摘要:高速公路是我国重要的交通出行之路,沥青路面具有表面平整、噪声低、行车舒适及交通开放快等特点,这使得越来越多的高速公路路面开始采用沥青作为施工材料。本文简要阐述高速公路中沥青原材料、沥青混合料与现场施工的质量控制要点,并对此作出研究分析,希望为今后高速公路的施工提供帮助。
关键词:沥青;高速公路;施工质量
前言
随着我国社会主义市场经济的发展,各类建设项目越来越多,道路工程是国家经济建设和战略考量的首要进行的基础设施建设项目,而高速公路又是道路建设的重中之重,高速公路主要是沥青路面,拥有取材方便、工艺简单、路面平整的优势,高速公路的使用性能和沥青路面质量的好坏有着非常紧密的关系,所以在高速公路沥青路面施工的过程必须对施工技术要点熟练掌握以保障施工的质量。
1.路面施工质量控制要点
某高速公路采用全封闭、全立交双向四车道高速公路双向设计,设计时速80km/h。其主线沥青层设计结构11cmATB-25上基层、6cmAC-20C下面层及4cmAC-13C上面层。根据本项目重载、多雨的交通地理气候特点,夏季重载高温路面易发生车辙病害,雨水季节容易发生水损坏,路面出现坑槽、翻浆,以及冬季山区道路易结冰不利于行车安全。在沥青层施工中,从原材料检测、配合比设计、施工工艺控制等方面加强监控,以保证沥青面层路用性能达到最优[1]。
1.1 原材料的质量控制严格控制
沥青、粗细集料及填料质量是确保沥青层顺利施工的前提。在进料及施工过程中,应加强对沥青技术指标的抽检。抽检不合格及时向施工单位通报并积极向项目办反馈,并提出咨询意见。从宕口选择、集料破碎生产工艺、料仓建设等角度严格把控粗细集料质量,确保干净、干燥、无风化、无杂质且粒度满足要求[2]。
施工单位、试验监理单位按照相关的技术要求和检测频率对基质和改性沥青进行全程监督,路面咨询单位随机抽检。
沥青混合料用粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙,达到质量要求。施工单位检测频率为2000m3/次,试验检测单位检测频率为施工单位的20%,路面咨询单位随机抽检。
上基层及下面层沥青混合料用细集料可采用加工粗集料时产生的部分石屑,上面层细集料采用石灰岩机制砂,并要求有适当的颗粒级配,细集料应洁净、坚硬、干燥、无风化、无杂质,质量需满足规范要求。细集料的洁净程度,石屑以砂当量或亚甲蓝值(适用于0~2.36mm)表示。施工单位检测频率为1000m3/次,监理单位检测频率为施工单位的20%。
填料必须采用石灰岩的矿粉,当石料粘附性达不到4级要求,必须掺1%~2%水泥替代等量矿粉,以提高抗水损害能力。施工单位检测频率为500t/次,监理单位检测频率为施工单位的20%。
1.2 沥青混合料的质量控制
沥青混合料是影响沥青面层施工质量的关键因素之一。其质量优劣直接决定了沥青面层的高温稳定性、低温抗裂性及道路表面抗滑性能等。在实际应用及施工中应从配合比设计优化的角度,坚持优选级配组成,严格控制油石比,合理控制施工温度的原则,以保证沥青混合料质量[3]。
沥青混合料配合比设计主要分3阶段,其中目标配合比必须委托到经项目办认可,并具有综合甲级资质的第三方试验检测单位进行设计。目标配合比设计时应重点考虑抗疲劳性能、抗收缩开裂性能以及密水性和抗车辙能力等要求。
油石比过大施工中易拥抱和泛油,油石比过小路面会出现松散。合理的油石比不仅能节约成本,同时是确保路面质量的关键环节,所以要求沥青拌和楼计量系统要稳定,试验时沥青混合料取样要均匀,沥青加热温度应保持恒定,且要及时掌握沥青含量变化情况[4]。
沥青路面施工温度包括沥青混合料出场温度、到场温度、摊铺温度、碾压温度等具体参数,所有温度参数中,出场温度起到控制性作用,它的高低决定了后续到场温度、摊铺及碾压温度的高低。在沥青路面施工中,为减少温度离析,在沥青拌和楼环节粗集料要覆盖,细集料要搭棚,做好场地硬化,不同集料要分隔清楚,并做好排水工作。在路面施工过程中不宜片面追求高温,否则会引起沥青老化,并且温度离析会更明显。根据沥青混合料温度在摊铺、碾压过程中变化的规律,为保证压实度,尽量减少施工中的温度损失,在碾压过程中应配备足够数量的压实设备,以提高碾压效率,在碾压过程中,应做到紧跟摊铺机碾压。?
