山西省榆社公路管理段 山西晋中 031800
摘要:沥青混凝土路面是我国高速公路中的常规路面形式,在公路长期使用过程中,要想降低路面松散、裂缝、渗水、车辙、路面不平整等病害,就必须提高沥青路面施工质量,确保路面的平整度、密实度、耐久性等质量指标达标。振荡压实技术是一种在路面施工中常用的技术,其压实效果优于传统的路面压实技术,为了保障技术应用效果,在技术施行过程中,应加强初压阶段、中压阶段及终压阶段的质量控制,严格按照各项技术执行标准开展振荡压实工作,确保工程质量达标,而且在摊铺施工过后,需要采用振荡压路机对横接缝及纵接缝进行处理,保持整体路面的平整度。
关键词:公路;沥青路面施工;振荡压实技术
公路工程(highway engineering)是一个有关于公路构造物(包括路基、路面、桥梁、隧道、安全防护设施、绿化系统、交通监控设施以及维护管理所用的房屋及服务型设施等)的工程项目,其内容包括公路的勘测、测绘、设计、建设、养护、维护及管理[1]。在公路工程中,沥青路面施工是一个较为重要的项目,而且在路面平整度、密实度、耐久性等质量指标上有着严格的要求,采用传统的压实技术,无法达到行业质量标准,因此必须采用新型的施工技术,以切实提高公路沥青路面施工质量。振荡压实技术是一种新型的沥青路面施工技术,能够保证沥青混合料受力的均匀性和连续性,压实效果较好,能够有效保证沥青路面施工质量,延长其使用年限。
1 振荡压实技术概述
1.1技术原理
压实技术是在土木工程建设领域广泛应用的一类施工技术,在传统的路面压实技术中,所采用的机械设备为振动压路机,其机械构造与振荡压实技术设备相似,但其实二者在工作原理上有着质的区别,其振荡压实技术的压实效果显著优于传统压实技术。振荡压路机在工作过程中,在中心激振轴的带动下,两个偏心轴通过齿形传送带会产生两个大小相同方向相反的激振力,这两个作用力相互抵消,在滚轮直径及圆周方向上的合力始终为0,这样滚轮会由于自身重力的作用,始终紧贴于压实层上。而由于这两个作用力并非处于同一条直线上,在旋转平面上,可形成激振力偶矩M,每当中心激振轴旋转一周,偏心轴也会随之旋转一周,与此同时激振力偶旋转方向也会变化,在这种交变扭矩的作用下,滚轮会产生扭转振动,对地面形成前后方向的高频振荡压力波,使得沥青混合料在交变剪切力的重复作用下,发生剪切型破坏,被压层的土粒质点在振荡压力波及静荷载压力的作用下产生共振现象,原有结构遭到破坏,重新排列组合,使得其中的孔隙消失,从而达到压实的目的[2]。
1.2沥青混合料接缝碾压技术
1.2.1横接缝的振荡压实
在不同阶段路段摊铺施工间隙,需要对横接缝进行处理,其振荡压实工作的而开展,一般是顺着接缝的方向开始的,在初始阶段,振荡压路机的大部分荷载作用于已经被碾压过的路面上,而剩余荷载则是作用在未进行碾压施工的新摊铺的路面上,技术人员操纵着振荡压路机缓慢匀速地行驶沟渠,直至横接缝处的振荡压实工作完成。在此期间,施工路段相邻的车道可能还没有完成摊铺工作,应该在未摊铺路面上垫上木板以供振荡压路机行驶,这样既能够让工序顺利完成,又能有效避免未摊铺一侧的路面外侧边缘遭到破坏。
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1.2.2纵接缝的振荡压实
在振荡压实技术的应用过程中,可供选择的施工工艺及施工方案有多种,在施工期间,由于采用了不同个的沥青混合料摊铺方式,会形成不同种类的纵接缝[3]。比如说,在使用两台及以上的摊铺机械,呈梯形进行摊铺作业是,相邻摊铺带的沥青混合料其施工温度比较接近,不会形成明显的纵接缝,在振荡压实施工时,秩序沿着纵接缝方向往返碾压一次即可;而在使用一台摊铺机进行摊铺作业时,沥青混合料会在滚轮的作用下发生大范围外侧位移,形成明显的纵接缝,因此,在振荡压实施工时,首先应该从距离内侧边缘30至50cm处,顺着纵接缝线往返碾压一次,然后再住房之外侧边缘支挡处进行碾压,每次过后都朝着侧方位位移10至15cm,直至到达距离内侧边缘5至10cm处。
2 振荡压实技术质量控制
