摘 要:根据上海通用汽车有限公司、上海市政工程设计研究总院、上海第一测量事务所对上海通用汽车研发试验中心(广德)项目的设计要点,简要阐述了通用试车场动态广场的施工要点,以供同类工程施工借鉴和参考。
关键词:试车场;动态广场;施工要点
1.概述
车辆动态广场是进行汽车动态性能特别是高速状态的动态性能试验的设施,可进行轮胎研发、转向性能、底盘研发、操纵稳定性试验、极限操纵、车辆适应和驾驶培训等试验。
上海通用试车场位于安徽省宣城市广德县邱村镇,周边有G50高速公路、318国道及广溧公路,场地与上海通用汽车有限公司总部的距离约为280km。该工程动态广场总面积120900m2,动态广场低附着系数坡6102 m2,西喇叭口8000 m2,东喇叭口6600 m2,加速环道6000 m2。根据设计技术要求,动态广场设计纵坡为0%,横坡为0.5%。动态广场路面为沥青混凝土路面,结构为:30cm级配碎石+6cm(AC-20)+5cm(AC-16)+4cm(改性AC-13),其中路面平整度要求为3mm/5m,级配碎石面层平整度为6mm/5m。
动态广场施工要保证其高平整度的技术要求,必须精心组织从路床铣刨开始的每一工作流程,严格控制质量。本文主要从路面铣刨、级配碎石摊铺、沥青路面摊铺等方面进行详细阐述。
2. 铣刨和级配碎石摊铺
2.1动态广场区域划分
将动态广场分为四个区域,分为为区域一(南侧喇叭口)、区域二(北侧喇叭口)、区域三(动态广场北侧)、区域四(坡道路)、区域五(动态广场南侧)(详见如下示意图)。
其中区域一有4根Φ150电气过路钢管和2根Φ80的PE弱电管。区域四和五有低附着系数路的土建、给排水明沟和预埋管线。每个区域级配碎石摊铺前必须将土建和地下预埋管线施工完毕。
铣刨及碎石摊铺示意图
2.2施工总体顺序
施工通道→区域一→区域二→区域三→区域四→区域五。
铣刨摊铺顺序:(1)横向施工通道铣刨、两层级配碎石摊铺;(2)竖向施工通道铣刨、两层级配碎石摊铺;(3)区域一(南侧喇叭口)铣刨、两层层级配碎石摊铺;(4)区域二(北侧喇叭口)铣刨、两层层级配碎石摊铺;(5)区域三铣刨、第一层级配碎石摊铺(竖向摊铺);(6)区域三第二层级配碎石摊铺(竖向摊铺);(7)区域四铣刨、两层级配碎石摊铺;(8)区域五铣刨、两层级配碎石摊铺。
2.3施工通道
扇形玄武岩路北侧横向20m以及动态广场西侧竖向20m首先铣刨摊铺级配碎石,作为施工通道。扇形路北侧摊铺18m宽,上侧留下2m作为临时排水通道。
2.4区域三施工方案
由于区域三为大面积广场施工,该区域横向290m,纵向280m。为保护铣刨好的路床不受重车破坏,采用铣刨一道摊铺一道的方法进行;另为避免铣刨和摊铺交叉作业而造成灰尘过大以及作业面过小的问题,特安排铣刨和摊铺作业中间足够宽的间距。
将动态广场区域三按照平面图竖向分为14条,其中最东侧一条为30m宽,其余均为20m宽,从东侧到西侧编号为1~14,见示意图。
铣刨顺序表
竖条编号
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
铣刨顺序
14
12
13
11
8
10
7
9
6
3
5
2
4
1
每天铣刨一道,第二天摊铺前一天铣刨完的区域。
(1)铣刨
每天铣刨从北向南侧进行,土方车径直开到施工通道,然后由该便道运出场外。
(2)测量
对动态广场将铣刨区域进行测量放样,每隔20m一个木桩,木桩上编号,每一道铣刨宽度为19m,将两侧木桩保留。将实测标高与设计标高进行对比,从而控制铣刨厚度。如果铣刨厚度大于20cm,则分两次铣刨。
(3)摊铺
由于最北侧边界位置外侧均为土方,摊铺无法到底,因此摊铺方向亦由北向南进行,料车由施工通道行至摊铺区域后倒退进入摊铺机前方。摊铺时继续用木桩上实测的高程与第一层的设计高程来控制摊铺厚度。摊铺机第一天摊铺量为3000吨,以后每天2000吨。
2.5平整度控制方法
(1)铣刨采用两次铣刨进行,根据两侧木桩标高程进行测量,铣刨要控制铣刨后的标高以及平整度。
(2)钢钎桩每10m一根,每一次钢丝要标定到相同的拉力;摊铺完一道后,保留相邻铣刨一侧的钢钎桩,待下次摊铺级配碎石时标定拉力后继续使用。
3.沥青摊铺技术方案
3.1施工前的准备措施
(1)对级配碎石表面进行清扫,用吹风机吹尽浮尘;(2)对局部松散或松软的区域进行翻挖,重新铺筑级配碎石进行整修;(3)对级配碎石表面进行洒水,用压路机碾压一遍;(4)对级配碎石表面标高进行复测。对局部标高过低的区域严禁采用薄铺级配碎石进行衬垫,一律留待沥青混合料路面施工时一次铺筑成型。(5)在上述工作完成后,报请监理验证。验证合格后再进行透层油喷洒工作。
3.2施工放样
(1)本工程沥青混凝土的下面层摊铺采用感应器走钢丝。中、上面层摊铺时用平衡梁自动控制高程装置进行摊铺。(2)在开始摊铺前进行测量放样,按摊铺机宽度与传感器间距,在直线上间隔为10m,在平曲线上间隔为5m(视情况可以再加密),做出标记,并打好导向控制线指示桩(支架),根据松铺系数算出松铺厚度,决定导向控制线高度,挂好导向控制线,将钢丝用紧线器拉紧并逐桩用铁丝固定。(3)路中铝合金框用小木块垫到标高位置(需要时用)。
