浅谈高速公路沥青路面冬季施工质量控制措施论文_张云龙

张云龙

西安航空城建设发展(集团)有限公司 陕西西安 710000

摘要:沥青路面以表面平整、耐久性强、施工期短、行车舒适等优点,在高速公路的面层得到广泛应用,鉴于沥青路面需进行冬季施工的工程实际,从施工工艺各环节出发,总结冬季施工质量控制措施,确保获得良好的沥青路面施工质量。

关键词:沥青路面 冬季施工 质量控制 措施

国内高速公路路面主要采用沥青路面,伴随科学技术的发展,沥青路面质量管理的要求不断提高。沥青路面从原材料选择、配合比设计、拌合、运输、摊铺碾压都要精心组织、严格管理,管控好每一施工环节,才能获得高质量的沥青路面。

1 沥青路面施工质量要求

1.1 足够的强度

沥青路面要有足够的强度,应做好施工设计管理,综合分析交通需求,分析发展趋势,确定合理使用年限,获得承载力和抗磨损性能较好的路面[1]。

1.2 足够的稳定性

沥青路面具有流变性特点,温度的高低将直接影响路面的强度、韧度和刚度,低温拉伸变形性能决定路面的抗裂性。因此,要严格控制沥青混凝土的低温抗裂性和高温稳定性,确保沥青路面使用功能。

1.3 符合规范要求的平整度

沥青路面的平整度受多方面因素影响,包括摊铺机及压路机的整体性能、摊铺方式、碾压工艺、机械操作人员的技术水平和操作方法。所以合理的摊铺及碾压工艺、专业技术人员的技术能力等都是提高沥青路面平整度的关键。

1.4 足够的抗滑性能

沥青路面应具有足够的抗滑性,抗滑性能的好坏直接影响到行车安全。为确保路面抗滑性,集料应选用石质坚硬、耐磨、表面粗糙、干燥洁净且级配良好,并且优先选用碱性石料,沥青用量要适宜。

2 沥青路面施工质量控制

2.1 原材料

所有原材料进场后都必须按照要求进行检验,检验不合格的材料不得使用。沥青应具有出厂证明和出厂检测报告,每批都应重新进行取样和试验;粗集料的表观相对密度、压碎值、洛杉矶磨耗损失、针片状颗粒含量等指标满足规范和设计要求;细集料的砂当量、含泥量、表观相对密度等指标满足规范和设计要求;填料采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉,其塑性指数、亲水系数、加热安定性等指标满足规范要求。

2.2 级配确定

沥青混合料的配合比设计通过三阶段实现,分别为目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证。经马歇尔试验,选定最佳生产配合比及最佳油石比。生产配合比各档集料的比例需经过两次筛分过程确定,首先是通过冷、热集料仓的第一次筛分,其次是通过拌和机的第二次筛分。一般情况下,在确保冷、热料仓供料平衡的前提下,经过马歇尔试验的系统验证,最终确定生产配合比的最佳方案。通过对热料仓集料进行取样筛分,按照级配比例及规范要求进行一系列相关试验,确保符合设计要求的级配及技术指标。

2.3 拌和

严格按照生产配合比设计方案控制混合料的生产,计量准确,沥拌合均匀,沥青充分包裹集料,严格控制出厂温度、拌合时间。拌和后的混合料应均匀一致、无结团成块、无花白料、离析等问题,各项指标符合规范要求。

2.4 运输

沥青混合料采用自卸汽车运输,车厢应清扫干净,车箱底板及周壁涂隔离剂,按“前、后、中”顺序进行混合料装车,运输车辆上应覆盖篷布。若混合料的运输距离较远,除采用蓬布覆盖外,为达到良好的保温效果,还必须将棉被铺设在蓬布下面,且运输途中尽量避免急刹车,降低混合料离析风险。

2.5 摊铺、碾压

结合路面宽度选用具有自动调节及找平装置的合适摊铺机进行摊铺,将熨平板预热不得低于100℃[2]。通过试铺试验段,确定摊铺速度、机械组合、碾压遍数等施工工艺参数。摊铺厚度要均匀,压实设备数量应配套,底、中、面层采用走线法施工,表面层采用平衡梁法施工。摊铺中由专业技术人员随时检查其厚度、宽度、平整度、路拱及温度,及时进行调整不合格的区域,并做好记录。

碾压分为初压、复压、终压三个阶段,遵循“高频、低幅、紧跟、慢压、少水、高温”的原则,压路机宜由外向内,由低向高碾压[3]。设专人在混合料碾压过程中监控初压、复压、终压温度,并做好原始记录;设专职施工员对碾压遍数、速度的工艺进行控制。在混合料摊铺施工过程中,压路机起动、停止应减速并缓慢前行,严禁急刹车。

2.6 接缝处理

采用横向接缝时,在终端的1米处摊铺机应提起熨平板,缓慢驶离摊铺区域,通过人工铲齐混合料后再进行碾压,平整度利用3M直尺进行检查,对不符合设计及规范要求的部位应垂直于道路中线切齐并铲除。待下次施工时,需先在接缝处洒少量粘层油,再摊铺沥青混合料,首先用双钢轮振动压路机从压实好的一端开始,第一次压入新铺层宽度控制在15cm左右。

