浅谈公路施工的沥青混凝土路面技术 冯光宇

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:冯光宇
[导读] 摘要:公路的施工已经涵盖了路面发展的规划、设计、施工、操作和处置阶段。
        杭州光华路桥工程有限公司  浙江杭州  311200
        摘要:公路的施工已经涵盖了路面发展的规划、设计、施工、操作和处置阶段。本文重点讨论了公路施工中沥青混凝土路面的施工技术,特别分析了温拌沥青的各项性能、经济性、社会效益及局限性。
        关键词:公路施工;沥青混凝土路面技术
        在现阶段基础建设中,路面的施工、维修是属于资源密集型工程,据报道,仅美国每年就有超过3亿吨的原材料用于公路网的建设、修复和维护中,且费用超千亿美元。所以在全球范围内,建筑业的原材料和能源使用量的成本可能是惊人的。
        一、概述沥青路面的含义
        沥青路面是公路建设中被广泛采用的高级路面,其是通过在矿质材料中掺入路用沥青粘结所铺设的各类型路面,主要材料为沥青、集料与矿粉材料等。沥青路面的使用对抵抗行车及自然因素所造成的路面损害具有重要作用。
        二、公路施工前期的准备工作
        在沥青混凝土的公路路面施工前期,工作人员需要做好前期准备工作,主要包含材料购进的选择、施工材料的检验、机械设备的检查、路面预铺设实验等。首先,在沥青路面施工中,沥青材料的选择尤为重要,在公路施工中,一般选择煤沥青或者石油沥青作为公路摊铺材料,在购进材料时,采购人员应对材料市场进行调查,通过对比选取口碑良好的材料供应商,保证材料的质量与供应的持续性。在沥青选择中,应根据工程施工情况、预计交通量、当地气候条件等选择合适的沥青材料。在选择完材料供应商并签订合同后,材料即可进入施工现场,注意,质量检测人员应严格检查材料的质量合格证书并对材料科进行质量检测,为公路工程把好关。其次,在工程施工前期,机械设备尤为重要,在施工前期,相应人员应根据工程的施工方案选择适量的机械进行工作,保障机械设备的有效利用率,并对每一机械设备进行检测,抱着女机械设备的质量,避免因设备问题造成故障,继而降低公路质量,拖慢工程进度。最后,在施工前期,应根据相应人员给出的沥青材料配比率进行配置沥青混凝土,并预先铺设一段路程,以此得出最佳的材料配比率,使施工人员对个机械设备运作、施工工序有一个全面了解,提高沥青混凝土路面的质量与安全。
        三、沥青混凝土路面施工技术及技术瓶颈
        3.1施工技术
        沥青混凝土路面的施工流程包括现场测试、沥青摊铺和封层施工等。
        现场测试有原地勘探、动力锥面贯入仪测深。根据工程项目不同,确定工地实际须挖掘的弃土及填料等。
        摊铺沥青过程中要注意土工织物的使用和沥青混合料的拌和。其中,土工织物主要起防止路基粉土侵入上覆基层的作用,能更好的保证基层骨料与土工格栅的联锁。从改良方案的成本估算中得出结论,只有将改良深度降低到380mm,并将土壤添加剂改为循环使用,土壤改良成本与土工织物和土工格栅的安装成本才能相当。
        沥青混合料的加热温度一般在175-190℃间,再通过热料提升斗输送至振动筛。现场施工中,应根据底层料的摊铺情况及细料的摊铺厚度综合考虑进行调整摊铺机,以保证窨井与路面的平整度,确保行车舒适性。
        封层施工应严格按规范要求进行,尽量使用专用的设备。且两幅纵缝的搭接宽度不超80mm,横向接缝采用对接缝。在雨雪天气,严禁进行封层施工,且完工后1h后方可开放交通。
        3.2技术瓶颈
        传统沥青混凝土路面施工中,沥青铺设材料一般由骨料和沥青在高温下搅拌而成,故称为沥青混合料。高温干燥后的骨料占混合料重量的95% 左右,降低了粘结剂的粘度,使骨料混合均匀,工作性能良好。如果采用含有聚合物的改性粘合剂可能就需要更高的温度才能达到,由此来满足更宽路面的需要。

