黄规津
广西建柳工程咨询有限公司 广西 南宁 530000
摘要:在现阶段的市政公路中,沥青混凝土路面的施工质量关系到了公路行车安全。加强其技术研究,保证其施工质量,对公路工程的经济效益与社会效益都有促进作用。本文就此展开了探讨。
关键词:市政公路工程;沥青混凝土;混凝土路面;路面施工技术
引言:
保障沥青混凝土路面质量不是单一部门的工作职责,各部门从各生产施工环节都应做到质量控制,根据自身工作职能,从沥青混凝土路面设计、原材料选取、进场及配合比设计、拌和、施工等环节采取有效措施,并在此基础之上建立质量保证体系,并相互衔接,统一协调。
1公路沥青路面破坏形式及机理
1.1水稳定性能
在我国高等级公路沥青路面维护中,水损害是主要的病害之一,也是导致我国高速公路沥青路面早期损坏的主要原因。一些地区主要蕴藏弱酸性花岗岩,缺乏玄武岩、石灰岩等碱性或中性集料,为了满足就地取材的工程经济性原则,花岗岩被广泛用于沥青路面面层材料。其作为沥青路面面层集料,具有明显的优缺点:优点是石质致密、坚硬、耐磨性强,可以有效发挥集料之间的嵌挤作用;缺点是与沥青的黏附性不好,沥青混合料水稳定性差。综合国内外各种将酸性石料用于沥青面层中的实践与研究,主要有三种改善方案:(1)在填料中采用一定量的水泥和干燥的消石灰,从而替代部分石灰石矿粉;(2)为提高沥青在集料表面的黏附性,可在沥青中掺加有机胺类液体抗剥落剂;(3)采用玄武岩细集料(<2.36mm)或者石灰岩来替代花岗岩细集料。目前在南方地区,应用效果较好的是使用SBS改性沥青及使用水泥、消石灰替代部分矿粉的方案。
1.2高温稳定性能
在夏季,南方地区气温能达到40℃左右,沥青路面的地表温度可达60℃甚至更高,加之夏季降水较多的因素,高温与水的耦合作用不容忽视,考虑到高温与水的作用、交通量的不断增大和渠化交通,沥青路面会在恶劣的气候环境和交通压力作用下迅速变形破坏[1]。在持续高温的情况下,沥青作为黏弹性材料,其性能由弹性体向塑性体转化,抗变形性能急剧下降,劲度模量大幅度降低,此时加之水对沥青混合料的剥离作用,沥青路面将产生严重的永久变形问题,这是沥青路面当前最主要的损坏形式,不仅对行车舒适性带来影响,而且对交通安全造成威胁。改善沥青路面高温性能的主要措施是中上面层采用SBS改性沥青,上面层采取骨架密实型(SMA)结构,另外,中面层掺加抗车辙剂的方案也可提高沥青路面的抗车辙性能。
2沥青原材料及沥青混合料检测中存在的问题
2.1沥青混合料
沥青路面混合料的组成设计结果对路面使用性能、材料用量及工程造价有很大的影响。这里主要从原材料(包括粗细集料、矿粉以及沥青)检测中存在问题以及沥青混合料配合比设计过程中重点控制参数。
2.2施工过程检测
沥青混合料施工过程的检测主要包括沥青混合料的矿料级配、沥青用量以及马歇尔试验等检测。检测中较为常见的问题是沥青用量偏低,混合料级配不稳定、与验证生产配比偏差较大。沥青用量偏低直接影响了整个沥青路面的各项使用性能;混合料级配的不均匀也是影响沥青路面质量的重要因素。
3市政公路沥青混凝土路面施工技术的应用
3.1沥青混合料制备与运输
3.1.1制备
以某工程为例,使用的沥青混合料通过拌和设备进行集中制备,严格按照实验室给出的配合比进行配制,确保混合料均匀、温度达标。
3.1.2运输
工程中以自卸式车辆对混合料进行运输,为确保混合料的温度,应用篷布进行覆盖保温。
运输途中要控制好车速,避开不平的地段,以免颠簸造成混合料离析[2]。
3.2现场摊铺