采用纵向接缝时,在已铺筑路段纵向预留20cm~30cm宽暂不碾压,作为后摊铺段的基准面。剔除连接处沥青混合料中超过摊铺厚度的粗集料粒,并用细料补填,确保接缝位置密实、不渗水。碾压时,应沿接缝位置横向推进,每次伸入新铺部分20cm左右,待压路机全部碾压在新铺沥青路面上变为正常碾压工艺。

2.7 施工温度控制

对于沥青路面而言,关键在于施工温度的控制,从拌合、摊铺、运输、碾压,各工序都必须按照相关要求严格控制温度。沥青加热温度宜控制在150℃~170℃;集料加热温度宜控制在160℃~180℃;混合料出厂温度宜控制在150℃~165℃;摊铺温度以不超过165℃为宜;终压温度大于65℃;开放交通温度低于50℃[2]。

3 冬季施工质量控制措施

3.1 环境温度低于10℃时,不宜进行沥青面层施工。

3.2 低温气候下施工控制要点

1.根据气温情况安排施工时间,宜在上午10时至下午4时气温较高时进行施工,早晚气温过低时不宜施工。

2.集料大棚漏雨的部位应采用防水帆布进行覆盖,排水不畅的大棚应采取临时排水措施,防止淋雨或浸水。成品机制砂检测合格后应及时转入大棚储存,做好周边防雨淋覆盖,避免集料含水量过大造成加热温度波动导致温度离析。

3.沥青混合料拌合温度可根据气温情况适当提高至规范上限,(70#基质沥青混合料出场温度≤165℃,改性沥青混合料出场温度≤180℃)但不允许盲目提高温度造成沥青老化,应同时提高沥青加热温度和石料加热温度,不得单独提高石料温度。

4.加强运输车辆的包裹和覆盖,沥青混合料运输车必须按要求进行车厢包裹。装料后及时采用两层覆盖,底层采用棉帆布进行全方位包裹,卸料时不允许解开帆布,上层采用保温棉被进行保温覆盖,保温棉被必须大于车辆厢体,保证边部能充分覆盖。

5.加强运输环节管理,不允许运料车中途无故停留、绕路,造成温度损失,必要时设专人进行监督和疏通。前后场应加强沟通,避免出现停机等料或摊铺机前料车过多不能及时摊铺的情况。

6.摊铺机熨平板应提前预热1小时以上,熨平板预热温度不低于100℃。正常施工时应控制摊铺速度不大于2m/min,提高摊铺机夯锤振动频率和击振力,保证初始压实度。

7.摊铺、碾压工作面两侧应设置挡风墙,挡风墙高度不宜低于1.2m,并固定牢靠,设置长度不宜低于300米,作业面后面设置横向挡风墙。大风天气无法保证压实时应暂停施工。

8.低温施工时应缩短碾压段落,压路机应紧跟摊铺机尽量在高温下进行有效碾压。每个工作面必须保证3台胶轮(含一台37T)、3台钢轮、1台小钢轮。压路机应“紧跟、慢压、高频、低幅、匀速、少水”,胶轮增加配重提高压实功能,必要时应给胶轮压路机周围加装保温围裙以减少碾压断面的温度损失。现场技术员应随时检查压实效果,防止漏压或压实不均匀。

9.施工质量检测应及时,每天对前一天施工的段落进行全面检测,及时将结果汇总评定,并根据施工气温及施工质量进行施工计划的安排,不可盲目施工造成质量缺陷。

4 结语

高速公路面层是直接承受车辆荷载及环境影响的功能层,沥青路面作为高速公路面层,其质量好坏直接关系道路的通行舒适及安全性。鉴于冬季施工沥青面层的工程实际,且沥青路面受温度影响较大,从施工质量控制的各环节出发,结合工程经验,总结沥青路面冬季施工质量控制措施,确保获得良好的沥青路面施工质量。

参考文献:

[1]朱继春.浅谈沥青混凝土路面施工质量的控制措施[J].工程技术,2019(04):49-50.

[2]JTG F40-2017公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]王红波.浅谈沥青混凝土路面施工质量控制[J].交通建设,2019(05):253-254.

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层的施工方式。在浇筑时,必须保证浇筑连贯性,以保证承台能够形成一个整体,提升承台的混凝土强度和荷载力。在混凝土浇筑时,还要对浇筑速度进行合理控制,由两侧向中间方向进行浇筑,并同时进行混凝土浇筑振捣,提升混凝土浇筑强度。在桥梁承台大体积混凝土浇筑时,要及时进行混凝土捣实施工,才能够使混凝土浇筑结构形成一个密实的整体,提升承台的强度和承载能力。振捣器要垂直插入混凝土内部,在捣振时才能够将承台混凝土结构与桥梁整体的混凝土结构形成统一整体,以提升承台的整体承载力和稳固性。在承台混凝土浇筑过程中,需要建立严格的施工监管机制,由专业的施工监管人员对承台支架、模板以及钢筋安装情况进行严格检查,并要对冷却管以及测温元件等预埋件进行检查,确保其状态,一旦发现有不合格的地方,及时予以修正,以保证桥梁承台混凝土浇筑的质量。还要对混凝土浇筑过程进行全程监管,以保证混凝土浇筑的规范性,提升混凝土浇筑施工的质量。

