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【摘 要】 沥青路面是公路工程中最为常见的路面,做好沥青路面施工工艺的控制是确保工程质量的关键。因此,在具体施工过程中,应该切实加强施工过程的控制,确保施工过程严格按照施工工艺和施工质量要求进行施工,将质量控制贯穿到施工全过程中,以提高公路沥青路面施工质量。本文对沥青路面中存在的问题和施工原料的筛选和质量控制进行分析,并以实例某高速公路沥青路面施工工艺展开讨论,对实际工程具有很强的指导意义。
【关键词】 沥青路面;施工工艺;探究
近年来我国的沥青路面结构设计和施工控制技术水平取得了长足的发展,但由于研究领域更多的局限于结构和材料范畴,对施工工艺的研究重视不够,仍停留在依靠经验和引进设备的阶段。根据多年来对施工过程和建成路段路况变化的观测,我们认为当前沥青路面质量频频出现问题,与施工工艺其控制技术是否科学合理有密切关系。
一、关于沥青路面中存在的问题
1.沥青路面裂缝问题。在沥青路面中,路面裂缝是最主要的问题,并常常因此而引发开裂、油包、车辙等问题。究其根本原因有多种,主要有以下几个方面:一是沥青材料、混合料等材料质量不符合沥青路面施工质量的要求;二是因为路基施工不到位,导致公路不均匀沉降而引发公路开裂等问题;三是荷载过大,如在超重超载车辆超大荷载的长期作用下,也容易使路面产生裂缝;四是在下雨的情况下,大量的雨水渗入其中,会增长含水量,从而影响沥青路面的质量和使用性能。
2.渗水对沥青路面的损害。当沥青路面存在着大量积水,或长期处于大量降雨的情况下,再加上受到温度、荷载等诸多方面的影响,路面积水就会渗透到里面的集料中去,随着渗透压力地不断增大,到达一定程度,就会出现沥青表面被剥离的现象,从而使集料的粘结力遭受破坏甚至完全丧失粘结力。渗水损害是沥青路面中普遍存在的通病,因此,我們应该加强对其形成原因的深入剖析,严格控制好施工过程,确保施工过程规范、科学、高效、高质,狠抓其中的关键环节、关键部位等,确保施工质量,尽可能地减少渗水损害的发生几率,增强使用性能,延长使用寿命。
二、关于施工原料的筛选和质量控制
所需要的施工材料主要包括沥青、粗集料、细集料以及矿粉等四种。施工材料质量水平的高低将会直接影响沥青混凝土路面的施工质量。因此为了确保施工原料具有较高的质量水平,必须要对其进行严格地质量控制,保证施工原料的所有质量指标均满足相关规定的技术要求。
1.严格控制沥青质量。对于沥青混凝土公路而言,沥青质量如何将会直接对路面的施工质量产生直接的影响。依照相关规定,沥青混凝土道路所采用的沥青必须要满足以下各项技术指标(见表1)。沥青在到货时必须要认真检查炼油厂的沥青质量单,同时在施工过程中,每100吨便常规检查一次沥青的延度、针对度以及软化点,如果工程需要则应该检测沥青的含蜡量。沥青来源不同、型号不同,必须进行分开存放,避免相互混合影响沥青的技术指标。在沥青的存放期间,存放温度建议控制在130℃至180℃之间。假如沥青的标号或者来源地出现了变化,必须依照实际情况重新设计配合比。
2.严格控制粗集料质量。粗集料质量水平高低直接决定了沥青混凝土路面的耐磨程度。根据相关规定,粗集料质量必须满足以下技术指标要求(见表2)。除此之外,还必须要高度注意以下问题:首先,高度重视采石场的粗集料控制问题。采集粗集料时,其颗粒形状必须良好,坚决禁止使用风化之后的岩石作为粗集料。这主要是因为风化岩石在碾压过程中容易出现局部压碎问题,导致影响沥青的裹覆效果,最终导致局部弱点。其次,严禁不合格材料进场。规格不同的材料必须分类堆放,同时,实验人员必须要对进场的每一个批次的材料进行严格的检查,并进行任意的抽检;一旦发现技术指标不满足预定要求,必须要及时调整配合比。
3.细集料的质量控制。通常选择天然砂细集料,并且要确保它没有杂质、没有风化现象以及干燥洁净。在施工的过程中应该不定期地检查细集料的级配以及<0.075颗粒含量。矿粉的质量控制。矿粉必须要洁净干燥,如果含水量过大容易导致管道堵塞并且会直接称量的准确性。
