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【摘要】
公路路面的质量水平与行车安全、舒适性及行车速度等都有很大关系。这就对公路的路面施工技术的要求越来越高,沥青路面与水泥路面相比,具有养护更方便、通车更快的特点,越来越广泛应用于高速公路和一级公路中,由此更需要不断的优化施工技术,控制好沥青路面施工质量。本文主要谈谈公路工程沥青路面施工技术与质量控制。
【关键词】公路工程;沥青路面;施工技术;质量控制
中图分类号:TU535 文献标识码: A
【前言】沥青路面施工作为公路工程重要组成,其施工技术及质量控制是个系统的工程,可由于各地施工手段、气候条件及原材料不同,使得沥青路面施工质量存在一定差异性,要加强沥青路面施工技术提高及质量控制,需要对所需原材料、混合料及施工工艺等进行全面控制及管理,规范施工技术要求、方法及完善施工工藝,加强沥青路面施工质量控制,有效提高公路工程的经济效益及社会效益。
1、公路工程沥青路面质量问题
沥青路面由于施工质量不过关会产生以下病害:
1.1、泛油主要是由于混合料沥青用量偏多,沥青稠度过低等原因引起的,但也可能由于低温季节施工,表面嵌缝料散失过多,待气温变暖之后,在行车作用下矿料下挤,沥青上泛,表面形成油层而引起泛油。泛油表面处治和沥青贯入式路面最易产生此类病害。可以根据泛油的轻重程度,采取铺撒较粗粒径的矿料予以处治。1.2、波浪是路面上形成有规则的低洼和突起变形。波浪的产生,主要由于沥青洒布不均形成油垄,沥青量多处矿料厚,沥青量少处矿料薄,再经过行车不断撞击而造成高低不平。
1.3、拥包 在行车水平力作用下,沥青面层材料的抗剪强度不足则易产生推挤拥包。这类病害大多是由于所用的沥青稠度偏低,用量偏多,或因混合料中矿料级配差,细料偏多而产生。此外,面层较薄,以及面层与基层的黏结较差,也易产生推挤、拥包。这种病害一般采取铲平的办法来处治。 1.4、滑溜 沥青路面滑溜主要是由于行车作用使得矿料磨光,沥青面层中多余的沥青在行车荷载重复作用下泛油,也易形成表面滑溜。这类病害通常多采用加铺防滑表层来处治。 1.5、裂缝 沥青路面裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂几种。沥青路面沿路线纵向产生开裂的原因,一种是因填土未压实,路基产生不均匀沉陷或冻胀作用所造成的;另一种是沥青混合料摊铺时接缝处理不当,接缝处压实未达到要求,在行车作用下形成纵向裂缝。
沥青路面出现病害后,给过往车辆和行人造成许多不便,车辆磨损加重,油量消耗增大,运输成本增加,路面维修与养护资金也大量增加,只有从施工过程中保证路面的施工质量,才能把损失降到最低限度。
2、公路工程沥青路面施工技术
2.1、沥青路面工程施工前的准备工作
2.1.1、准备储备材料。库房调查试验合格的材料要进行备料,矿料应分类堆放,必要时做好矿料堆放场地的硬化处理和场地四周排水及搭设矿粉库房或储存罐。
2.1.2、确定材料来源。在沥青公路路面开始施工前,要做好沥青、砂、矿粉、石屑及石料等材料的检查工作,加强质量控制。另外,也要考虑经济方面的因素,选择质量与价格皆优的材料。
2.1.3、机械检查在沥青公路路面开始施工前,要先对相关机械设备进行全方面性能检查,查看配件是否齐全,确保机械设备在施工过程中能够稳定运行,防止施工时候出现故障,耽误施工进程。
