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摘要:沥青混凝土路面相较于混凝土路面,在行车舒适性、结构稳定性、养护便捷性等方面更具优势,因此成为交通行业,尤其在高等级、高载荷公路建设中,应用十分广泛的路面结构形式。基于此,以某公路工程项目为研究对象,从原材料、施工机械、施工工艺、检测养护等多个方面探讨沥青混凝土路面施工阶段的质量控制。
关键词:公路工程;沥青路面;施工技术;质量控制
1引言
沥青混凝土路面具有强度高、结构稳定、路面平整度好、抗滑性强等优点。因此,被广泛用于建设高等级、高载荷要求的公路工程。在沥青混凝土路面施工中,如果质量管理不当,容易出现各种路面质量问题,如裂缝、车辙、翻浆、坑槽等,这些质量问题一旦产生,将对公路的路用性能产生严重的负面影响。而且随着交通流量的不断增长,公路的载荷持续增加,对路面质量提出了更高的要求,因此,有必要针对沥青混凝土路面施工阶段的质量管控进行探讨。
2工程概况
某新建公路为城市支路,设计行车速度60km/h;总长为3271.97m,路幅宽23m,由3m人行道、4.5m非机动车道、14m行车道构成,路面为沥青混凝土结构,设计使用寿命20年。
3沥青路面施工准备
3.1原材料质量控制
(1)施工原材料质量直接关系到沥青混凝土路面的质量,严禁将质量不达标的原材料用于施工。(2)沥青是沥青混凝土路面的核心原材料。要认真做好沥青的进场检验,严格检查沥青的运输量、运输日期、出厂质量检验单,并按照质量要求中指定的标准和频率进行采样。来自不同渠道、不同规格的沥青应分开存放,不要混合,存储罐口必须做好密封,以防止沥青受潮,同时沥青要尽快使用,保存期限不能太长,储存温度也不能太高,施工期间的存储温度应在90°C~140°C范围。(3)集料是沥青混凝土路面的另一个核心原材料。首先需要抽检集料,并特别关注两个主要性能指标:结构性、可塑性。粗集料的形状、粒度、附着力必须满足质量要求,细集料的砂当量、黏结强度等指标必须满足质量要求。沥青进入施工场地后,要及时覆盖雨篷,避免雨淋、日晒。全部集料要分级存放,禁止混合使用。为避免沥青分层离析,应硬化场地,采取斜坡分层的方式堆放。
3.2施工配合比设计
(1)基于马歇尔试验,明确沥青混合料配合比设计基准值,综合温稳试验、水稳试验、马歇尔试验数据得到具体的配合比,设计过程中应当严格遵守科学的设计步骤。(2)设计配合比要考虑的因素,如原材料的风化、剥脱、老化等,需要通过试验,明确各个沥青混凝土搅拌站各种原材料的比例,保证得到最理想的沥青配合比。(3)在设计配合比的过程中,还应合理控制各项指标的准确性。尤其是在选用粗集料时,可以通过表干法确定粗集料的相对堆积密度,以确保粗集料的质量。
3.3施工设备检测
(1)沥青摊铺机、压路机、混凝土搅拌机等机械设备是沥青混凝土路面施工的关键设备,因此,在开始施工之前必须对这些设备进行全面质量检查。(2)合理配置设备的运行参数,为保证各个标段的施工质量一致,各标段的施工机械设备的运行参数也要保持统一。
4沥青路面施工阶段技术要点
4.1摊铺及碾压工序要点
(1)考虑到沥青摊铺的宽度、厚度、效率等因素,摊铺速度一般在2m/min~6m/min范围。(2)摊铺机尺寸太大,无法灵活适应不同坡度和宽度的路面摊铺要求,因此需要通过人工方式辅助处理摊铺机无法摊铺的区域,在不符合施工质量的路段必须重新铣刨后再摊铺。(3)为了保证沥青路面压实质量,必须根据载荷大小和形式采取相应的施工方法。最理想压实工艺如表1所示。(4)路面压实作业应保持恒定速度,移动速度大小应控制再2km/h~4km/h范围内,合理控制压实度,轮式压实机的移动速度可以适当提高,但不能超过5km/h。
4.2沥青路面施工阶段接缝技术要点
(1)纵向接缝有两种类型:热接缝和冷接缝。使用交错布置多个摊铺机时,需要热接缝,摊铺作业结束后,进行跨缝压实。冷接缝是指将新铺设的路面和压实路面搭接,新铺设的路面必须与原有路面的松铺厚度一样。(2)横向接缝也可分为两种:斜接缝和平接缝。斜接缝可用于高速公路以及其他道路工程,但在高速公路的上层需要使用平接缝。在横向接缝部位摊铺时,可以用直尺检查路面的平整度,确认其是否满足要求。摊铺完成后,使用直尺检查道路端部的平整度,如发现问题需要及时修复,以确保接缝处的路面平整。
