提高沥青混凝土路面施工质量的技术工艺

2012-06-04 08:40李克林
中国高新技术企业 2012年8期
关键词:路面施工沥青混凝土公路施工

李克林

摘要:目前我国公路路面大部分是由沥青混凝土铺筑而成,作为基础设施建设的一个重要组成部分,沥青混凝土路面在我国的交通运输中发挥着不可替代的作用。文章对当前沥青混凝土路面工程中存在的问题及其原因做出了一定的分析,并就做好工艺控制这一问题提出了若干必须严格落实的关键工艺,以期能够提高沥青混凝土路面的施工质量,实现建设优质公路工程的目标。

关键词:公路施工;沥青混凝土;路面施工;质量控制;混合料

中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374(2012)12-0081-03

一、沥青混凝土路面概述

(一)沥青混凝土路面在公路工程中的应用

目前我国的公路路面大部分是用沥青混凝土铺筑而成,作为基础设施建设的一个重要组成部分,沥青混凝土路面在我国的交通运输和经济发展中发挥着不可替代的作用。沥青混凝土是指将填料与集料组成符合设计级配的矿料,再与沥青拌合并达到相关质量标准的混合料组成,常用于柔性路面结构中的面层、基层,半刚性路面的面层等,由此铺筑的路面可以达到刚度强、平整度高、行驶噪音小且具有较好稳定度的路面结构。由于沥青混凝土施工过程受到材料质量、机械设备性能、以及地质、水文、气候条件等的影响,因此对其工艺的控制是一个复杂而系统的工程,且随着人们对交通品质要求的提高,沥青混凝土路面施工的质量管理也越来越受到各界的重视。施工过程中应全面掌握工程中可能存在的问题及其原因,并在此基础上对各关键工艺依照规范一一落实,以期提高沥青混凝土路面的施工质量。

(二)当前沥青混凝土路面施工中存在的问题

随着沥青混凝土路面的铺筑增多,各种各样的问题摆在工作人员的面前,例如路面出现坑槽、麻面、脱皮、松散甚至断裂等早期病害的问题,这些病害使路面的平整度等服务性功能下降,严重影响了车辆的行驶速度与安全。研究表明,导致这些病害的原因主要包括混合料在拌合、摊铺及碾压过程中出现离析、压实度不足或机器设备操作不当等。以运输过程中的离析现象为例,由于粗细集料的质量和体积差异导致大骨料集中在运输车厢底部,而摊铺送料时,总是先将中间集料送入布料器,而将粗集料余留在料斗中。而粗集料一旦分布较为集中就容易在后续的碾压过程中被压碎,从而使骨料比表面积增大造成设计配合比发生改变,最终使得路面结构松散,强度降低,并可能形成局部孔隙率高的后果,使得路面容易积水。水逐渐渗入路面结构的过程中,还会造成沥青胶结料从集料表面剥落的现象,同时积水的冻融将会导致的路面结构受损,极大地缩短了公路的使用寿命,因此这些问题必须在施工过程予以充分考虑,尽可能降低其对路面的损害。

二、提高沥青混凝土路面施工质量的关键工艺控制

(一)原材料质量控制

集料规格控制的优劣直接影响着沥青混合料性能,例如粘结强度、抗剥落性等。因此,施工的控制首先应从对原料的控制着手,除粗集料形状、尺寸、粘附性与细集料质地、粒径等须符合设计标准外,还应对集料筛分级配的变异性予以控制。检验合格的原料方可允许进场,并须注意其堆放方式,并进行防尘、防水等处理。

(二)混合料的拌合与运输

应严格控制混合料的粉胶比、拌合的均匀程度以及要求的拌合时间等指标。具体的工艺要点:配合比的设计应严格按照规范执行,也考虑吸收当地已有成功经验,拌合场应该严格按照三阶段执行生产(分别是目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段以及生产配合比验证阶段),做好质量把关;拌合过程中,沥青混合料应拌和均匀至矿料颗粒全部裹覆沥青,但要尽量缩短干拌时间,从而减少对集料的磨耗,拌和时间的最终确定应根据拌和机的型号,采用的沥青混合料类型以及搅拌器的充盈率等因素,可以通过试拌确定。一般纯拌和时间不宜少于25s,湿拌时间不宜少于30s,干拌时间不宜少于5s。改性沥青混合料和添加纤维的混合料应适当延长,具体拌和时间通过试拌确定。应该注意确保冷料与热料间的平衡等方面的因素;供给集料温度应设置在(18±2)℃,集料平均的含水率在5%左右,热集料的出料温度为160℃左右。

