对沥青混凝土路面施工质量控制的研究论文_杨志

对沥青混凝土路面施工质量控制的研究论文_杨志

江苏泰州 225300

摘要:本文通过工作实践对沥青路面施工期间如何进行施工质量控制的问题提出自己的看法和体会,以预防路面病害的发展,对目前预防沥青混凝土路面病害高发现象具有一定的借鉴意义。

关键词:沥青混凝土;路面施工;质量控制;建议

1 工程概况

229省道是江苏地区连接苏南苏北的一条重要通道,其泰州境内是连接兴化市、姜堰市、泰州市、泰兴市和靖江市的一条快速通道,公路等级为一级。设计时速为80km/h。此段道路路面为水泥砼路面,这大大降低了整条道路的美容美观和车辆的行驶质量。因此,对此段道路进行大修改造有着很大的必要性。本项目起点桩号为K54+950,终点桩号为K56+632,路线全长1.682km,全线为沥青混凝土路面。本项目采用一级公路标准,路面全宽为25m。路面下面层为8cmAC-20C中粒式沥青混凝土,上面层为4cmSMA-13改性沥青混凝土。

2 路面病害形成机理分析

2.1 路面坑槽

路面坑槽形成主要是水破坏的原因。在大量快速行车荷载作用下,轮胎部位产生的动水压力和真空吸力会导致碎石从面层沥青混凝土中剥落出来,或导致风化碎石、强度差的碎石等等破碎。通过循环作用,形成坑槽。在集料杂质较多、碎石质量差和集料亲油性差的路段这种情况最为明显。另外,如果路面松散、龟裂、裂缝及新老路面接头处处理不善的路段,坑槽发生的可能性也大大增加。

2.2 路面车辙和拥包

路面面层高温稳定性差的主要原因有如下几个方面:沥青混凝土含油量过高、沥青对温度的敏感性高、粗集料偏少或破碎面少导致嵌锁力下降、细集料中河砂用量过多、沥青混凝土压实度满足不了要求等等。形成路面拥包的原因除上述各方面外,还有如下两个方面的原因:一是路面施工的均匀性差;二是路面平整度差。二者在汽车颠簸行驶时,由于汽车的冲击力作用下,容易造成路面凹陷。而且这种凹陷是“马太效应”,凹陷之后的路面会使高速行驶的汽车产生更大的冲击力,而更大的冲击力会产生更大的凹陷。

2.3 路面裂缝

路面裂缝主要是两种:一种是沥青混凝土面层的干缩裂缝;一种是路面基层开裂导致的反射裂缝。由于沥青混凝土的延展性优于半刚性基层,特别是水泥稳定基层。只要沥青本身的延度和沥青混凝土的含油量满足设计要求,温度裂缝一般发生的比较少,而且影响比较轻微。笔者接触到的高速公路路面裂缝,特别是横向裂缝,主要是反射裂缝。作为沥青混凝土路面结构的基础,水泥稳定基层有抗弯拉强度的要求。但在具体施工和质量控制过程中也必须对其水泥用量进行严格控制,在满足设计要求强度的前提下,尽量减少水泥用量,从而减少反射裂缝发生和减小裂缝宽度。

2.4 路面龟裂和松散

路面龟裂主要是由于基层结构破坏引起的。如果基层达不到设计要求的抗弯拉强度;或在超限车辆作用下,基层承受的荷载超过设计荷载,基层就会被破坏。路面松散一般是面层本身的原因,如集料含有杂质、集料亲油性差、沥青混凝土含油量少等等。

3 原材料的技术要求

(1)沥青:采用优质SBS改性沥青,其技术必须符合规定SBS改性沥青技术要求。(2)粗集料:应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石。粒径大于4.75mm,宜采用玄武岩集料,粗集料技术要满足规定要求。(3)细集料:采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩集料,不能采用山场的下脚料。砂当量不得小于60%。(4)填料:宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁,矿粉质量技术符合要求。拌和机回收的粉料不得采用,以确保沥青上面层的质量。(5)抗剥离剂:沥青上面层用抗剥离剂,掺加沥青质量的0.4%。(6)稳定剂:采用优良的木质素絮状纤维,掺加比例以沥青混合料总质量的0.3%。(7)混合料要求,SMA-13采用集中厂拌,摊铺机摊铺。

4 下面层沥青的设计标准

4.1 生产配合比的验证阶段

采用确定的生产配合比进行试拌,并通过试拌检验混合料的矿料级配和沥青含量,铺筑试铺段,观察摊铺、碾压过程和成型混合料表面状况,并从拌合场取样,按规范要求进行抽提、筛分和马歇尔试验、测定空隙率等指标,同时进行现场的压实度、厚度、平整度、渗水系数的检测。根据检测情况确定出生产用的标准配合比,以此标准配合比作为生产上控制的依据和质量检验的标准。

