沥青路面施工技术在公路工程建设中的应用

2021-11-16 11:03
智能城市 2021年19期
关键词:集料摊铺沥青路面

陈 冰

(中国水电建设集团十五工程局有限公司,陕西西安 712000)

沥青路面具有诸多优势,最为显著的有坚固性良好、渗透性良好、耐久性良好等,即使长期承受较大的荷载重量,沥青路面一般也不会发生变形,运营过程的管理工作也较为简单、方便。但沥青路面对温度极其敏感,施工过程中一旦管理不善,会出现混凝土离析问题,对整个公路工程质量造成巨大影响。

1 工程案例

新元高速公路改扩建工程横跨河北省新乐市和正定高新区,道路里程22.47 km,由原来的双向四车道改建为双向六车道,分别从道路两侧各新增1道3.75 m宽车道,路面宽度由原来的27 m扩宽为34.5 m。路面结构整体厚度为74 cm,结构由下到上分别为底基层、下基层、上基层、下面层、中面层和上面层,施工材料分别为三层18 cm厚水稳碎石、密集配沥青碎石(ATB-25)、橡胶沥青(ARHW-20)和沥青玛蹄脂碎石(SMA-13)。项目施工中,先摊铺新增车道下面层和中面层,再整体罩面。

2 公路工程沥青路面施工技术应用

2.1 混合料配比技术

(1)设计目标配合比。

在堆放物料的不同地方抽取物料,根据物料性能的平均值设计目标配合比。

(2)设计生产配合比。

分别在每一个拌和楼的热料仓中抽取适量沥青粗集料样品,合理调整冷料仓的转速以及冷料仓上料比,保持冷料仓供料比平衡。

(3)对混合料进行拌和。

待拌和机稳定后,立即开展马歇尔试验和抽提试验,利用这两个试验确定最佳的沥青用量。待混合料摊铺至路面,需要检验人员以钻孔取芯的方式检验沥青路面的压实度和孔隙率。

2.2 混合料拌和技术

(1)施工材料管理。

沥青混凝土材料构成较为复杂,只有以特定的比例将特定的物料拌和在一起,才能得到符合应用要求的混合料,为了保证沥青混凝土材料的质量,必须加强对各种原材料的管理,设置专门的管理人员,所有集料分类堆放,采取必要的防潮、防晒措施。在堆放和管理集料的过程中,现场集料管理人员务必配合质检部门做好集料的抽检工作。

(2)配合比控制。

为了保证沥青混合料配合比设计的合理性,应严格按照流程设计确定沥青混合料配合比:根据道路工程施工要求精心设计→试验论证→试验段施工确定。

为了提高公路面层混合料性质的均匀性和稳定性,项目施工团队必须严格按照该流程设计确定沥青混合料配比,注意控制每一种集料的用量。

(3)混合料温度的管控。

所有混合料都要经过升温才能投入拌和楼中拌和,沥青的加热升温大多通过导热油实现。一般情况下,沥青混合料出料时的温度需要控制在160~170 ℃,只有严格控制混合料的温度,才能有效避免超温料或花白料的出现。只要料温超过180 ℃,即按废料处理,完成拌和的混合料运至施工现场的温度必须超过140 ℃。

摊铺和碾压施工中,混合料的温度一般需要控制在130~140 ℃、≥120 ℃为最佳,完成碾压施工后,混合料温度一般也必须超过90 ℃。如果沥青混合料的拌和工作已经完成,但因为其他因素的影响不能立即投入施工使用,应立即对其进行仓储和保温,如果仓储保温的时间超过6 h,也应按废料处理[1]。

2.3 沥青路面摊铺技术

我国摊铺施工主要采用履带式摊铺机,摊铺作业中,摊铺速度控制在2~6 m/min,保证整个摊铺过程的均匀性和稳定性,相邻摊铺机在作业中应该保持前后错开10~20 m的距离,两个摊铺机的搭接宽度一般为5~10 cm。摊铺作业施工中,交叉口的位置一般不需要进行修整和处理,如果需要额外进行人工找补,应在专业技术人员的指挥下完成。完成摊铺作业后,针对质量不合格的位置,需要重新进行摊铺,保证整个公路路面的摊铺施工作业质量。

2.4 沥青路面碾压施工技术

完成沥青混合料摊铺后需要对其进行碾压,碾压施工一般分三个环节进行,即初压、复压、终压,为了防止出现重复碾压和漏压的问题,碾压一般需要使用标线加以标注。碾压施工中需要格外注意车辆车道的变化,对于已经完成碾压的路段,压路机应停止振动,完成变道后才能继续保持匀速缓慢前进,避免损坏已经碾压成型的沥青路面。