2.2、沥青混合料的拌合的要点 2.2.1、沥青加热及温度控制。沥青加热采用导热油加热方法。加热温度控制在150~160℃,矿料加热温度控制在160~170℃。沥青混合料出厂温度控制在140~160℃之间,运输到现场温度不低于140℃,摊铺温度不低于130℃,碾压温度不低于125℃,轮胎压路机碾压终了温度不低于75℃,开放交通的路表温度,不高于50℃。2.2.2、配合比沥青用量的控制。沥青混合料拌和采用可以采用电脑控制各种材料用量,从而达到级配要求。含油量的控制,拌和楼采用电脑控制,供油电机转数按照所需比例控制供油数量,使混合料的质量完全能够达到设计要求。2.2.3、混合料拌和。沥青混合料拌和应均匀一致,无花白料,无结团成块或严重的粗细料分离现象,所有矿料颗粒应全部裹覆沥青结合料,每锅拌和时间宜为30—50S,对不符合要求的不得出厂,并及时调整拌和程序。
2.3、沥青混合料的摊铺
连续稳定的摊铺,是保证路面平整度的主要措施,沥青混合料摊铺前,应对摊铺机进行检查,以免影响施工进度,采用两台以上摊铺机联合作业时,两台摊铺机相距5~10 m左右,施工段尽量采用摊铺机整幅摊铺,加宽段也采用摊铺机梯级作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm 宽暂不碾压,作为后续摊铺的高程基准面,并有10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹,为保证沥青混凝土路面平整度。厚度达到设计要求,上面层摊铺采用走雪橇方式控制摊铺层平整度和厚度,摊铺机行驶速度控制在1.5~2.5km/h。
2.4、沥青混合料的碾压
2.4.1、碾压温度。碾压的过程对温度有一定的要求,在适宜的温度下进行碾压也能充分保证压实的质量,所以在实际施工中,在压实过程中,通常将温度控制在 110~120℃之间,即使温度较高,也不能超过160℃。
2.4.2、沥青路面碾压的处理作业。在施工中,碾压速度对沥青的质量有着较大的影响,在施工中通常将速度保持在2~3km/h,此速度不宜过低也不宜过高,速度过低时无法与摊铺工序相衔接,从而对压实的质量会有所影响,而速度过高,则会导致推移和横向裂纹的发生,所以在碾压工作中应在保证碾压质量的前提下,保证最大的碾压速度,从而提高压实的工作效率,沥青路面压实完成后要对其平整度、压实度和厚度等进行检测,对于缺陷较严重的则需要及时进行返工。
3、沥青路面质量控制重点
3.1、确定沥青的最佳用量
沥青是沥青砼的胶结材料,在最佳用量下和最佳矿料级配组合下,才能形成很好的沥青砼,经压实后形成坚固稳定耐久的沥青砼路面,首先结合地域使用情况选择沥青标号,使选择的标号沥青要满足如下几点要求:2%沥青材料要有适当粘度和稠度;3%沥青材料要有一定的塑性;4%沥青材料应有足够的温度稳定性,当沥青标号确定后,取样对沥青进行马歇尔稳定度试验,根据试验求出的密度、流值、稳定性空隙率、饱和度等确定沥青最佳用量,优良的沥青恰当适宜的配合比用量,在行车作用下使沥青砼面层夏天不会变软产生波浪,冬天不会变脆引起裂缝,这在冰冻地区应特别注意,应很好的严格地控制住这道关口。
3.2、沥青砼路面的基层控制
沥青砼路面运行的好坏与否与基层的类别及其施工质量,有极大的关系,水稳情况良好的基层是保证路面结构层长久耐用的必需条件,所以,在控制好面层各种材料指标及施工要求的前提下,严格控制好基层所用的材料质量及施工工艺流程,达到各类基层技术规范要求达到的质量标准,这也是丝毫都不能含糊的事,因为基层的质量是直接敏感地影响着面层的质量情况,作为沥青路面的基层分无机结合料类及粒料类两大类,前者做基层时整体性好、水稳性、抗冻性、耐久性都好,缺点是干缩裂纹,反射裂缝;后者又分嵌锁类要求石料有棱角粗糙,充分压实后强度大,级配类压实后要达到最大密实度,但这类基础均容易松散,整体性没有无机结合料类好,无论哪类基层都必须按照基层技术规范要求标准备料施工,柔性路面以累积变形控制使用期,对结构组合的任何层位,只要外力作用能传递到或气候能影响到的部位,都要严格按要求控制好各个层次的施工质量,土基是在最低层受水分及气候影响后它的物理力学性质量变化很大,而沥青路面又恰好对基层、底基层和土基的水热稳定情况有影响,这就更要求路面以下的各个层次,不但坚固稳定强度高,而且还要具有一定的抵抗变形的能力,土基的回弹模量越大,抵抗变形的能力亦越强水热影响就越小。