5沥青路面常规质量问题及处治措施
5.1常规质量问题
5.1.1施工工艺问题。(1)施工管理人员制定的施工组织方案不合理。(2)虽然在正式开始施工前进行了试验段的施工试验,但没有结合试验段采集的数据合理调整施工参数,机械地遵循技术规范开展施工。5.1.2沥青混合料问题。(1)沥青混凝土的每种成分,都会不同程度地影响路面抗变形能力、耐久性、载荷承受能力,因此,需要结合各成分的贡献度,差异制定相应的材料成分质量控制计划。(2)沥青混凝土的性能不仅受其单个组分的性能影响,而且还受诸如混合条件、运输条件等因素的影响。由于影响材料质量的因素很复杂,容易出现质量问题。5.1.3沥青聚合物温度控制问题。(1)沥青混凝土材料在出仓、摊铺、压实各个环节的温度对施工质量有不同程度的影响,如控制不当就会导致路面出现质量问题。(2)摊铺时外部环境因素导致的温差,也会影响摊铺的整体质量。5.1.4水害问题。(1)在施工时,如果含水量控制不当,沥青混合料会出现离析等质量问题。(2)摊铺结束后,路面抗渗能力不足,如果路面积水较多,会渗入路面内部结构,导致骨料离析等质量问题。
5.2沥青路面施工质量治理措施
5.2.1规范施工工艺。(1)严格按照制定的施工组织方案进行施工,图1为沥青混凝土路面施工组织流程。(2)在开始大范围施工之前,必须进行试验段施工,验证施工工艺是否合理,施工质量是否满足要求。基于试验数据适当调整施工方法,以确保施工质量。5.2.2确保沥青混合料本身质量(1)设计配合比,是影响沥青混合料原料比例的关键因素。(2)在沥青混合料的搅拌阶段,应严格控制操作过程,按照施工设计方案中明确的搅拌条件,严格控制搅拌时间、加料顺序等,以免集料离析分层。5.2.3完善施工温控措施。(1)需要在沥青混凝土路面施工的各个环节(如搅拌、摊铺、压实)严格控制温度。(2)根据施工设计规定的温度控制要求,进行现场施工温度控制。(3)尽量在炎热的夏季环境中施工,同时确保温度差在合理范围内。5.2.4重视排水系统建设。(1)提高防水、排水工程的施工质量,做好施工现场的防水、排水。(2)防水、排水系统的施工,应与沥青混凝土路面施工同步进行,确保施工质量。(3)完善现有的防水、排水系统,采取适当措施防治水害,以延长道路结构的使用寿命和维护周期,防范水害的技术要点如图2所示。
6环境保护措施
(1)提前设计施工工序,做好施工场地规划。合理配置施工机械设备,正确存放施工原材料,避免材料堆叠混乱。(2)建立文明施工管理部门,将施工产生的废渣、废物转移到规划的垃圾填埋场,确保施工场地整洁。施工完成后,及时拆除临时搭建的施工设施。(3)根据工程实际情况合理优化施工方法,减少施工对环境的污染,噪声较大的施工环节尽可能在白天完成。(4)发电机、空气压缩机等噪声较大的施工机械设备必须配备减振消声装置,将噪声控制在70dB以下。(5)严禁将未经处理的油脂、废水直接排放到周围的河流中。严禁将工业废料和有害物质直接倒入垃圾桶,必须进行集中处理,集中堆放并定期消毒。(6)为了确保施工期间的交通安全,在道路交叉口、施工区域、危险作业场所,提前张贴清晰的标识,并在周围安装临时围栏,防止闲杂人员进入施工场地。(7)需要重视附属工程的质量管理,对诸如施工便道之类的附属工程需要做好给排水系统。在施工过程中,应将施工车辆清理干净,并在路面上铺设碎石,以有效减少施工便道引起的环境问题。
7结论
影响沥青混凝土路面施工质量的因素很多,沥青混凝土路面施工有较为复杂的工序,各环节的施工质量管理难度较大。因此有必要在正式大面积施工前做好施工准备,通过试验路总结施工控制参数,认真,严格地遵循施工规范的要求。多观察、多思考,从原材料、施工机械、施工工艺、检测养护等多个方面入手,有效管控沥青混凝土路面施工阶段的质量,及早发现施工过程中的质量问题并及时更正,以确保整个施工过程高效优质。只有这样,才能促进我国公路建设水平的全面提高。
参考文献:
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[3]关长禄,吕得保,陶志政.高等级公路沥青混凝土路面碾压工艺的研究[J].公路,2012(3):104~108.
作者:张翔 单位:福建众亿工程项目管理有限公司