浅议市政道路改造沥青路面施工技术与质量控制(1)

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  摘 要:随着交通运输的发展,路面的铺装率迅速提高,技术等级较高的道路多数采用沥青路面,但沥青路面由于选料或施工、养护不当,常常过早地发生各种变形和损坏,导致路面的使用期限缩短或维修费用增加。为了提高沥青路面的使用品质和耐久性,必须认清其工作条件和工作特性。本文从沥青混合料原材料、配合比设计等方面分析了市政道路沥青路面施工的技术要点。
  关键词:市政道路 沥青路面 摊铺 碾压
  前言:
  沥青路面从使用效果方面来看可以提高行车速度,改善行车条件,减少油料消耗,减经济效益是十分显著的;沥青路面的强度可以调节,能适应不同交通量的需求。从施工养护方面来看沥青面层适宜机械施工,沥青混合料生产可以工厂化,质量容易得到保证,养护工作量比中级路面要少,目前已被普遍应用于市政道路改造。但铺筑沥青面层受气候和施工季节的一定限制,质量往往得不到保证,并且沥青面层的温度稳定性较差,因此必须严格做好沥青路面各个环节的施工管理,严格按照规范技术要求进行施工。
  1沥青混合料配合比设计
  矿质混合料配合比组成设计的目的,在于选配具有足够密实度和内摩阻力较高的矿质混合料。根据级配理论,计算出需要的矿质混合料的级配范围。
  (1)确定矿料的最大粒径
  对于沥青混合料的最大粒径同路面结构层最小厚度的关系,我国研究表明:随h/D增大,耐疲劳性能提高,但车辙量增大。相反h/D减小,车辙量也减小,但耐久性降低,特别是在h/D<2时,疲劳耐久性急剧下降。为此,建议结构厚度h与最大粒径D之比值应控制在h/D≥2。尤其是在使用国产沥青时,h/D就更接近于2。例如最大粒径30—35mm的粗粒式沥青混凝土;其结构层厚度应大于4~7cm,D为20~25mm的中粒式沥青混凝土,其结构层厚度应大4—5cm,D为15cm的细粒式沥青混凝土,其最小结构厚度应为3cm。只有控制了结构层厚度与最大粒径之比,才能拌和均匀,易于达到要求的密实度和平整度,保证施工质量。
  (2)确定矿质混合料的级配范围
  根据已确定的沥青混合料类型,所需的级配范围可参照规范的混合料级配范围。
  (3)矿质混合料配合比例计算
  ①组成材料的原始数据测定根据现场取样,对粗集料、细集料和矿粉进行筛析试验。按筛析结果分别绘出各组成材料的筛分曲线,同时测出各组成材料的相对密度,以供计算物理常数备用。
  ②计算组成材料的配合比根据各组成材料的筛析试验资料,采用图解法或电算法,计算符合要求级配范围的各组成材料用量比例。
  ③调整配合比计算得的合成级配,应根据下列要求,作必要的配合比调整。
  a.通常情况下,合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限,尤其应使0.075mm、2.36mm和4.75mm筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中限;
  b.对主干路等交通量大、轴载重的道路,宜偏向级配范围的下(粗)限,对一般道路、中小交通量或人行道路等宜偏向级配范围的上(细)限;
  c.合成的级配曲线应接近连续或有合理的间断级配,不得有过多的犬牙交错。当经过再三调整、仍有两个以上的筛孔超过级配范围时,必须对原材料进行调整或更换原材料,重新设计。
  2混合料运输和摊铺
  2.1准备工作
  铺筑沥青面层前,基层表面通常有透层沥青或沥青下封层,除新喷洒的透层沥青或新做的下封层外,表面都会有杂物,甚至被泥土污染,路面施工常与防护工程、路缘石或中央分隔带下的六孔管和排水沟等工程交错进行,使喷有透层沥青或铺有下封层的基层表面被污染,在铺筑底面层前应该扫除基层表面的杂物和浮料。
  施工前的标高测定是一项重要的技术工作,它直接影响到结构层厚度和平整度。平整度是质量等级评定的重要影响因素,实际操作时应分三步进行:第一步,按每5m~10m一个断面,每个断面三个点测量下承层顶面高程;第二步,将上述高程与设计高程作比较,如果两者标高相差在厚度允许误差范围内时,以设计标高计算本层的挂线标高,进行放样即可;第三步,挂线后、摊铺前对保证层厚作最后把关,方法是垂直路中线用拉绳置于两侧的基准线上,量测拉绳与下承层顶面之间的高度,与保证设计厚度时计算的高度进行比较,对不满足点要求再作调整。