3.3、试验检测及质量评定
试验检测贯穿于路面工程的全过程。混合料抽提试验,得出其矿料级配,沥青用量,油石比的实际指标,以监测和指导混合料的拌制。在拌和厂的施工现场取样,按规定数量两面各击实75次,抗滑表层两面各击实50次做成试件,做马歇尔试验,得出稳定度、沥青饱和度、空隙率、流值、残留稳定度等技术数值,如不符合标准要求,路面工程必须返工。压实度的检测以钻孔取芯为准,采用单点评定的方法,以核子法作为辅助手段。在铺筑试验段时,建立用钻芯法与核子密度仪法测定密度的对比关系。每层厚度在摊铺中加强实测,现场监理加强抽检。宽度、平整度、横坡度、纵断高程等指标,根据设计文件及有关规范要求来检测、评定。如综合技术指标达不到质量标准的要求,监理应报请建设部门予以返工处理,但返工段应大于50m。压实度要用数理统计的方法,以每公里为评定路段,计算平均压实度,压实度代表值、标准差、变异系数来进行总体评定,确定质量水平。
【结语】
综上所述,公路工程沥青路面的施工需要对其质量做到严格的控制,最大限度保障其安全性和稳定性。只有保证关键部位的施工质量及施工细节的有效处理,才能使工程质量得到保障。同时需要注意关键部位经常出现的问题,提高公路工程沥青路面的施工技术。
【参考文献】
[1]黄金麒,陈义滔.公路工程沥青路面施工技术探讨[J].科技传播,2011,12:135+144.
[2]朱阿峰.沥青混合料掺加布敦岩沥青技术性能研究[D].长安大学,2011.
公路路面的质量水平与行车安全、舒适性及行车速度等都有很大关系。这就对公路的路面施工技术的要求越来越高,沥青路面与水泥路面相比,具有养护更方便、通车更快的特点,越来越广泛应用于高速公路和一级公路中,由此更需要不断的优化施工技术,控制好沥青路面施工质量。本文主要谈谈公路工程沥青路面施工技术与质量控制。
【关键词】公路工程;沥青路面;施工技术;质量控制
中图分类号:TU535 文献标识码: A
【前言】沥青路面施工作为公路工程重要组成,其施工技术及质量控制是个系统的工程,可由于各地施工手段、气候条件及原材料不同,使得沥青路面施工质量存在一定差异性,要加强沥青路面施工技术提高及质量控制,需要对所需原材料、混合料及施工工艺等进行全面控制及管理,规范施工技术要求、方法及完善施工工藝,加强沥青路面施工质量控制,有效提高公路工程的经济效益及社会效益。
1、公路工程沥青路面质量问题
沥青路面由于施工质量不过关会产生以下病害:
1.1、泛油主要是由于混合料沥青用量偏多,沥青稠度过低等原因引起的,但也可能由于低温季节施工,表面嵌缝料散失过多,待气温变暖之后,在行车作用下矿料下挤,沥青上泛,表面形成油层而引起泛油。泛油表面处治和沥青贯入式路面最易产生此类病害。可以根据泛油的轻重程度,采取铺撒较粗粒径的矿料予以处治。1.2、波浪是路面上形成有规则的低洼和突起变形。波浪的产生,主要由于沥青洒布不均形成油垄,沥青量多处矿料厚,沥青量少处矿料薄,再经过行车不断撞击而造成高低不平。
