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摘要:随着我国城镇化进程的加深,作为现代城市发展的基础性设施,沥青混凝土道路因其良好的行车舒适性、经济耐久性以及施工周期短、交通开放及时、养护维修方便、噪音污染较小等优势在市政道路工能程中得到了广泛应用,并為现代整个道路交通发展的趋势所在。基于此,本文以市政道路沥青混凝土路面施工技术为研究对象,以规范施工过程、提供施工质量为研究目的,以实现城市交通可持续发展为研究意义,就此展开论述,具有一定的应用价值,以盼读者参考引用。
关键词:市政道路;沥青混凝土路面;施工质量;质量控制
1、市政道路沥青混凝土路面基层要求
1.1具有足够的强度
为确保道路基层在行车荷载反复作用下残余变形在规范允许范围内,同时避免拉弯与剪切破坏的发生,道路基层必须拥有足够的强度(包括结构整体强度与矿料自身强度)。
1.2水稳性表现良好
由于沥青面层(尤其是沥青贯入式与表面处治面层)在使用初期会表现出较大的透水性,当遇雨季或路面积水时,极有可能因水体透过面层而对基层与底基层强度造成破坏。因此,特别是在潮湿多雨地区,道路基层必须采用水稳性良好的材料施工。
1.3与面层拥有良好的粘结力
由于面层底部的拉应力与拉应变受面层与基层结合情况的影响,因此为防止面层与基层间发生推移、滑动等病害,基层施工必须考虑后期与沥青混合料的粘结力大小。与此同时还需拥有较小的温缩与干缩变形。
2、市政道路沥青混凝土路面施工技术分析
2.1材料选择
(1)沥青。市政道路沥青混凝土结合料可用软媒沥青或黏稠石油沥青,具体稠度应结合交通性质、混合料类型以及气候条件综合而定。对于交通量大、气温较高的情况,细粒式混合料沥青应选用较高稠度,反之则选用较低稠度。
(2)集料。集料作为道路荷载的主要承担者,是为道路铺设的刚性成分,其选择过程应充分结合道路变形与塌陷问题有效控制粒径。粗集料(碎石或砾石)一般选用强度≥3级且外形方正有棱角以及和沥青具有较强粘结力的耐磨性碱性石料,并且控制其压碎值≤26%,粘土及灰尘含量≤1%。若为酸性石料时,使用前则需掺加少量的表面活性掺合料进行碱化处理,以此提升沥青与石料的粘结力;细集料(砂)一般选用颗粒尺寸大致相当、级配良好的天然砂或机制砂。砂质应坚硬、清洁无杂质,坚固性≤12%,含泥量≤4%,砂当量≥60%,视密度≥2.60t/m3。
(3)填料。填料的作用是通过填充混合料空隙来提升沥青与矿料的粘结力,对于混合料稳定性、与强度具有明显的改善效果,其含水量宜<1%,亲水指数应<1,同时在受热后应表现出一定的安定性。一般选用粒径<0.074mm成分含量≥80%的矿粉,也可采用水泥或消石灰粉。如若采用消石灰粉,宜控制其用量≤3%。
2.2混合料拌制
沥青混合料拌合设备的选择除应考虑拌合质量外,还需确保其拌合能力满足实际摊铺需求,以240t/h玛莱尼拌合站为例,其具体控制如下:
(1)对于矿粉剂量的控制,应现将其放入贮存罐后再输送至拌合楼,严禁采用人工掺加的方式。结合混合料每天生产数量,应对实际投放于贮存罐的数量进行核实,并将矿粉所需数量与回收利用数量实施理论计算。
(2)沥青、矿粉、集料等原材料的投放严格按配制比例控制。
(3)利用导热油实施沥青加热,其温度控制在170~180℃范围内。矿料加热温度控制在180~190℃范围内,对于沥青与矿料混合物加热温度的控制,应以保证拌合好的沥青混凝土出厂温度在175~185℃范围内的标准实时调节,并确保混合料运至摊铺现场时温度≥165℃.