  2.2沥青混合料运输
  (1)运输车辆的组织设计
  沥青混合料成品应及时运往工地,车辆数量必须满足拌和设备连续生产的要求,不因车辆少而临时停工。在生产中所用运输车辆数量n,视拌和设备生产能力G(t/h)、车辆的载重能力G0(t)及运输时间等因素确定,可按式1计算:
  (公式1)
  式中::重载运程时间,min;:空载运程时间,min;:在工地卸料和等待的总时间,min;T:拌制一车混合料所需的时间;:储备系数,一般取 =1.1~1.2。
  (2)沥青混合料运输
  应采用载重量大于150kN的大型自卸汽车运送沥青混合料到摊铺现场,以减少摊铺机前经台短时换车卸料的情况。运输自卸车的数量应该较拌和能力和摊铺速度有所富余,应保证将拌和机拌制的沥青混合料及时运送到摊铺现场,并在摊铺机前常保持有4~5辆待卸车。
  运输车辆的车厢应打扫干净,为防止沥青混合料与车厢板粘结,在车厢侧板和底部涂1:3的柴油水混合液。
  2.3沥青混合料摊铺
  (1)摊铺机性能及选择要求
  使用摊铺机施工,既可大大地加快施工速度,节省成本,又可提高所铺路面的质量。现代沥青混合料摊铺机,采用全液压驱动和电子控制、中央自动集中润滑、液压振动、液压无级调节摊铺宽度等新技术,自动化程度高,操作简单方便,视野好,并设有总开关、自动找平装置、卸载装置、闭锁装置,保证了摊铺路基、路面的平整度和摊铺质量。此外,由于机械化摊铺的速度快,且摊铺机上有可以加热的熨乎装置,因此它在进行摊铺时,对气温的要求比人工摊铺时要低,可在较冷的气候条件下施工。   (2)摊铺厚度的确定
  摊铺工作开始前,应事先准备好2~3块坚固的长方形垫木。垫木宽5~lOcm,长与熨乎板纵向尺寸相同或稍长,厚度为计算的松铺厚度,亦即初定的摊铺后厚度。垫木的厚度按设计厚度乘松铺系数来计算,松铺系数与混合料类型、振动梁及熨干板振夯的频率和振幅有关,一般可通过试铺试验段或通过经验来获得。
  3沥青路面的压实
  3.1碾压过程中注意的问题
  (1)碾压作业段的起终点应有标识,最好插旗表示,以避免出现漏压现象;
  (2)在碾压过程中,为了不使混合料温度下降过快,碾压带就要向摊铺机靠近一些,使折回处不在同一横断面上,而是呈阶梯形地随摊铺机向前前进。
  (3)在碾压过程中,压路机有沥青混合料粘轮或被带起现象时,可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉,严禁洒柴油;轮胎压路机可不洒水,或在连续碾压一段时间待轮胎已发热后停下洒洗衣粉水。为保持碾轮的温度,轮胎压路机应在热的混合料上连续碾压。低温施工时可使用环形物围住轮胎来阻挡冷空气的直接侵袭。
  (4)碾压后的路面在冷却前,任何车辆机械不得在路面上停放(包括加油、加水的压路机)。并防止矿料、杂物、油料等落在新铺的路面上,路面冷却至50℃后才能开放交通。
  3.2提高沥青路面压实度措施和方法
  (1)确定碾压温度
  由于不同的沥青具有不同的粘性特性,因此为了使沥青路面更好地压实,应首先通过试验确定,沥青的粘度——温度曲线,然后以280±30mm2/s时温度为压实温度。
  (2)不同压实方法的效率压实过程中,理想的情况是粒料只向下位移,但水平位移不可避免,而这种水平位移代表混合料的位移,应使它降低到最小,以免发生裂缝或压实不足;为了避免水平位移,所用的压路机不必施加过大的压力,以使混合料产生超过限额的应力。
  对于硬性沥青混合料,振动压路机能有效克服内摩擦力,而用较重型振动压路机碾压接触压力较小,在中间碾压时用振动碾压来提高压实力,也就是通过组合使用静力与振动碾压产生可变的压实力,这对必须在低温碾压的混合料来说,特别重要。
  为了建立沥青混合料工作稳定性,有振动压路机工作之前,最好用静力压路机稳压,对不同混合料来说,频率对压实效果的影响也较明显,用于沥青混合料压路机频率范围通常为40~50HZ。
  结语:总之,影响市政道路沥青路面施工质量的因素很多,我们一定要严格做好以上几个环节的施工质量控制,只有严格按照规范进行操作和施工,才能确保沥青路面整体施工质量。
  参考文献:
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