为解决混合料的离析问题,原料的拌合与运输中应注意:从拌合机贮料罐向运料车上卸料时分三层放料,每卸一斗混合料,运输车应挪动一个位置,第一层料放完后,再逐次进行第二、第三次放料,以减少粗集料的集中。摊铺中运输车的运量应较摊铺速度留有余量。

(三)路面的摊铺

摊铺施工前首先要对基层结构、摊铺机械进行检查,并将摊铺机熨平板预热30min以上,使其实际温度≥100℃;检查摊铺机的振捣装置是否完好无损,以确保路面设计高度、平整度与密实度的实现。应根据现场试验的结果确定松铺系数,摊铺机起步时熨平板及平衡梁后滑靴下应垫上与松铺厚度等厚的木板。起步时速度要从零开始缓慢增加,避免起步时因阻力过大而引起面层产生的横向波浪现象;运料车应靠近离摊铺机10~30cm左右时以空挡停车,由摊铺机迎上去推动前进。摊铺速度应与拌和设备生产能力相适应,一般控制在2~4m/min为宜,摊铺机运行应均匀而连续不间断,中途不得随意变速或停顿。人工找补或更换混合料应在现场主管人员指导下进行,缺陷严重时,应予铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺,工人找补时,工人不宜站在热混合料表面上操作。

(四)压实控制

压实应选择合理的压路机组合方式并制定合理的碾压步骤,以应达到最佳碾压结果,总体原则“高温、低幅、紧跟、慢压”,同时满足每个作业面不少于2台用于沥青路面施工的DDl30双钢轮振动压路机和l台DDl10双钢轮振动压路机(其振幅0.3~0.8mm可调,频率40~60Hz)。混合料摊铺刮平后应立即进行检查,对不合格之处应及时处理,紧接着进行充分均匀地压实。碾压程序按确定的程序进行,碾压一般分初压、复压和终压三个阶段。压路机的碾压长度应与其摊铺的速度相协调,压路机每次由两端折回的位置应阶梯形的随摊铺机向前推进,折回处不应在同一断面上,在摊铺机连续摊铺的过程中,压路机不得随意停顿。对压路机无法压实的桥梁、挡土墙等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区,应采用振动夯板压实。振动压路机应严格控制碾压速度,初压双钢轮压路机线压力不宜小于350N/cm,轮胎压路机胎压不小于0.5MPa,轮胎压力应均衡一致,并不得有破损。碾压完成后,检查沥青混凝土面层应达到规定的压实度和平整度要求。

三、新技术在沥青混凝土路面中的运用

随着现代施工技术的发展和沥青混凝土在路面工程应用的日趋深入,同时为提高行车的安全性和舒适性,人们越来越重视通过改善施工技术来缓解不断增长的运输需求对路面建设的新要求。目前已应用于实际的沥青混凝土路面的新材料技术主要包括:沥青马蹄脂碎石混合料技术、大粒径沥青混合料技术、多碎石沥青混凝土技术和纤维加筋沥青混凝土技术等。以沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)技术为例,SMA是由沥青、集料与纤维稳定剂组成、沥青玛蹄脂填充碎石骨架的嵌挤密实、间断级配的一种沥青混合料,其中4.75mm以上颗粒的含量一般在70%~80%之间,0.075mm筛孔的通过率一般为10%。该混合料具有良好的温度稳定性、耐久性及表面特性,不但可延长路面寿命20%以上,具有较高的投资效益。此外,目前国内已开始了对多空隙沥青混凝土和超薄沥青混凝土的研究,并在路面降噪等方面取得了较为突出的成效。而随着沥青混凝土路面在公路工程中所占的比重越来越大,老旧路面增多,沥青作为一种主要原料,由于短时间内无法降解,会对环境造成一定的破坏,因此再生沥青技术的出现既解决了废弃沥青的环境污染问题,也为道路建设节约了成本。

四、结语

综上所述,沥青混凝土路面施工的工艺控制是一个复杂而系统的工程,施工人员不但要严格依照《沥青路面施工技术规范》等规定进行操作,还应对影响工程质量的关键性环节给予严格管理,并不断根据施工实际条件引入各种新材料、新技术,提高路面的平整度与耐久性,以良好的运行效果体现公路工程的社会价值。

参考文献

[1]王宏.公路沥青路面的破坏类型与施工质量控制[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012,(1).

[2]马立斌.沥青混凝土路面常见早期病害的成因分析与预防措施[J].交通世界(建养·机械),2009,(1).

[3]王斌.沥青混凝土路面施工应注意的环节[J].青海交通科技,2011,(6).

[4]王坤.在施工现场提高沥青路面平整度的方法和措施

[J].工程建设与档案,2005,(3).

(责任编辑:赵秀娟)

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