1.3、拥包 在行车水平力作用下,沥青面层材料的抗剪强度不足则易产生推挤拥包。这类病害大多是由于所用的沥青稠度偏低,用量偏多,或因混合料中矿料级配差,细料偏多而产生。此外,面层较薄,以及面层与基层的黏结较差,也易产生推挤、拥包。这种病害一般采取铲平的办法来处治。 1.4、滑溜 沥青路面滑溜主要是由于行车作用使得矿料磨光,沥青面层中多余的沥青在行车荷载重复作用下泛油,也易形成表面滑溜。这类病害通常多采用加铺防滑表层来处治。 1.5、裂缝 沥青路面裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂几种。沥青路面沿路线纵向产生开裂的原因,一种是因填土未压实,路基产生不均匀沉陷或冻胀作用所造成的;另一种是沥青混合料摊铺时接缝处理不当,接缝处压实未达到要求,在行车作用下形成纵向裂缝。
沥青路面出现病害后,给过往车辆和行人造成许多不便,车辆磨损加重,油量消耗增大,运输成本增加,路面维修与养护资金也大量增加,只有从施工过程中保证路面的施工质量,才能把损失降到最低限度。
2、公路工程沥青路面施工技术
2.1、沥青路面工程施工前的准备工作
2.1.1、准备储备材料。库房调查试验合格的材料要进行备料,矿料应分类堆放,必要时做好矿料堆放场地的硬化处理和场地四周排水及搭设矿粉库房或储存罐。
2.1.2、确定材料来源。在沥青公路路面开始施工前,要做好沥青、砂、矿粉、石屑及石料等材料的检查工作,加强质量控制。另外,也要考虑经济方面的因素,选择质量与价格皆优的材料。
2.1.3、机械检查在沥青公路路面开始施工前,要先对相关机械设备进行全方面性能检查,查看配件是否齐全,确保机械设备在施工过程中能够稳定运行,防止施工时候出现故障,耽误施工进程。
2.2、沥青混合料的拌合的要点 2.2.1、沥青加热及温度控制。沥青加热采用导热油加热方法。加热温度控制在150~160℃,矿料加热温度控制在160~170℃。沥青混合料出厂温度控制在140~160℃之间,运输到现场温度不低于140℃,摊铺温度不低于130℃,碾压温度不低于125℃,轮胎压路机碾压终了温度不低于75℃,开放交通的路表温度,不高于50℃。2.2.2、配合比沥青用量的控制。沥青混合料拌和采用可以采用电脑控制各种材料用量,从而达到级配要求。含油量的控制,拌和楼采用电脑控制,供油电机转数按照所需比例控制供油数量,使混合料的质量完全能够达到设计要求。2.2.3、混合料拌和。沥青混合料拌和应均匀一致,无花白料,无结团成块或严重的粗细料分离现象,所有矿料颗粒应全部裹覆沥青结合料,每锅拌和时间宜为30—50S,对不符合要求的不得出厂,并及时调整拌和程序。
2.3、沥青混合料的摊铺
连续稳定的摊铺,是保证路面平整度的主要措施,沥青混合料摊铺前,应对摊铺机进行检查,以免影响施工进度,采用两台以上摊铺机联合作业时,两台摊铺机相距5~10 m左右,施工段尽量采用摊铺机整幅摊铺,加宽段也采用摊铺机梯级作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm 宽暂不碾压,作为后续摊铺的高程基准面,并有10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹,为保证沥青混凝土路面平整度。厚度达到设计要求,上面层摊铺采用走雪橇方式控制摊铺层平整度和厚度,摊铺机行驶速度控制在1.5~2.5km/h。
2.4、沥青混合料的碾压
2.4.1、碾压温度。碾压的过程对温度有一定的要求,在适宜的温度下进行碾压也能充分保证压实的质量,所以在实际施工中,在压实过程中,通常将温度控制在 110~120℃之间,即使温度较高,也不能超过160℃。
2.4.2、沥青路面碾压的处理作业。在施工中,碾压速度对沥青的质量有着较大的影响,在施工中通常将速度保持在2~3km/h,此速度不宜过低也不宜过高,速度过低时无法与摊铺工序相衔接,从而对压实的质量会有所影响,而速度过高,则会导致推移和横向裂纹的发生,所以在碾压工作中应在保证碾压质量的前提下,保证最大的碾压速度,从而提高压实的工作效率,沥青路面压实完成后要对其平整度、压实度和厚度等进行检测,对于缺陷较严重的则需要及时进行返工。