4.2 上面层摊铺前,对下面层进行质量检查,合格后方可摊铺

(1)沥青下面层的质量检验。对下面层的外观质量与内在质量进行全面检查,对局部质量缺陷应按规定进行修复。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)对下面层表面的污染物必须清扫干净,必要时用水冲刷,对于局部被水泥等杂物污染冲刷不掉的,应用人工将表面水泥砂浆凿除。(3)对下面层表面,清扫干净、冲洗的水迹晾干后喷洒粘层沥青,施工工艺按有关规定执行。以浇洒均匀,不流淌不粘轮为准。粘层沥青喷洒后应进行交通管制,禁止任何车辆通行和人员踩踏,不粘车轮时才可摊铺上面层。

5 沥青砼面层施工

5.1 改性沥青混合料的拌制

(1)沥青路面施工还需保证一定的施工温度.当气温低于10℃或路面潮湿时,不得浇洒粘层沥青,不得摊铺沥青罩面层。(2)拌和楼控制室要逐盘打印改性沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核;每天应用拌和总量检验各种材料的配比和沥青油石比的误差。(3)拌和时间由试拌确定。沥青混合料拌和时间及加料次序参照下表选用,必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料,并以沥青混合料拌和均匀为度。(4)要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析、析漏等现象。如确认是质量问题,应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前,有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征,这要通过细致地观察室内试拌的混合料而取得。(5)要严格控制油石比和矿料级配,避免油石比不当而产生泛油和松散现象。调整矿粉填加方式,避免矿质混合料中小于0.075mm颗粒偏低的现象出现。每台拌和机开拌后每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验,检验油石比、矿料级配和物理力学性质,每周应检验1~2次残留稳定度。

5.2 沥青混合料的运输

(1)采用数字显示插入式热电偶温度计(必须经常标定)检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于150mm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔,孔口距车箱底面约300mm。(2)拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分三堆装料,以减少粗集料的分离现象。(3)沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应有五辆运料车等候卸料。(4)运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖,以资保温防雨或避免污染环境。(5)连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。

5.3 沥青混合料的摊铺

(1)连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要措施。采用两台摊铺机梯队摊铺,以提高摊铺层均匀性和压实度。(2)用机械摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断地整修,只有在特殊情况下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷较严重时应予铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。(3)沥青混合料采用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度。(4)摊铺机应调整到最佳工作状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,并在每天起步前就应将料量调整好,再实施摊铺,避免摊铺层出现离析现象;并随时分析、调整粗细料是否均匀,检测松铺厚度是否符合规定。(5)要注意摊铺机接料斗的操作程序,以减少粗细料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出,尚有约10cm厚的热料时,下一辆运料车即开卸料,做到连续供料,并避免粗料集中。

5.4 沥青混合料的碾压

(1)为确保压实度和平整度,初压在混合料不产生推移、开裂等情况下,在摊铺后较高温度下立即压实。(2)混合料的压实按初压、复压和终压三个阶段进行,压路机以≯5km/h的速度进行均匀碾压。初压用10T或10T以上双驱双振压路机紧随摊铺机碾压,从而确保面层平整度,复压在初压完成后紧接着进行,用20T双钢轮振动压路机碾压。终压用较宽的双驱双振压路机碾压。(3)压路机应以均匀速度碾压。压路机适宜的碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别,可参照下表通过试铺确定。(4)路面摊铺后应抓紧碾压,由专人负责指挥协调各台压路机的碾压路线和碾压遍数,使摊铺面在较短时间内达到规定压实度,且碾压温度符合表九的规定。压路机折返应呈梯形,不应在同一断面上。(5)对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗检查。

5.5 施工接缝的处理

(1)纵向施工缝:对于采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压作为后高程基准面,并有5~10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消除缝迹。上中层纵缝应错开15cm以上。229省道路幅宽度相等,计划现摊铺右幅机动车道12M宽,采用两台ABG8620摊铺机采用双机并摊,上下层注意纵缝错开,保证无明显纵缝。(2)横向施工缝:本合同段单幅长度为1.682km,拌合料生产能力和现场正常施工进度可以满足一天连续完整施工,预计不留施工横向接缝。若由于特殊情况必须留横向接缝时采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置,在摊铺段端部的直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除;继续摊铺时,应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺;碾压时用钢筒式压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。。

结语

我国施工和养护往往互相脱节,施工队伍一般只负责施工和一年的质量缺陷责任期的养护。而沥青路面很多病害出现在质量缺陷责任期之后,这些病害问题一般是比较难反馈到施工队伍的。

参考文献

[1]肖运江.道路桥梁施工管理中存在的问题及优化措施[J].门窗,2014,08:308.

论文作者:杨志

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/26

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