然而,沥青混合料在高温下生产会有一个令人担忧的问题,因为需要大量的能源使用,导致粘合剂在热混合装置中会凝结并产生温室气体,这是沥青路面施工中的技术瓶颈。
        四、沥青混凝土路面施工技术改良
        在日益增长的公路网建设中,只有不断引进新技术、新材料,才能更好地解决沥青混凝土路面施工中半刚性基层反射裂缝的问题,从而发挥正常的公路安全、舒适、快捷和高效性。同时基于生态文明建设的要求,沥青混凝土路面施工时,应尽量减少能源消耗,多使用可再生资源,最大化的减少施工中产生的污染物。
        可持续的路面发展要求,应做到尽量少用原始材料,又能确保安全、舒适和具有成本效益,同时减少废物的产生。为此,研发了温拌的沥青技术,使沥青混合料的生产温度比传统的生产温度降低低20-40摄氏度。通过流变改性降低了粘合剂粘度,进而提供了较低温度下完整的集料和混合料性能。
        截止目前,温拌沥青混合料技术是实现可持续发展的核心。它是一种新型沥青混凝土。研究表明,温拌沥青生产过程中的温室气体排放量减少的比例与节约能源的比例相同。此外,将沥青粘合剂AC 50/70与从煅烧粘土(SACC)烧结获得的骨料混合,也将是沥青路面粗骨料的技术改良方向之一。
        五、改良沥青混凝土路面施工技术的效益
        5.1经济效益
        改良沥青混凝土路面施工技术带来的经济效益主要表现在:一,沥青施工企业可以获得更多的利润;二,使项目成本变得更有竞争力。在现实中,采用温拌的沥青技术,能节省20-35% 的能源,相当于每吨温拌沥青减少4-5公斤的二氧化碳。由于温拌沥青技术能够降低混合生产温度,这意味着燃料成本降低,节省的燃料有11-35% 不等,相当于每吨温拌沥青混合物节省1.5-2升的燃料。
        对沥青混合料施工技术的改良,还有利于延长路面施工的季节要求。因为改良后的沥青混合料提升了较低温度下的施工能力,从而延长了寒冷天气的施工时间。此外,改良后的技术实现了更长的运输距离,且不会引起粘合剂的过早老化。因此,在沥青路面的施工中,不仅可以长距离运输,同时还能保持良好的混合料性能。
        5.2社会效益
        改良沥青混凝土路面施工技术带来的社会效益主要表现在:一,体现在环境效益上,减少了燃料的使用和原材料的运输。二,相对于传统技术,新技术有更好的性能,包括提高压实度、刚度和抗车辙能力、抗疲劳和热裂纹能力、以及更高的耐久性。
        对沥青路面施工技术的改良,不仅推动了公路施工的再循环利用,也使路面施工成为一个可持续的过程。经过改良,使沥青混合物污染物释放量减少50%左右,使得摊铺机后面的灰尘减少了30%左右。
        六、结束语
        综上所述,可持续的路面是施工不仅能促进环境管理,提高经济效益,又能改善生活质量。因此,公路施工中要十分注重沥青路面的技术研究,要严格规范现有技术标准,同时要在现有技术基础上,实现对现有技术的突破,寻找更适合的新技术。
        对公路施工中沥青路面施工技术的研究和改良,有助于实现沥青路面良好的压实和接缝质量、较少的胶凝材料老化、较好的抗车辙和抗热裂性能,相对于传统沥青路面技术,新技术具有更低的路面寿命周期成本,从而使沥青路面的使用寿命大大延长。
        参考文献:
        [1]蒋格,刘军.影响沥青路面施工质量及平整度的因素及改进措施[J].交通世界,2018(36):60-61.
        [2]林帅.公路沥青路面基层施工技术的要点及质量控制措施研究[J].交通世界,2018(34):58-59.
        [3]闫瑾,赵蔚,田苗苗,李亚非.旅游公路自行车道用常温彩色沥青混合料应用技术[J].交通世界,2018(34):144-147.
 
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