3、沥青路面质量控制重点
3.1、确定沥青的最佳用量
沥青是沥青砼的胶结材料,在最佳用量下和最佳矿料级配组合下,才能形成很好的沥青砼,经压实后形成坚固稳定耐久的沥青砼路面,首先结合地域使用情况选择沥青标号,使选择的标号沥青要满足如下几点要求:2%沥青材料要有适当粘度和稠度;3%沥青材料要有一定的塑性;4%沥青材料应有足够的温度稳定性,当沥青标号确定后,取样对沥青进行马歇尔稳定度试验,根据试验求出的密度、流值、稳定性空隙率、饱和度等确定沥青最佳用量,优良的沥青恰当适宜的配合比用量,在行车作用下使沥青砼面层夏天不会变软产生波浪,冬天不会变脆引起裂缝,这在冰冻地区应特别注意,应很好的严格地控制住这道关口。
3.2、沥青砼路面的基层控制
沥青砼路面运行的好坏与否与基层的类别及其施工质量,有极大的关系,水稳情况良好的基层是保证路面结构层长久耐用的必需条件,所以,在控制好面层各种材料指标及施工要求的前提下,严格控制好基层所用的材料质量及施工工艺流程,达到各类基层技术规范要求达到的质量标准,这也是丝毫都不能含糊的事,因为基层的质量是直接敏感地影响着面层的质量情况,作为沥青路面的基层分无机结合料类及粒料类两大类,前者做基层时整体性好、水稳性、抗冻性、耐久性都好,缺点是干缩裂纹,反射裂缝;后者又分嵌锁类要求石料有棱角粗糙,充分压实后强度大,级配类压实后要达到最大密实度,但这类基础均容易松散,整体性没有无机结合料类好,无论哪类基层都必须按照基层技术规范要求标准备料施工,柔性路面以累积变形控制使用期,对结构组合的任何层位,只要外力作用能传递到或气候能影响到的部位,都要严格按要求控制好各个层次的施工质量,土基是在最低层受水分及气候影响后它的物理力学性质量变化很大,而沥青路面又恰好对基层、底基层和土基的水热稳定情况有影响,这就更要求路面以下的各个层次,不但坚固稳定强度高,而且还要具有一定的抵抗变形的能力,土基的回弹模量越大,抵抗变形的能力亦越强水热影响就越小。
3.3、试验检测及质量评定
试验检测贯穿于路面工程的全过程。混合料抽提试验,得出其矿料级配,沥青用量,油石比的实际指标,以监测和指导混合料的拌制。在拌和厂的施工现场取样,按规定数量两面各击实75次,抗滑表层两面各击实50次做成试件,做马歇尔试验,得出稳定度、沥青饱和度、空隙率、流值、残留稳定度等技术数值,如不符合标准要求,路面工程必须返工。压实度的检测以钻孔取芯为准,采用单点评定的方法,以核子法作为辅助手段。在铺筑试验段时,建立用钻芯法与核子密度仪法测定密度的对比关系。每层厚度在摊铺中加强实测,现场监理加强抽检。宽度、平整度、横坡度、纵断高程等指标,根据设计文件及有关规范要求来检测、评定。如综合技术指标达不到质量标准的要求,监理应报请建设部门予以返工处理,但返工段应大于50m。压实度要用数理统计的方法,以每公里为评定路段,计算平均压实度,压实度代表值、标准差、变异系数来进行总体评定,确定质量水平。
【结语】
综上所述,公路工程沥青路面的施工需要对其质量做到严格的控制,最大限度保障其安全性和稳定性。只有保证关键部位的施工质量及施工细节的有效处理,才能使工程质量得到保障。同时需要注意关键部位经常出现的问题,提高公路工程沥青路面的施工技术。
【参考文献】
[1]黄金麒,陈义滔.公路工程沥青路面施工技术探讨[J].科技传播,2011,12:135+144.
[2]朱阿峰.沥青混合料掺加布敦岩沥青技术性能研究[D].长安大学,2011.