3.3沥青摊铺方案
3.3.1动态广场区域划分
动态广场划分六个区域,下、中层施工顺序为 B C A D E F,上面层施工顺序B C D A E F (见下图示意)。
沥青摊铺示意图
3.3.2区域摊铺方案
(1)A区施工方案
A区面积88524m2,横坡0.5%、纵坡0%。由于广场为平面矩形,纵向接缝无法避免,为确保平整度,进行无横缝施工。 中、下面层施工采用单机施工,摊铺宽度为5~6m,每天摊铺6次,每天施工面积为310×6×6=11160㎡,计划每层施工11天,二层施工天数为22天。上面层用两台摊铺机施工,施工需要6天,共用时间28天。广场三层沥青路面摊铺采用“井”字形错缝施工。
根据上述施工方案,每天摊铺量和时间计算如下:
1)下面层AC-20施工,单幅施工宽度5~6m、每天施工长度310×6=1860m,施工面积11160㎡、厚度6㎝、混合料密度2.42,施工用沥青混合料1620t左右。沥青拌和机小时拌和能力180吨,据此拌和时间约9小时;摊铺速度按3m/min,小时摊铺量157吨,即小时拌和能力大于小时摊铺量,可以保证连续摊铺;每天摊铺用时11小时左右;为保证压实度和路面平整度,碾压要延长2小时,每天共需13小时完成当天施工。
2)中面层AC-16施工,单幅施工宽度5~6m、每天施工长度310×6=1860m,施工面积11160㎡、厚度5㎝、混合料密度2.42,施工用沥青混合料1350t左右。据此拌和时间约8小时;摊铺速度按3m/min,小时摊铺量130吨,即小时拌和能力大于小时摊铺量,可以保证连续摊铺;每天需连续摊铺11小时左右;为保证压实度和路面平整度,碾压要延长2小时,每天共需13小时完成当天施工。
3)上面层AC-13施工,两台机拼幅施工宽度10~12m、每天施工长度310×3=930m,施工面积11160㎡、厚度4㎝、混合料密度2.42,施工用沥青混合料1080t左右。据此拌和时间约7小时(拌和按每小时160吨计算);摊铺速度按3m/min,小时摊铺量104吨,即小时拌和能力大于小时摊铺量,可以保证连续摊铺;每天需连续摊铺11小时左右;为保证压实度和路面平整度,碾压要延长2小时,每天需13小时完成当天施工。上面层摊铺方向沿坡度0%方向施工。
4)视现场施工情况,下、中面层施工时将安排两台摊铺机同时施工。
(2)其它区域施工方案
B区域面积6000m2 ,上、中、下层沥青混合料摊铺各需一天,共三天。C区域面积6586m2 ,上、中、下层沥青混合料摊铺各需一天,共三天。D区域面积2634m2 ,上、中、下层沥青混合料摊铺各需一天,共三天。E区域面积23526m2 ,上、中、下层沥青混合料摊铺各需三天,共九天。F区域面积7864m2 ,上、中、下层沥青混合料摊铺各需一天,共三天。
3.3.3接缝处理
动态广场摊铺机使用5m烫平板,上面层的接缝尽可能采用热接缝,减少冷接缝。
(1)纵向接缝
1)采用两台摊铺机时的纵向接缝采用热接缝,即施工时将已铺混合料部分留下10~20 cm宽暂不碾压,作为后铺部分的高程基准面,然后及时在跨缝碾压以消除缝迹。同时注意摊铺前调节每台摊铺机熨平板拼缝间隙,使摊铺时不留缝隙。
2)纵缝采用冷接缝时,在碾压完成趁混合料尚未冷却时,把边切成直缝,第二次混合料摊铺进行拼接。
3)上、下层纵缝错开,上下层错缝最小间距为150mm 。
(2)横接缝
1)A/B/C/D/E/F各区域的交界线原则上是下、中面层的接缝处。
2)上面层施工时尽量减少各区域的接缝,A和C区域视施工情况尽量连成整体,不设横接缝。
4.结语
广德通用试车场沥青摊铺技术含量高,施工难度大,绝大多数的摊铺施工都不在一个水平面上,除了9公里凹曲线路以外,各种曲率和坡度的横坡都是施工难点,特别是面积为12万平方米的动态广场沥青摊铺,要按照IRI指数(国际平整度指数)0.79米每公里的标准施工,其精度比国内高速公路通用标准为2.0米每公里要高出60.5个百分点。具体施工过程中,除了对高程、压实度等要素进行严格控制外,对沥青混凝土的配比设计、施工方法、施工机具与施工管理有更高的要求。通过完善的前期准备、缜密的过程控制,动态广场IRI指数平均值、平整度、雨天测验等各项指标皆通过专业机构检测,从而使试车场整体工程质量处于受控状态。
参考文献:
(1) JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
(2)王丰胜,提高沥青混凝土路面平整度的技术措施[J],工程建设与档案,2005,19(1):14-16
(3)上海通用汽车有限公司研发试验中心(广德)项目道路工程(A5标段)施工总承包工程技术服务与咨询合同
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