三、关于工程实例分析
某高速公路全长61.47km。在公路路面建设过程中,高速公路路面施工采用排水降噪沥青路面施工技术,其技术特点鲜明,施工工艺完整,为公路交通的安全提供了强有力的保障。
1.沥青混合料的确定。当采用最大公称粒径为13.2mm的排水沥青混合料时,粗集料可采用规范S10与S12两种规格材料;在符合级配范围的条件下,也可以直接使用S11单一规格的粗集料,但对于S10与S11要求4.75mm的通过率较低,不宜超过5%。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,与沥青有良好的粘结能力,要求具有较好的颗粒形状,不得使用石屑。规格上要求2.36mm的通过率大于98%。粗集料与细集料参数及其集料配比范围如图3所示。
2.沥青混合料的拌制。采用大型间歇式沥青拌和机,要求配有二级除尘设备,并能准确控制矿料、沥青的加入量和时间。对应于实验室使用的4.75mm与2.36mm方孔筛,拌和机二次筛分的振动筛网宜配置对应筛网(通常为5mm筛与3mm筛)。拌和时间经试拌确定,推荐干拌8-10s,湿拌45s,应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度,无花白料、无结团成块或严重的粗细集料分离现象。
3.沥青混合料的运输及摊铺。沥青混合料运输用15T以上自卸汽车,运输车的数量根据拌和站生产能力、运输车速、运距等情况综合考虑,合理配置。运输车装料前必须清洗干净,车箱底板及周壁要涂一层油水混合液(柴油:水分为1:3),但不在底板留存余液。采用2台摊铺机组成梯队作业进行全幅摊铺,两台摊铺机相隔间距2-4m。根据拌和机拌和能力、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度,经计算确定摊铺速度,通常宜控制在2.0m/min左右。同时,应保证摊铺机缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得出现停机待料或者随意改变摊铺速度的况。摊铺温度与松铺厚度紧跟摊铺机测量,并予以记录,摊铺后沥青混合料温度控制宜在155-170℃,松铺系数经试铺确定,推荐采用1.18左右,具体根据试验路的情况进行调整。
4.沥青混合料的压实及接缝控制
(1)初压与复压宜采用3台8-12t钢轮压路机,终压可考虑采用1台胶轮压路机。使用双钢轮压路机、轮胎压路机并列成梯队的方式碾压,按初压、复压、终压三个阶段进行。压路机从外侧向中心碾压,由低处向高处碾压,轮迹始终与路基中线平行,相邻碾压带重叠15-20cm轮宽。
(2)初压应在混合料摊铺后紧跟进行,压实温度控制在150-165℃,不得产生推移、发裂,初压一般为2遍。初压后观察平整度、路拱,发现问题及时作适当调整。复压采用与初压相同的双钢轮压路机,紧接初压进行,复压为3-5遍。终压采用胶轮压路机压实1遍,胶轮碾压应重叠1/3的轮宽,以消除压痕,揉搓稳定细料。
(3)在接缝施工中,横缝采用垂直的平接缝,摊铺前应涂刷粘层材料,摊铺后应充分压实,连接平顺。纵缝应避开行驶车辆的轮迹,而且要与下面层纵向接缝错开20cm以上。纵缝采用热接缝,施工时应将梯队作业摊铺的混合料部分留下10-20cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,最后作跨缝碾压以消除缝迹。
沥青路面施工是一个复杂系统的工程,每一个环节对于整体工程的影响都非常重要,因此,在路面施工中要对每一个环节进行严格施工,特别是像接缝等施工细节,都必须严格遵照工程要求和施工标准展开工作,以此来保证工程的质量。
参考文献:
[1]范学华,马志诚.沥青路面冷再生施工工艺及设备[J].建筑机械,2013(11).
[2]周伟峰,章嘉强,叶剑英.深入分析从源头治理沥青路面早期破坏[J].民营科技,2009,(09):123-124.
[3]刘青洋,关绍裘.城市沥青混凝土路面施工机群的选型与配套[J].湖南城建高等专科学校学报,2009(08).