2.5 沥青路面接缝技术

沥青路面施工作业过程中,经常会出现纵横向的施工缝,施工缝的出现会影响沥青路面整体施工质量,为此必须加强对沥青路面纵横缝的处理。针对纵向施工缝的处理,一般需要用2台摊铺机配合作业,在已经完成摊铺作业的混合料中预留20~30 cm宽的区域,这个区域暂时不进行碾压,作为后续摊铺部分的高程基准面;后续部分摊铺完成后进行骑缝碾压作业,消除缝迹,保证纵向施工缝的处理效果。

针对横向施工缝,一般采用平接缝的处理方式,沿着缝隙设置3 m直尺,呈悬臂状,切割直尺脱落的位置(横向施工缝的处理位置),切割设备一般为锯缝机,切缝要垂直于道路中线,清理干净后在端部涂黏层沥青继续摊铺,摊铺时调整好预留高度,碾压采用横向碾压,压路机位于已经压实的路面上,伸入新铺层的宽度为15 cm,每压一遍向新铺混合料方向移动15~20 cm,直至压路机全部在新铺层上为止,改为纵向碾压,提高施工缝的有效性[2]。

3 公路工程沥青路面施工质量控制分析

3.1 混合料的运输质量控制

热拌沥青混合料的输送一般采用大吨位运料车完成,运送过程中为了防止损坏基层,运料车在行驶过程中不得紧急制动、不得急转弯。在运用拌和机装料时,如果需要挪动其位置,应尽量保持平衡装料,防止粗集料发生离析问题。所有运料车都要覆盖篷布,避免混合料被污染、日晒和雨淋,如果施工过程中应用改性沥青混合料,则需要应用苫布对其加以覆盖。

3.2 混合料摊铺质量控制

摊铺作业施工前0.5~1 h预热摊铺机,摊铺机的预热温度需要超过100 ℃。开始摊铺后,应尽量选择温度较高的沥青混合料,根据气温和沥青黏度选择合适的沥青。改性沥青混合料的摊铺温度应比普通沥青混合料摊铺温度高10~20 ℃。摊铺机自动找平的过程中,基层、上面层和中面层的控制方法不一样,基层的高程控制一般应用钢丝绳引导的方法,上面层高程的控制一般应用平衡梁法进行控制,中面层高程的控制方法相对灵活。

完成沥青混合料的摊铺施工后,应及时进行碾压施工,配置足够数量的压路机,旨在减少碾压长度。碾压施工尽量集中进行,碾压施工中尽量减少车辆的停顿现象,混合料摊铺时间过长,表面品质会受到影响,影响整个沥青路面的摊铺质量。

3.3 沥青混合料碾压质量控制

沥青路面碾压施工中,需要控制的主要因素有碾压温度、压实层厚度、压实速度和遍数、压路机振幅和频率。

碾压施工控制因素如图1所示。

图1 碾压施工中主要控制因素

沥青混合料碾压施工中,一定要严格控制混合料的碾压温度,如果混合料温度较高,应尽量减少碾压遍数,保证路面压实效果。碾压作业中,碾压设备的钢轮可能会出现黏结混合料的状况,造成较为严重的料推移现象,影响路面整体压实效果。可以在钢轮上喷洒表面活性剂雾状水,以保证碾压过程不黏轮。如果碾压施工中,混合料温度较低,集料表面沥青油膜的黏度会增加,影响路面平整度和压实度[3]。

碾压施工中如果碾压设备的速度行驶过快,代表混合料碾压不密实,会增加碾压的遍数,必须严格控制碾压速度,保证碾压质量。压路机的频率和振幅也会对碾压施工质量产生直接影响,只有控制压路机的振动频率和混合料的自振频率相近,才能促进共振现象的出现,有效提升混合料压实效果。施工实践证明,压实设备的振动频率控制在33~50 Hz范围为最佳。

3.4 材料采购、检测方面的质量控制

沥青混合料主要成分为沥青、机制砂、矿粉、石屑。为了保证沥青路面施工质量,应加强对各种集料质量的采购质量控制,组织专业的人员对采购的集料进行试验和检测,对于质量检测不合格的材料,应严禁其进入施工现场。还要加强对施工设备状态的检查,特别是运输设备、混合料拌和设备、碾压设备、摊铺设备等,确保其处于最佳的运行状态。

4 结语

综上所述,沥青路面具有诸多优势,深受人们欢迎。为了提高道路施工质量,保证道路工程的社会效益和经济效益,必须加强对沥青路面施工技术的严格控制。文章以实际工程为例,全面详细介绍了沥青路面施工技术在道路建设工程中的具体应用,仅供参考。

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