在公路沥青路面施工中,振荡压实技术的应用可以分为初压、中压及终压三个阶段,在不同阶段,技术工艺流程的应用是不同的,所涉及到的质量管控策略也是不一样的,施工团队应该根据技术应用实情及管理需求,实施阶段性的质量控制策略。
2.1初压阶段的质量控制
初压阶段的主要工作内容,就是平整压实沥青混合料,施行与沥青混合料摊铺工作完成后,此时沥青混合料仍然维持着较高的施工温度,其振荡压实效果比较好。施工时,需按照有内向外的顺序完成公路沥青路面的碾压施工,在此期间,应该严格控制相邻碾压带的轮宽,一般来说其重叠体积范围应该控制在30%至50%,这样在最终的碾压阶段,所碾压的路段便是路面中心阶段[4]。在初压阶段施工过中,在沥青路面的边缘位置可能会存在石头、挡板等障碍物,此时振荡压路机应该紧紧贴着障碍物进行施工,如果路面边缘位置无障碍物,则应该在距离边缘30至40cm处进行碾压施工。
2.2中压阶段的质量控制
在振荡压实技术应用过程中,中压阶段也被称作是复压阶段,这一工序的目的是为了调整公路沥青路面的压实密度,一般来说,需要经过3至5遍的中压,才能够保证公路沥青路面的密实度、强度达到工程质量标准,到达预期设计目标。施工时,技术人员应该根据沥青混合料的种类、配合比设计及各项性能参数,调控沥青混合料的施工温度,并且对沥青路面结构层的厚度进行适当的调整,为振荡压实频率的选择和调控打好基础,随后进行中压,在此期间,应该始终保证振荡压路机心境的重叠宽度在合理范围内,同时严格控制设备的振荡频率,确保其匀速行驶,让沥青混合料受力均匀连续。
2.3终压阶段的质量控制
在振荡压实技术应用过程中,振荡压路机在行驶过程中会形成轮迹及裂缝,为了保证公路沥青路面的平整度,需要进行终压阶段的施工。施工时,需要将振荡压路机的振荡频率关闭,随后进行施工,而且为了进一步保障路面施工质量,此时可以将传统的路面压实技术与振荡压实技术结合在一起使用,这样能够进一步优化公路沥青路面的性能,减少公路投入使用后路面发生裂缝等病害的风险,从而有效保障交通的安全性及流畅度。
3 结语
高速公路是我国交通运输网络中极为重要的一环,随着社会的发展,高速公路建设进程持续推进,到2020年,我国高速公路通车里程将达到8.5万公里,现阶段,我国交通压力还是比较大的,高速公路在完成建设投入使用后,会出现路基路面损坏破裂的情况,影响到车辆的行驶速度,埋下安全隐患[5]。为了延长沥青路面的使用年限,保障交通安全,在公路工程施工期间,就应该加强路面施工质量控制,采用振荡压实技术等新型施工工艺,严格按照《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)、《水泥混凝土路面施工技术规范》(TG F30-2003)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)、《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)等规章制度,加强施工技术质量管理,确保路面各个指标都能够达到质量标准。
参考文献:
[1]陈波.振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用简析[J].四川水泥,2017(09):26.
[2]尹飞.公路工程沥青路面施工技术和质量控制的研究[J].智能城市,2017,3(08):108.
[3]李博.公路沥青路面施工中振荡压实技术应用研究[J].科技创新与应用,2017(06):246.
[4]仝存兴.公路沥青路面施工中振荡压实技术的运用探析[J].城市建设理论研究(电子版),2016(30):60-61.
[5]龚海平,邹循华.振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用分析[J].交通节能与环保,2016(04):64-66.
论文作者:常宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签:压实论文; 路面论文; 技术论文; 沥青路面论文; 公路论文; 沥青论文; 压路机论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;