[4]汤伟星.高速公路沥青路面施工质量管理[D].天津大学,2011.
[5]李振河.沥青路面施工工艺与质量控制措施分析[J].山西建筑,2013,(3):124-125.
【关键词】 沥青路面;施工工艺;探究
近年来我国的沥青路面结构设计和施工控制技术水平取得了长足的发展,但由于研究领域更多的局限于结构和材料范畴,对施工工艺的研究重视不够,仍停留在依靠经验和引进设备的阶段。根据多年来对施工过程和建成路段路况变化的观测,我们认为当前沥青路面质量频频出现问题,与施工工艺其控制技术是否科学合理有密切关系。
一、关于沥青路面中存在的问题
1.沥青路面裂缝问题。在沥青路面中,路面裂缝是最主要的问题,并常常因此而引发开裂、油包、车辙等问题。究其根本原因有多种,主要有以下几个方面:一是沥青材料、混合料等材料质量不符合沥青路面施工质量的要求;二是因为路基施工不到位,导致公路不均匀沉降而引发公路开裂等问题;三是荷载过大,如在超重超载车辆超大荷载的长期作用下,也容易使路面产生裂缝;四是在下雨的情况下,大量的雨水渗入其中,会增长含水量,从而影响沥青路面的质量和使用性能。
2.渗水对沥青路面的损害。当沥青路面存在着大量积水,或长期处于大量降雨的情况下,再加上受到温度、荷载等诸多方面的影响,路面积水就会渗透到里面的集料中去,随着渗透压力地不断增大,到达一定程度,就会出现沥青表面被剥离的现象,从而使集料的粘结力遭受破坏甚至完全丧失粘结力。渗水损害是沥青路面中普遍存在的通病,因此,我們应该加强对其形成原因的深入剖析,严格控制好施工过程,确保施工过程规范、科学、高效、高质,狠抓其中的关键环节、关键部位等,确保施工质量,尽可能地减少渗水损害的发生几率,增强使用性能,延长使用寿命。
二、关于施工原料的筛选和质量控制
所需要的施工材料主要包括沥青、粗集料、细集料以及矿粉等四种。施工材料质量水平的高低将会直接影响沥青混凝土路面的施工质量。因此为了确保施工原料具有较高的质量水平,必须要对其进行严格地质量控制,保证施工原料的所有质量指标均满足相关规定的技术要求。
1.严格控制沥青质量。对于沥青混凝土公路而言,沥青质量如何将会直接对路面的施工质量产生直接的影响。依照相关规定,沥青混凝土道路所采用的沥青必须要满足以下各项技术指标(见表1)。沥青在到货时必须要认真检查炼油厂的沥青质量单,同时在施工过程中,每100吨便常规检查一次沥青的延度、针对度以及软化点,如果工程需要则应该检测沥青的含蜡量。沥青来源不同、型号不同,必须进行分开存放,避免相互混合影响沥青的技术指标。在沥青的存放期间,存放温度建议控制在130℃至180℃之间。假如沥青的标号或者来源地出现了变化,必须依照实际情况重新设计配合比。
2.严格控制粗集料质量。粗集料质量水平高低直接决定了沥青混凝土路面的耐磨程度。根据相关规定,粗集料质量必须满足以下技术指标要求(见表2)。除此之外,还必须要高度注意以下问题:首先,高度重视采石场的粗集料控制问题。采集粗集料时,其颗粒形状必须良好,坚决禁止使用风化之后的岩石作为粗集料。这主要是因为风化岩石在碾压过程中容易出现局部压碎问题,导致影响沥青的裹覆效果,最终导致局部弱点。其次,严禁不合格材料进场。规格不同的材料必须分类堆放,同时,实验人员必须要对进场的每一个批次的材料进行严格的检查,并进行任意的抽检;一旦发现技术指标不满足预定要求,必须要及时调整配合比。
3.细集料的质量控制。通常选择天然砂细集料,并且要确保它没有杂质、没有风化现象以及干燥洁净。在施工的过程中应该不定期地检查细集料的级配以及<0.075颗粒含量。矿粉的质量控制。矿粉必须要洁净干燥,如果含水量过大容易导致管道堵塞并且会直接称量的准确性。
三、关于工程实例分析
某高速公路全长61.47km。在公路路面建设过程中,高速公路路面施工采用排水降噪沥青路面施工技术,其技术特点鲜明,施工工艺完整,为公路交通的安全提供了强有力的保障。