第七,桥梁工程承台混凝土养护。承台混凝土浇筑施工后,要进行混凝土养护,提升混凝土浇筑的质量。承台混凝土浇筑后容易产生裂缝的情况,给承台质量造成巨大影响,因此要通过养护流程,提升承台的稳固性[4]。在养护过程中,主要是采用冷却管降温的方式,对混凝土进行温度养护和湿度养护。养护工作开展时,要根据工程现场的实际温度情况进行相应的冷却管系统控制。在气温较低时,要在承台混凝土面覆盖一层土工布进行保温,然后进行循环性冷却管水循环,防治混凝土受到内外温差影响而出 现裂缝。而温度较高时,在承台混凝土模板外进行土工布覆盖,然后对土工布进行浇水降温操作,降低承台混凝土温度,提升承台混凝土质量。

第八,桥梁工程承台拆模。在承台混凝土结构稳定后,在规定时间内进行拆模操作,并对承台模板进行清理储存,以备循环使用。在进行拆模时,要充分考虑温度情况,避免承台混凝土受到过大的温度梯度影响而产生表面裂缝情况。承台拆模现场温度高时,预先对模板进行淋水降温,如果不进行处理的话,就容易造成承台混凝土热震裂缝情况出现,影响承台质量和承载力。承台拆模现场温度过低时,要进行模板表层保温,避免承台混凝土受到温度梯度影响而产生裂缝,影响承台质量,给桥梁施工质量造成严重的不利影响。

4.结论

承台作为桥梁工程中重要的承载组织结构,对于桥梁工程的质量建设具有重要意义。在承台大体积混凝土浇筑施工时,要对混凝土浇筑施工要点进行严格落实,以保证混凝土浇筑的科学性和规范性,提升承台质量,为桥梁工程质量建设提供保证。

参考文献:

[1]李超.桥梁承台大体积混凝土施工技术分析[J].中国标准化,2017(8):228-229.

[2]毛鑫.桥梁承台大体积混凝土施工的防裂技术探讨[J].城市道桥与防洪,2018,234(10):17+159-161.

[3]蔡文俊,马建林,李军堂,等.桥梁承台大体积混凝土温度控制数值模拟研究[J].铁道建筑,2017(3):1-5.

[4]段先军,贾福杰,李长成.大体积混凝土温度控制关键技术[J].建筑技术,2018,49(9):25-27.

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以更全面地反映混凝土质量。

1.3回弹法

回弹法是一种间接测试方法,利用回弹仪测试混凝土表面的回弹值及碳化深度值,通过测强曲线推定混凝土的抗压强度,这是一种无损检测技术。回弹法灵活方便、操作简单,因此是目前桥梁工程混凝土质量检测的常用方法,本文也推荐使用此种方法进行混凝土质量检测。

2、利用回弹法检测桥梁混凝土质量案例

某高速公路特大桥全长1207m,起点桩号为K86+356.30-K87+563.30。设计桥跨结构采用预应力混凝土双线连续梁,桥梁混凝土施工采用现浇施工。桥梁混凝土强度为C50,施工中注重对混凝土的质量控制,并对混凝土强度采用回弹法进行检测。

3、回弹值测量与数据处理

进行强度检测的构件应达到28d龄期,保证进行桥梁混凝土回弹值测量数据收集时,应对构件分测区进行检测,每个测区测量16个回弹值。剔除其中3个最大值和3个最小值,取中间的10个测量值,计算平均回弹值Rm。回弹法检测桥梁混凝土强度如图1所示,检测结果详见表1。根据回归方程式计算得出各试块回弹值推定的强度,回归方程如下:

式中:fcuc——试块的抗压强度值,MPa;Rm——平均回弹值。

对桥梁混凝土构件分5个测区测量回弹值,将中间测量值取平均值后得到5个测区平均回弹值Rm分别为47.8、49.4、44.4、50.3、47.0,将其带入公式3-1计算得到各个测区的抗压强度如表1所示

表1桥梁混凝土强度回弹法检测数据统计表

通过对表1数据进行分析可知,所测各构件的抗压强度均高于混凝土设计等级C50,符合设计要求,混凝土强度合格。

结束语

综上所述,混凝土是道路桥梁工程施工中使用最多的工程材料,混凝土拌和及养护施工等环节会直接影响工程的整体质量。施工单位在施工中应严格控制混凝土各施工环节的工艺,全面提升公路桥梁工程质量。

参考文献:

[1]陈顺府,李忠义.公路桥梁施工裂缝与解决对策[J].交通世界,2017(18):112-113.

[2]丰功吉.公路桥梁施工中的混凝土工艺质量控制[J].中国公路,2018(13):96-97.

[3]仪名杰.公路桥梁施工中的混凝土工艺质量控制策略[J].科技资讯,2014(15):60.

论文作者:张云龙

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第4期

论文发表时间:2019/9/19

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