公路工程沥青路面施工技术和质量控制分析

2020-03-08 03:25
工程技术研究 2020年1期
关键词:摊铺机压路机摊铺

和 志

(中国路桥工程有限责任公司,北京 100011)

沥青路面作为公路结构层的重要组成部分,直接承受车辆荷载和自然作用,对保证公路整体质量都发挥着重要的作用。沥青路面施工,即生产符合特定要求的沥青混合料,通过适宜的施工工艺流程,铺筑到基层上,从而提升公路的整体质量和行车舒适性。沥青混合料通常是由石油沥青、集料、矿粉、外加剂如纤维稳定剂等按马歇尔试验确定的配合比等参数,在沥青混凝土拌合站拌和而成。沥青混合料经过一定的施工工艺流程,即摊铺、碾压等环节,形成最终的沥青路面。因此,在沥青路面施工时应采取相应的技术措施,做好质量管理与控制工作,提高施工质量。

1 公路工程沥青路面施工技术的重要环节

1.1 沥青混合料铺摊技术的应用

随着公路标准的不断提高,对于高等级公路的沥青面层的施工质量要求日益严格,采用常规的施工方法已难以满足施工进度及表面平整度要求。因此,高等级沥青路面采用机械化摊铺施工已势在必行。首先应该根据施工要求选择摊铺厚度、宽度和摊铺能力符合施工要求的摊铺机。为了保证摊铺沥青面层纵坡和横坡,根据路面高程设计,采用单向坡双基准线或双向坡双基准线法进行施工。相邻支撑桩的间距不宜大于10m,钢丝选用Φ3mm 的钢丝线做为基准线。如路幅较宽,采用并机摊铺时,为了加强接缝处横坡控制,采用前机一端用基准线控制,一端用临时加设滑道控制;后机一端用基准线控制,一端用平衡梁控制,较好地控制了铺筑层的纵坡和横坡。对架设的钢丝线每100 ~150m 采用紧线器拉紧,一般拉力为80 ~100kg。

摊铺机进行作业时,速度应综合考虑拌和站的生产能力、运输能力、摊铺的宽度和厚度决定,最佳工作速度一般为2m/min。为了保证沥青面层摊铺的平整度,摊铺机振捣液压系统压力应适当增大,但应注意摊铺机机身不能产生剧烈振动。摊铺过程中,摊铺机辅助作业人员应随时检查混合料摊铺厚度和摊铺质量,并及时向摊铺机手反馈。摊铺宽度过宽时,容易造成混合料离析。一般采用多台摊铺机梯队作业的方式,解决全幅路面摊铺要求。

1.2 沥青路面碾压技术的应用

沥青混合料摊铺一定长度后,就要对路面进行碾压,以确保沥青混合材料充分密实,达到技术要求。一般正式铺筑前,需要进行试验段的铺筑,检验施工方法和施工组织的适应性,确定松铺厚度、压实工艺参数和施工机械配置。压实机械通常是轻型钢轮压路机和重型胶轮压路机组合使用,数量应与日摊铺作业量匹配。

碾压作业时,压路机应纵向进退,由边缘向中线方向碾压;在平曲线超高段,应由内向外碾压。纵向分行碾压带的重叠宽度应确保1/3 轮迹,压路机的驱动轮与铺摊机的方向保持一致。压路机应配备雾状喷水装置,减少混合料粘轮。碾压工序通常按初压、复压和终压三个阶段开展。初压采用双钢轮压路机静压2 遍,复压多采用钢轮振压和重型胶轮静压的综合碾压方式碾压4 ~6 遍,确保混合料达到压实要求;终压采用钢轮静压1 ~2 遍,消除轮迹。碾压速度一般慢速为宜,碾压作业时压路机不能紧急制动或转向。碾压作业时混合料的温度是碾压质量的控制关键,混合料的摊铺温度控制在110 ~130℃,终压时,碾压温度不低于65℃。

SMA 路面与普通沥青混凝土路面碾压方式有较大区别,应当采用刚性碾压,并在碾压过程中严格控制好碾压温度。按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压原则进行碾压。

1.3 沥青路面接缝技术的应用

沥青路面接缝质量的优劣,直接影响到路面平整度和行车舒适度。纵缝一般采用热接缝,采用2 ~3 台摊铺机梯队作业,相邻两机前后间距10 ~20m,相邻两幅应有5 ~10cm 宽度的重叠。半幅施工不能采用热接缝时,采用人工顺直切缝。铺筑另半幅前须将边缘清扫干净,并涂洒适量粘油。摊铺时,应重叠在已铺层上5 ~10cm,摊铺后人工将混合料较粗颗粒铲出(俗称耙料),仅留细料在接缝处,这样能够保证新铺料紧密贴合接缝。碾压时,压路机现在已铺路段行走,碾压新铺层10 ~15cm,然后压实新铺部分,再伸过已铺部分10 ~15cm,充分将接缝碾压密实。

横向接缝的处理比较关键,并应先从已铺段末端处理着手。首先用3m 直尺检查末端平整度是否符合要求,平整度不符要求段应切除,施工中容易忽略此环节。摊铺沥青料后,接缝处混合料应人工补足细料,压路机先骑缝碾压,并由先铺段向新铺段过渡,保证接缝处的碾压质量和平整度,最后再改为纵向分行碾压,继续常规碾压作业。