2.3混合料摊铺
摊铺机拼装宽度应依据路面宽度而定,一般应采用两台摊铺机并排成梯队联合作业的方式。实施摊铺前,应提前预热30~60min熨平板,并确保熨平板温度在正式摊铺时≥100℃。采用梯队联合摊铺作业时,前后摊铺机的距离应控制在10~20m,且摊铺轨道重叠5~10cm,摊铺方式采用非接触式自动找平仪进行控制。
一般情况下,应控制摊铺温度≥160℃,连续摊铺过程中,运料车应停于摊铺机正前方10~30cm的距离,且不得与摊铺机发生碰撞,实施摊铺卸料过程中,卸料车处于空挡状态,其前进由摊铺机给予推动。摊铺过程中,确保作业连续无停顿、速度缓慢均匀,将螺旋布料器两端的自动料位器调好后,并确保其转速与链板送料器和料门开度速率相匹配。全断面实施摊铺不得出现混合料离析现象,其过程中如若出现波浪、拥抱、边角缺料及离析时,应及时予以清除或找补处理。
2.4混合料碾压
碾压过程中应设专人测试混合料温度,并以插小旗的方式控制初压、复压与终压施工段,后方控制线以重叠5~8m为原则,前方控制线以跨越小旗半个压路机身为标准,确保碾压均匀。初压应在混合料不产生开裂与推移的情况下尽量在摊铺后较高温度下实施,碾压过程中轮迹应以重叠1/4~1/3碾压宽度为控制,且碾压不得少于2遍,当混合料石料易于压碎时,原则上钢轮压路机不开振动,并以轮胎压路机碾压为主;复压采用钢筒压路机开启振动碾压4~6遍,宜采用高频低幅式振动压路机,振动频率为35~50HZ之间,振幅为0.3~0.8mm范围内,重叠宽度宜为1/3~1/2碾压宽度。需要注意的是:为防止混合料发生鼓色现象,倒车过程中压路机应先关闭振动,待移向另一方向后再开启振动;终压可采用胶轮压路机碾压不少于2遍,具以碾压完成后无轮迹为控制标准,并根据具体的沥青标号,确保终压最低温度符合规范要求。终压完成后待路面混合料温度自然降至50℃以下时方可开放交通。
3、结论(质量保证措施)
基于以上论述,笔者根据多年从事经验与专业知识的学习,以确保市政道路沥青混凝土路面施工质量为目的,建议性提供以下两点措施:
(1)严格控制混合料稳定性。为了保证市政道路的热稳定性,保证道路在使用期间不出现车辙等病害,必须要保证高温稳定性,以防出现渠化交通。根据市政道路的热稳定性要求必须保证动稳定度变异系数小于0.2,沥青用量保证在5.0%左右。
(2)采用改性沥青。改性沥青的特点:①拥有较好的低温抗裂性和高温稳定性,对裂缝的出现有很好的抑制作用;②增强沥青混合料的耐久性和路面抗水损坏能力,提高道路使用寿命;③提高沥青混合料的抗变形能力。交通部公路科学研究所对SBS、SBR、PE、EVA等4种改性剂的改性效果进行了比较试验,结果证明,SBS在高、低温性能,弹性恢复性能和感温性等方面都有突出优点。PE仅在高温稳定性方面显示出较好的效果。EVA的高温稳定性不如PE,但低温性能较PE要稍好一些,但均不如SBS。
参考文献
[1]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004).北京:人民交通出版社,2004.
[2]赵文姣.高等级公路沥青路面施工质量控制技术研究[D].西安:长安大学,2008.
[3]薛晓颖,姜晓明.市政道路沥青混凝土路面质量控制[J].技术与市场,2012,35(12):12~15.
[4]宋双双,张月飞.市政道路沥青路面接缝施工技术要点探析[J].科技致富向导.2013.(20):54~55.
关键词:市政道路;沥青混凝土路面;施工质量;质量控制
1、市政道路沥青混凝土路面基层要求
1.1具有足够的强度
为确保道路基层在行车荷载反复作用下残余变形在规范允许范围内,同时避免拉弯与剪切破坏的发生,道路基层必须拥有足够的强度(包括结构整体强度与矿料自身强度)。
1.2水稳性表现良好
由于沥青面层(尤其是沥青贯入式与表面处治面层)在使用初期会表现出较大的透水性,当遇雨季或路面积水时,极有可能因水体透过面层而对基层与底基层强度造成破坏。因此,特别是在潮湿多雨地区,道路基层必须采用水稳性良好的材料施工。
1.3与面层拥有良好的粘结力
由于面层底部的拉应力与拉应变受面层与基层结合情况的影响,因此为防止面层与基层间发生推移、滑动等病害,基层施工必须考虑后期与沥青混合料的粘结力大小。与此同时还需拥有较小的温缩与干缩变形。
2、市政道路沥青混凝土路面施工技术分析
2.1材料选择
(1)沥青。市政道路沥青混凝土结合料可用软媒沥青或黏稠石油沥青,具体稠度应结合交通性质、混合料类型以及气候条件综合而定。对于交通量大、气温较高的情况,细粒式混合料沥青应选用较高稠度,反之则选用较低稠度。
(2)集料。集料作为道路荷载的主要承担者,是为道路铺设的刚性成分,其选择过程应充分结合道路变形与塌陷问题有效控制粒径。粗集料(碎石或砾石)一般选用强度≥3级且外形方正有棱角以及和沥青具有较强粘结力的耐磨性碱性石料,并且控制其压碎值≤26%,粘土及灰尘含量≤1%。若为酸性石料时,使用前则需掺加少量的表面活性掺合料进行碱化处理,以此提升沥青与石料的粘结力;细集料(砂)一般选用颗粒尺寸大致相当、级配良好的天然砂或机制砂。砂质应坚硬、清洁无杂质,坚固性≤12%,含泥量≤4%,砂当量≥60%,视密度≥2.60t/m3。
(3)填料。填料的作用是通过填充混合料空隙来提升沥青与矿料的粘结力,对于混合料稳定性、与强度具有明显的改善效果,其含水量宜<1%,亲水指数应<1,同时在受热后应表现出一定的安定性。一般选用粒径<0.074mm成分含量≥80%的矿粉,也可采用水泥或消石灰粉。如若采用消石灰粉,宜控制其用量≤3%。
2.2混合料拌制
沥青混合料拌合设备的选择除应考虑拌合质量外,还需确保其拌合能力满足实际摊铺需求,以240t/h玛莱尼拌合站为例,其具体控制如下:
(1)对于矿粉剂量的控制,应现将其放入贮存罐后再输送至拌合楼,严禁采用人工掺加的方式。结合混合料每天生产数量,应对实际投放于贮存罐的数量进行核实,并将矿粉所需数量与回收利用数量实施理论计算。
(2)沥青、矿粉、集料等原材料的投放严格按配制比例控制。
(3)利用导热油实施沥青加热,其温度控制在170~180℃范围内。矿料加热温度控制在180~190℃范围内,对于沥青与矿料混合物加热温度的控制,应以保证拌合好的沥青混凝土出厂温度在175~185℃范围内的标准实时调节,并确保混合料运至摊铺现场时温度≥165℃.