1.3 现场施工的质量控制
(1)沥青的准备
沥青需要进行导热油加热,使得沥青温度稳定,流动性好,从而实现混合均匀的效果并达到出厂温度要求。同时还应使得沥青可不断地从贮罐输送到拌和站。
(2)集料的准备
集料铲在铲料时需要保持对集料的垂直铲入,尽量让材料在铲运过程中保持均匀。集料的含水率检测需要在每次开工前进行,这样可以预先设定好冷料的投放量,然后再设定好集料加热的时间和温度。一旦检测出集料的含水率较大,则应该停止使用,调换其他集料,并重新设计新集料的配合比例,从而保证混合料达到施工重量要求。在沥青混合料准备出厂时,集料需要加热到满足出厂温度的设定,同时在集料拌和前,其含水率不能大于1%。
(3)混合料拌和
混合料在投入拌和锅拌和时,其用量必须满足生产配合比验证,在搅拌一定时间后,把矿粉从拌和机的窗口投入,由于大量的矿粉堆积会凝结成团,所以储备矿粉时需要配备振动装置,从而保证矿粉不易起拱成团。混合料拌和前应先预拌和几次,确认没问题后,再正式加料进行拌和。
拌和楼一级旋风除尘回收粉尘可通过螺旋输送至提升斗内再次使用,而二级布袋除尘回收粉尘严禁使用。排放回收粉尘需要加湿处理,如图1所示。
图1?回收粉加湿处理排放
(4)混合料的运输
为施工时,需要保证足够的运料车,使得拌和好的混合料能快速的运至施工现场,普遍要求运料车的运料能力超过摊铺机摊铺能力的20%,同时要求运料车的载重能力应达到30t以上,同时运料车还应该配备底板和侧板。配备底板时,需要在其表面涂一层隔离剂;因为摊铺对温度的要求很严格,所以运输车在运料时需要对混合料进行保温处理,一般情况下是用篷布遮盖。在运料前还需对运料车的中下部钻取测温孔,并用测温枪进行检测。运料车如图2所示。
图2?运料车篷布覆盖设施
(5)混合料的摊铺
根据宁安高速路面宽度情况,沥青层施工宜采用一台大功率抗离析性能良好的全幅摊铺机进行摊铺。摊铺前应根据松铺厚度,纵横坡度调整好摊铺机,摊铺过程中施工人员必须每30m一个断面的测量左、中、右三个点的松铺厚度及摊铺温度,并做好记录。在开始摊铺前,需要对摊铺机的熨平板进行预热,要求是预热至100°C以上,完成预热后,进行混合料的摊铺,在摊铺时需要保持振动锤和其他夯实装置的正常运行。并且不低于额定功率的60%,摊铺机在摊铺期间需要对振捣梁、熨平板振动器频率进行设置,使得摊铺机发挥最大工作效率,这样不仅可以让沥青混合料获得较好的压实度,同时也可以让摊铺机不断高效的作业。摊铺速度应与拌和机供料速度协调,摊铺机必须缓慢均匀、连续不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度,减少混合料离析。摊铺速度宜控制在2~3m/min范围内。
(6)碾压
建议压路机选用13T以上双钢轮压路机数量不少于3台(振幅和频率可调),30t以上胶轮压路机不少于3台,边缘地带采用1~2t手扶式小型振动压路机1台。
路面压实是高速公路建设中的关键一环,压路机在碾压时应先慢压,再高频低幅,并按照梯状去进行规律性碾压,如图3。需要注意的是压路机不能在混合料温度较低时反复碾压,因为在低温条件下,压路机的反复碾压会使得石料的棱角被磨平,同时混合料在低温条件下比较容易被压碎;其次热板沥青混合料在充分压实后,需要对其压实度和平整度指标进行检
测,检测结果必须都满足规范要求。
图3 压路机阶梯状递进碾压示意图
沥青混合料的压实应按初压、复压、终压(包括成型)三个阶段进行。压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度应符合规定。对初压、复压、终压段落设置明显标志,便于司机辨认。对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度,路面施工单位须设专岗管理和检查,使面层做到既不漏压也不超压。
(7)接缝、修边和清场
热接缝常应用于摊铺机的梯队作业,不同层面的纵向接缝彼此应该错开20cm以上。需要注意的是,对于已经摊铺好的面层,需要留出15cm左右的宽度暂不碾压,以此作为高程基准面,为后续摊铺提供对照参考,其次在前后摊铺时,后面摊铺机摊铺时应铺盖之前摊铺的一部分,一般在5公分以上。摊铺机完成混合料摊铺之后,钢轮压路机应紧随其后对热接缝进行优先压实,压实后,需用3m直尺检查其压实平整度,完成后检查后进行跨缝碾压,从而消除表面缝迹。
(8)路面清扫
结合本项目工期紧特点,建议施工中每个作业面配备强力清扫车或大型清扫车1台,以快速清扫同步封层或面层污染物。
2.结论
沥青面层不仅具有较好的抗滑性能、耐磨性和耐久性,并且还具有表面平整、无接缝、养护维修简便等优点,被广泛应用于高速公路路面中。而沥青路面施工质量的好坏对于高速公路的整体质量有着比较大的影响,为了能够良好的保证其施工质量,增加沥青混凝土路面高速公路的使用寿命,降低公路病害的出现频率,必须要加强沥青混凝土路面施工质量的控制和管理。
参考文献
[1]黄天玖.公路工程沥青路面施工工艺及质量控制[J].科技致富向导.2013(21)190
[2]杨涛.高速公路路面施工工艺及质量控制研究[J].中国公路.2017(20)110-111
[3]刘涛.高速公路沥青路面施工质量动态控制技术研究[J].科技创新与应用.2012(08)102
[4]蒋鹤,刘红瑛,李国锋,翟瑞鑫,王春,徐亦航.透水性沥青路面施工及质量控制[J].筑路机械与施工机械化.2016(05)31-34
论文作者:李佳文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/19
标签:沥青论文; 路面论文; 温度论文; 面层论文; 压路机论文; 高速公路论文; 质量控制论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;