2 公路工程沥青路面质量控制中的常见问题

2.1 沥青材料的选择

沥青路面采用的沥青标号,应按照公路等级、气候条件、交通荷载、路面类型及各沥青层的位置、受力特点和施工方法等,结合其他项目使用经验,经技术论证后确定。

2.2 沥青路面施工质量控制关键点管理不到位

沥青路面施工涉及多个环节,施工中容易出现疏忽,容易导致出现质量问题。应当对工艺流程中各环节按重要程度分别管理,重点管控施工关键环节。常见沥青路面施工质量控制关键各环节:(1)准备阶段,需要注意施工设备的配置、拌合站及计量装置的校验;沥青材料检验和试验;混合料配合比设计和试验;压实方案。(2)施工阶段,摊铺前应检验基层的强度、弯沉和平整度;注意控制松铺厚度和离析的发生;接缝处理和压实度检测。

2.3 质量控制工作不全面

施工中,容易把质量控制中心放在成品质量检测上,而忽视了施工中的工序质量检查。全面而有效的质量控制应该贯穿施工全过程,包含施工前准备工作的检查、施工中工序质量检查和最后的成品质量检查,才能确保最终施工质量达到既定质量目标。

3 公路工程沥青路面施工质量控制的有效措施

3.1 提高沥青混合料的使用性能

公路沥青路面需要具备一定的高温稳定性、抗裂性、耐疲劳性、水稳定性以及防滑性,只有具备这些性能,才能保证车辆的安全行驶。所以,在沥青路面施工中,首先要针对不同的工况确定混合料的性能要求和相应的配合比,以确保沥青混合料具备应有的性能,保证沥青路面质量。例如,夏季气温高且持续时间长的地区,沥青混凝土路面应当考虑采用骨架-密实结构,通过粗骨料形成一个空间架构,增加混合料内部的摩擦力度。不仅如此,还需要增加一些活性较高的矿粉,适当地加大沥青混合料的稠度,进而提高沥青混合料内部的勃聚力。除此之外,针对沥青路面在低温中出现的抗裂能力弱的问题,可考虑使用改性沥青即添加一些橡胶类高分子聚合物,如丁苯橡胶、硅橡胶、丁基橡胶等,这些高分子聚合物能够在很大程度上帮助提高沥青的低温抗裂性,减少维护成本。总的来说,混合料的使用性能需要从沥青材料、配合比、集料的性质和级配以及外掺剂几个角度来综合考虑,才能得到各项指标比较理想的混合料,满足使用要求。

3.2 做好沥青路面施工管理工作

施工管理涉及到很多个方面,需要明确工作流程和具体要求。例如,在沥青原材料的验收环节,验收人员需要填报《原材料质量检验报告》,按照规范要求填写验收情况,并且要确保数据、内容的真实可靠。在原材料的储存也很重要,库管人员要采取相应的保护措施,如果原材料放在露天的场地,就要准备塑料布、安全网等进行遮盖。在细集料的堆放处,应当设置一定的防水雨棚,同时将橡胶高分子聚合材料、沥青改性剂、矿粉等储存到干燥的环境。不同的原材料应分别存取与使用,并按照一定的规则编号,每一号代表一层的材料,按照这样的序号进行存放。施工人员在取材料时要按照顺序逐次进行。一般来说,因为沥青本身的特殊性,需要与其他材料分开存放,最好将沥青存储在特制的沥青罐中,温度最好控制在130 ~170℃之间。沥青转运和抽样检测,工作人员要穿戴防护设备,避免高温烫伤。沥青存放的时间不宜过长,避免沥青提前老化,如果沥青存储时间如果超过15d,试验室应进行抽样检测,确保沥青的质量。乳化沥青存储罐应当有搅拌循环装置,一般为低速大桨叶,转速在60 ~80r/min。乳化沥青的存储时间不宜大于1 个月,通常在3 ~5d 用完;改性沥青宜在现场设厂集中制作,一般随配随用。如需短时间保存,使用前必须搅拌均匀,在不发生离析的状态下施工用。改性沥青的制作设备必须设有随机采集样品的取样口。成品改性沥青到达施工现场后应存储在加设搅拌装置的沥青罐中。在施工过程中应定期取样检验产品质量。

3.3 做好沥青路面质量检测和控制工作

质量检测和控制工作需要贯彻到施工的各个环节,只有通过及时发现问题,才能降低质量问题发生的概率,确保公路工程建设圆满完成。在沥青路面完成后,应当对公路沥青路面的施工质量进行实体检测,主要的检测项目包括对所有面层、底基层、基层等。检测人员要将检测的重点放在对其技术指标的检测上,要检查面层、底基层、下基层的工作是否符合合同要求的技术指标与施工规范。在检测过程中,质检人员要根据质量监理机构所布设定量检测的要求进行工作,管理部门也要安排原材料巡查组与沥青路面的工程实体检测组,通过对原材料施工场地、现场施工、施工后场的工作进行巡视与督察。例如,技术管理部门组织进行质量检测技术指导与检测工作,每项施工环节的负责人要进行现场施工说明与完工情况报告,检测人员在技术检测的基础上结合各负责人的说明进行综合判断,从而确保检测工作质量。

4 总结

沥青路面的施工技术应用与质量管控工作直接影响着工程的整体质量,因而,针对施工中存在的沥青材料性能不足、沥青路面施工管理不到位以及质量检测、控制工作不全面的问题,施工单位要做好沥青混合料的生产和施工质量的监控,不断优化施工工艺流程与施工组织保证公路工程项目建设的整体质量。

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