在对混合料进行摊铺的过程中,应控制好摊铺速度,不宜过快且要保证均匀,无特殊情况不得随意中断,也不可以变换速度,以免影响摊铺质量;摊铺混合料时,要对铺筑层的标高进行控制,可将参考线作为控制依据;上层混合料与下层混合料的横向接缝应错开;摊铺机无法正常作业的部位,可通过人工的方式进行摊铺作业,需要特别注意的是,当外界温度在10℃以下时,不得对混合料进行摊铺。
3.3压实成型
3.3.1摊铺沥青混合料之后对不平整表面进行修整,随后立即开展压实作业。在初压环节,压路机要紧跟摊铺机,与摊铺机保持一定距离,以减少混合料的热量散失,确保混合料快速压实;初压选择钢轮压路机,采用静压方式,碾压次数为1~2遍[2]。在碾压过程中,钢轮压路机的驱动轮方向要与摊铺机的行进方向相同;碾压遵循由外侧向中心、由低路段向高路段碾压的原则,当碾压路段为坡道时,应使钢轮压路机从低处向高处碾压;在初压之后,对路面的平整度进行检查,若发现存在严重不平整的情况,应及时进行修正。
3.3.2初压之后不能停顿,必须进入复压作业环节;复压应控制碾压段的长度在80m以内;复压如果采用不同型号的压路机同时作业,则每台压路机需完成全幅碾压作业,避免不同型号压路机混合作业造成不同部位压实度不同。
3.3.3若沥青混凝土属于密级配,则在复压作业中要选择重型轮胎压路机(大于25t),采用搓揉的方式进行碾压,使混凝土密实度达到设计要求;轮胎压路机重量不足25t时,可在轮胎部位附加重物,保证轮胎压力大于15kN,且轮胎压力基本一致[3]。同时,还要考虑轮胎的充气压力,冷态时的压力超过0.55MPa,发热时的压力超过0.6MPa;在复压时,相邻碾压带的重合碾压宽度应控制在1/2~1/3;碾压之后进行压实度检验,保证压实度达到设计要求。
3.3.4在复压过程中如果选用总质量超过12t的三轮钢筒式压路机,则要保证重合碾压宽度为后轮宽度的一半且超过20cm;对大型压路机难以碾压到的部位,如边缘部位等,应使用小型振动压路机进行补压;复压过后检查路面是否存在明显的轮胎痕迹,在无明显痕迹的情况下立即进行终压,选择双钢轮筒式压路机,碾压次数为2~3遍,直至压实度达到设计要求为止。
3.3.5碾压过程中要保证压路机的碾压轮清洁,及时清除粘在碾压轮上的混合料;在使用钢轮压路机时,可提前将防黏结剂涂刷在钢轮上,不允许涂刷柴油;在碾压中出现混合料黏结到碾压轮的情况时,可喷洒掺入少量表面活性剂的水用于清除混合料,喷洒过程中要控制好喷水量,尽量将水进行雾化处理,避免水流过大对混合料温度造成影响;在使用轮胎压路机碾压时,可在轮胎上涂刷适量隔离剂[4]。当轮胎压路机进入高温区作业后,要将保温设施设置在轮胎外围,促使轮胎快速升温,此时不能采用洒水的方式去除混合料。
3.3.6碾压过程中,压路机不允许在碾压路段上进行调头、转向和停留操作;对处于压实成型阶段的路段,在停工之后不得在路段上停放任何机械设备,清理干净路面上的杂物,不得残留油料和矿料;在压实成型后检测压实度和平整度是否达到质量验收要求。
结语
公路沥青混凝土路面施工涉及的环节较多,为使路面的平整度达标,除了要选择优质的材料对沥青混合料进行制备外,还应控制好运输、摊铺、压实以及接缝处理等工序的质量,从而确保路面能够按质、按量、按时完成。
参考文献:
[1]张建文.浅析市政公路沥青混凝土路面施工技术[J].建材与装饰,2020(07):276-277.
[2]张春林.市政公路沥青混凝土路面施工技术浅谈[J].居舍,2020(06):64.
[3]王超.探究市政公路沥青混凝土路面施工技术的优势与不足[J].城市建设理论研究(电子版),2020(05):27.
[4]崔新芳.高速公路沥青混凝土路面上面层试验段施工技术[J].黑龙江交通科技,2019,42(12):45-46.