2.3混合料摊铺
摊铺机拼装宽度应依据路面宽度而定,一般应采用两台摊铺机并排成梯队联合作业的方式。实施摊铺前,应提前预热30~60min熨平板,并确保熨平板温度在正式摊铺时≥100℃。采用梯队联合摊铺作业时,前后摊铺机的距离应控制在10~20m,且摊铺轨道重叠5~10cm,摊铺方式采用非接触式自动找平仪进行控制。
一般情况下,应控制摊铺温度≥160℃,连续摊铺过程中,运料车应停于摊铺机正前方10~30cm的距离,且不得与摊铺机发生碰撞,实施摊铺卸料过程中,卸料车处于空挡状态,其前进由摊铺机给予推动。摊铺过程中,确保作业连续无停顿、速度缓慢均匀,将螺旋布料器两端的自动料位器调好后,并确保其转速与链板送料器和料门开度速率相匹配。全断面实施摊铺不得出现混合料离析现象,其过程中如若出现波浪、拥抱、边角缺料及离析时,应及时予以清除或找补处理。
2.4混合料碾压
碾压过程中应设专人测试混合料温度,并以插小旗的方式控制初压、复压与终压施工段,后方控制线以重叠5~8m为原则,前方控制线以跨越小旗半个压路机身为标准,确保碾压均匀。初压应在混合料不产生开裂与推移的情况下尽量在摊铺后较高温度下实施,碾压过程中轮迹应以重叠1/4~1/3碾压宽度为控制,且碾压不得少于2遍,当混合料石料易于压碎时,原则上钢轮压路机不开振动,并以轮胎压路机碾压为主;复压采用钢筒压路机开启振动碾压4~6遍,宜采用高频低幅式振动压路机,振动频率为35~50HZ之间,振幅为0.3~0.8mm范围内,重叠宽度宜为1/3~1/2碾压宽度。需要注意的是:为防止混合料发生鼓色现象,倒车过程中压路机应先关闭振动,待移向另一方向后再开启振动;终压可采用胶轮压路机碾压不少于2遍,具以碾压完成后无轮迹为控制标准,并根据具体的沥青标号,确保终压最低温度符合规范要求。终压完成后待路面混合料温度自然降至50℃以下时方可开放交通。
3、结论(质量保证措施)
基于以上论述,笔者根据多年从事经验与专业知识的学习,以确保市政道路沥青混凝土路面施工质量为目的,建议性提供以下两点措施:
(1)严格控制混合料稳定性。为了保证市政道路的热稳定性,保证道路在使用期间不出现车辙等病害,必须要保证高温稳定性,以防出现渠化交通。根据市政道路的热稳定性要求必须保证动稳定度变异系数小于0.2,沥青用量保证在5.0%左右。
(2)采用改性沥青。改性沥青的特点:①拥有较好的低温抗裂性和高温稳定性,对裂缝的出现有很好的抑制作用;②增强沥青混合料的耐久性和路面抗水损坏能力,提高道路使用寿命;③提高沥青混合料的抗变形能力。交通部公路科学研究所对SBS、SBR、PE、EVA等4种改性剂的改性效果进行了比较试验,结果证明,SBS在高、低温性能,弹性恢复性能和感温性等方面都有突出优点。PE仅在高温稳定性方面显示出较好的效果。EVA的高温稳定性不如PE,但低温性能较PE要稍好一些,但均不如SBS。
参考文献
[1]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004).北京:人民交通出版社,2004.
[2]赵文姣.高等级公路沥青路面施工质量控制技术研究[D].西安:长安大学,2008.
[3]薛晓颖,姜晓明.市政道路沥青混凝土路面质量控制[J].技术与市场,2012,35(12):12~15.
[4]宋双双,张月飞.市政道路沥青路面接缝施工技术要点探析[J].科技致富向导.2013.(20):54~55.