗粒的含量要控制在15%以内;二是使用的天然砂,要控制在集料总量的7%以内;三是砂当量应小于60%。同时,细集料容易受雨水冲刷,所以必须做好防范工作,比如搭建防雨棚。
再次,要准确判断集料的酸碱性。因为沥青通常都是呈酸性的,因此为了增强集料与沥青的结合能力,所以在选择时不要考虑使用酸性的集料。
1.2 正确选择填料和沥青
首先,正确选用填料。沥青路面的填料应该使用经过磨细的石灰岩石粉,而不应该使用拌和机回收粉尘作为填料。同时,-为了提高集料与碎石的粘附程度,可以掺入2%的水泥代替矿粉。同时要对矿粉进行视密度、含水量、粒度范围、亲水系数的试验。
其次,正确选用沥青。
①要根据公路所在地,选用不同的沥青。比如处于热带地区的公路,其路面施工所选用的`沥青应是稠度大且软化点高,含蜡量低,以防止夏季出现路面泛油的现象。
②修筑公路路面的沥青,在高温的情况下要有较低的感温性,而在低温时又需要有较好的形变能力,因此在选择沥青时,应该尽量选择溶―凝胶型结构的环烷基稠油直馏沥青。其中沥青质的含量为15%~25%,针入度指数较小,在-2~+2之间,PVN值宜在0―0.5之间。
③根据交通流量的预测情况,选用沥青。对交通流量大,车辆载重量大的公路的沥青砼表层,就要考虑采用进口的沥青,如壳牌、埃索、阿尔巴尔亚,标号宜为AH~50或AH~70,以便提高沥青的品质,提高沥青路面的质量。
2 配合比设计的科学性
配合比设计是否合理科学,影响到沥青混合料的质量,也就影响到公路路面的质量,因此,必须抓好配合比的设计工作。沥青配合比设计按现行《公路沥青路面施工技术规范=》(YrJ032)分为目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证3个阶段。
2.1 目标配合比设计
首先,用水洗法,进行矿料的合成级配计算,尽量使级配的结果接近设计规范级配范围的中值。以沥青用量按0.5%间隔递增制作6―8组试件,试件应该实行单个配料。而混合料拌和、击实温度则由沥青粘/温曲线确定。比如对于sMA和改性的沥青混合料,其击实温度就应该相应的提高10℃~20左右。拌和用木质纤维素作为稳定剂的SMA混合料时,小型沥青混合料自然搅拌机应首先将木质纤维素与矿粉干拌60 s~90 s,使木质纤维索发散,再进行正常的拌和。
2.2 生产配合比设计
公路沥青路面混合料可采用间歇式拌和机,根据目标配合比设计的集料比例对沥青拌和机进行冷料输入,当拌和机进人生产状态后,就要从热料仓中取出筛分后的集料,合成生产配合比级配,并尽量使其接近目标配合比级配曲线,并取最佳油石比及±0.3%的油石比进行马歇尔试验确定生产配合比的最佳沥青用量。在选用拌和机振动装备时应当注意:拌和机的最大筛孔应保证材料最大粒径满足级配范围,同时要保持各料仓的材料平衡,避免出现待料、溢料的现象。
2.3 生产配合比验证
在完成生产配合比的设计之后,还要检验其实际操作的可行性,一般可以通过试拌试验段的铺筑来验证。从外到内对沥青混合料进行质量检验,把得来的试验数据,进一步整理后进行科学分析。如果出现指标不符合质最要求,就必须以设计要求为准绳,对生产配合比或有关工艺进行调整。
3 做好沥青混合料的摊铺
在完成材料的选择和配合比设计之后,就开始进入沥青混合料的摊铺阶段,这个阶段是公路路面施工质量控制的关键所在,在施工技术的使用上,必须符合工程的实际需要,各工序必须按规定顺序完成。
3.1 做好摊铺的准备工作
首先,沥青面层摊铺前必须对中面层进行清理,要保证表面的干净清洁,然后再进行喷洒粘层油。在这期间,要合理控制喷油量,尽量做到准确、均匀,如果过多,就会影响到上面层的油石比。其次,摊铺前必须要对烫平板进行加热,温度要保持在70℃以上,为保证混合料的及时摊铺,施工现场的等候料车应不少于5辆。
3.2 控制好沥青混合料的摊铺
在做好施工准备后,开始正式进入摊铺阶段。在这一阶段,必须合理的运用相关技术,保证技术符合施工的规范。
首先,在温度的控制上,普通沥青混合料摊铺温度不低于130~150度,但不要超过180度。而改性沥青、SMA、Supcrpaw等混合料应提高10℃~20℃左右。其次,在施工动作的控制上,摊铺过程中要保持速度的稳定和动作的连续性,摊铺速度要根据拌和机的产量及摊铺层厚度宽度的要求来决定,应基本控制在2 m/rain。5 m/rain。在整个摊铺过程中,摊铺机螺旋送料器应不停顿地转动,两侧应保持有不少于送料高度的2/3的混合料。同时,为了防止离析,摊铺机中途不能随便收斗,而且斗内两侧剩余混合料不得用于路面摊铺,因其温度较低,不符合相关技术对温度的要求。
3.3 沥青混合料的碾压
保证沥青路面压实度和平整度的关键是合理的使用机械组合及碾压工艺,无论采用哪种碾压方式,都要遵循以下规则:首先是压路机应保持雾化喷水,为防止混合料温度过快下降,必须要在施工中合理的控制含水量。其次,在未碾压成型的路段上。压路机不得随意转向、掉头、停车。而在已成型的路段上行驶时,振动压路机要关闭振动。而且,在当天摊铺的路面上,不能停留任何车辆,不能让任何车辆驶过。再次,普通沥青混合料的碾压施工,要采用钢轮压路机与胶轮压路机相组合的方式,必须保证压实阶段的压实遍数、压实温度、碾压的均匀度。而改性沥青碾压温度一般要提高10~20℃左右,如果使用SBS改性材料的混合料,就不应该使用胶轮压路机进行碾压施工。此外,碾压SMA混合料时,不可使用轮胎压路机,因为轮胎的搓揉易使SMA混合料中马蹄脂上浮,造成路面的构造深度降低、抗滑性能下降甚至泛油。以“紧跟、慢压”为准则,对SMA混合料不能过度碾压,冷却后禁止反复碾压,避免石料压碎,导致沥青马蹄脂部分上浮。
4 结束语
总之,公路沥青路面施工的质量,影响到整个公路施工工程的质量,以及公路建成通车后的交通安全和地区经济的发展,因此,必须从施工材料的选择、配合比的设计、沥青混合料的摊铺等方面加强施工质量的控制,保证路面施工符合相关的质量标准和要求。
参考文献
1 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-)
2 殷岳川.公路沥青路面施工[M].北京:人民交通出版社,2004
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