1.沥青混合料的确定。当采用最大公称粒径为13.2mm的排水沥青混合料时,粗集料可采用规范S10与S12两种规格材料;在符合级配范围的条件下,也可以直接使用S11单一规格的粗集料,但对于S10与S11要求4.75mm的通过率较低,不宜超过5%。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,与沥青有良好的粘结能力,要求具有较好的颗粒形状,不得使用石屑。规格上要求2.36mm的通过率大于98%。粗集料与细集料参数及其集料配比范围如图3所示。
2.沥青混合料的拌制。采用大型间歇式沥青拌和机,要求配有二级除尘设备,并能准确控制矿料、沥青的加入量和时间。对应于实验室使用的4.75mm与2.36mm方孔筛,拌和机二次筛分的振动筛网宜配置对应筛网(通常为5mm筛与3mm筛)。拌和时间经试拌确定,推荐干拌8-10s,湿拌45s,应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度,无花白料、无结团成块或严重的粗细集料分离现象。
3.沥青混合料的运输及摊铺。沥青混合料运输用15T以上自卸汽车,运输车的数量根据拌和站生产能力、运输车速、运距等情况综合考虑,合理配置。运输车装料前必须清洗干净,车箱底板及周壁要涂一层油水混合液(柴油:水分为1:3),但不在底板留存余液。采用2台摊铺机组成梯队作业进行全幅摊铺,两台摊铺机相隔间距2-4m。根据拌和机拌和能力、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度,经计算确定摊铺速度,通常宜控制在2.0m/min左右。同时,应保证摊铺机缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得出现停机待料或者随意改变摊铺速度的况。摊铺温度与松铺厚度紧跟摊铺机测量,并予以记录,摊铺后沥青混合料温度控制宜在155-170℃,松铺系数经试铺确定,推荐采用1.18左右,具体根据试验路的情况进行调整。
4.沥青混合料的压实及接缝控制
(1)初压与复压宜采用3台8-12t钢轮压路机,终压可考虑采用1台胶轮压路机。使用双钢轮压路机、轮胎压路机并列成梯队的方式碾压,按初压、复压、终压三个阶段进行。压路机从外侧向中心碾压,由低处向高处碾压,轮迹始终与路基中线平行,相邻碾压带重叠15-20cm轮宽。
(2)初压应在混合料摊铺后紧跟进行,压实温度控制在150-165℃,不得产生推移、发裂,初压一般为2遍。初压后观察平整度、路拱,发现问题及时作适当调整。复压采用与初压相同的双钢轮压路机,紧接初压进行,复压为3-5遍。终压采用胶轮压路机压实1遍,胶轮碾压应重叠1/3的轮宽,以消除压痕,揉搓稳定细料。
(3)在接缝施工中,横缝采用垂直的平接缝,摊铺前应涂刷粘层材料,摊铺后应充分压实,连接平顺。纵缝应避开行驶车辆的轮迹,而且要与下面层纵向接缝错开20cm以上。纵缝采用热接缝,施工时应将梯队作业摊铺的混合料部分留下10-20cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,最后作跨缝碾压以消除缝迹。
沥青路面施工是一个复杂系统的工程,每一个环节对于整体工程的影响都非常重要,因此,在路面施工中要对每一个环节进行严格施工,特别是像接缝等施工细节,都必须严格遵照工程要求和施工标准展开工作,以此来保证工程的质量。
参考文献:
[1]范学华,马志诚.沥青路面冷再生施工工艺及设备[J].建筑机械,2013(11).
[2]周伟峰,章嘉强,叶剑英.深入分析从源头治理沥青路面早期破坏[J].民营科技,2009,(09):123-124.
[3]刘青洋,关绍裘.城市沥青混凝土路面施工机群的选型与配套[J].湖南城建高等专科学校学报,2009(08).
[4]汤伟星.高速公路沥青路面施工质量管理[D].天津大学,2011.
[5]李振河.沥青路面施工工艺与质量控制措施分析[J].山西建筑,2013,(3):124-125.