摘要:沥青混凝土路面具有平整度较好、行车噪音低、抗滑性好和行车舒适度好等优点,但是其成本较混凝土路面高,被广泛应用于高等级、一级、二级路面的面层,是车辆行驶的直接接触层及荷载传递层,因此提高沥青混凝土路面质量,对行车安全来说是很重要的。目前我国沥青混凝土路面公路里程已达百万公里,在施工技术及质量控制方面有丰富的经验积累。
关键词:高速公路;沥青混凝土;路面施工
1高速公路路面施工技术简介
1.1沥青混凝土路面的集料的加工技术
在沥青混凝土路面结构中集料占比达到92%以上,也就决定了集料的加工质量直接决定着沥青混凝土材料的质量以及后期的高速公路沥青混凝土的路面质量。集料,在沥青混合料之中起到了骨架支撑的作用,直接影响着混合料的拌和之后的质量和高速公路的使用寿命。通过对我国的沥青混合料的集料加工方法和实际状况进行研究发现,最常用的做法是采取二级破碎工艺破碎集料,获得满足标准的质量要求的集料。在二级破碎之后,一般在集料的筛选过程中利用振动筛进行筛分。在沥青集料加工主要涉及集料加工工艺的选择、筛分中的筛孔的调试以及加工设备的参数配置等。对于加工后的集料质量必须满足规范对集料的压碎值、磨耗量、粉尘率、含泥沙量、针状集料等各项指标、参数的要求。
1.2 高速公路沥青路面沥青混合料的摊铺技术
在高速公路的铺筑过程中,要求沥青路面的摊铺机能够连续移动进行摊铺作业,拌和后的混合料,由具备保温措施的运输车辆输送到路面摊铺机受料斗内,缓缓传送到摊铺机内,要求运输车跟随路面铺机慢慢前进,进行路面的摊铺作业,同时将混合料按照设计高程、厚度、宽度等均匀地铺筑到路面上,并确保沥青混合料的摊铺的厚度及压实后的平整度满足设计要求。因此,在路面的摊铺过程中对摊铺机的设备性能、道路情况及机械设备的运行参数有一定的要求。目前常用的沥青混合料路面摊铺机一般是履带式的混合料摊铺机,牵引力较大,铺筑稳定性较好,要求摊铺机的走行速度要在90~150m/h,较低的走行速度可以确保摊铺施工质量,并提高沥青混合料的压实效果和质量。
1.3高速公路沥青路面的沥青混合料的碾压技术
在沥青混合料铺筑之后,对路面的碾压时应将驱动轮面向摊铺机,压路机械的碾压路线及碾压方向不应突然改变,以免碾压机械在的突然启动或者制动造成混合料的错位推移鼓出。复压应紧接初压进行,一般采用重型的轮胎压路机,碾压遍数必须应经试验段试验确定,碾压遍数不应该少于6遍,保证混合料的压实度达到设计要求,同时保证沥青路面没有明显的轮迹和错台。在采用轮胎压路机进行混合料碾压时,可以不对松铺的混合料进行洒水作业,或者是在连续碾压一段时间后橡胶轮压路机的车轮轮胎发热后即可停止洒水。对于尚未冷却和碾压成型的沥青混凝土路面,压路机械不得随意、突然进行转向或掉头等起停作业。对压路机无法压实的桥梁、挡墙等构造物接头、拐弯死角,应采用振动夯板压实。
2工程概况
某高速公路惠州段加宽改扩建工程按双向四车道标准建设,为了满足交通需求,要通过改扩建施工,把原路面由四车道加宽成为双向六车道,工程项目路线全长30.7 km,设计行车速度为 100 km/h。沥青混凝土路面上面层厚度为 5 cm,采用GAC-16C 中粒式改性沥青混凝土混合料。
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3 沥青混凝土路面施工工艺分析
3.1 施工用料选择
高速公路沥青混凝土路面施工主要适用于4种材料:沥青、填料、细骨料、粗骨料。一般选择标准如下:沥青材料主要用作流动粘合剂,因此不同的性能等级有不同的要求,其中低沥青稠度主要用于高性能区域,反之亦然。沥青的质地主要由混合技术决定。目前我国公路建设主要应用的是进口沥青材料。填充材料主要是磨碎的矿物粉末和各种中等性能的岩石材料,如石灰石。矿物填充粉必须保持干燥,不含颗粒,可与水泥、粉煤灰和其他材料混合,混合酸碱,提高细附着力。细骨料主要应用于路面槽缝,是保证路面承载能力的基本骨料,因此其尺寸须控制在5 mm 以下,所用原材料主要是人工砂、石屑、天然砂等。细骨料在施工过程中必须保持干燥,不应存在篡改或添加其他杂质的问题,处理过程须符合工程要求的水平。高速公路对细骨料的要求主要是坚固性20%,密度2.5 t/m3,砂石用量60%。原材料是建筑材料的一部分,根据其稳定性进行选择。生骨料是高强度骨料,用于防止路面损坏,在运行过程中也必须干燥。目前,我国高速公路沥青混凝土路面主要应用的是砾石、叠层砾石等,其具体应用在基础层或之上,禁止将其应用于防滑层,另外2种特殊应用适用于耐磨层。
3.2碾压处理
碾压过程决定了公路路面的强度和完整性,影响碾压过程水平的2个主要因素是碾压温度和碾压方法。在研磨过程中,应遵循后续、慢速、高频和低振幅指南。压实机溢出后须跟随压实操作,路面上的车轮须在最终压实阶段前完全移除;达到性能要求的压力后,压实机须立即停止,以避免振动问题。压制过程主要分为3个阶段:初始压力、覆盖压力和最终压力。本项目采用双筒钢辊和光学辊,在正式压制前须控制设备的温度和速度。且必须上下遵循规则,首先冷静,然后缓慢,然后快速,并努力保持长距离滚动。在振动过程中,必须先停止振动,然后再开始振动。在压实过程中,2个相邻条带的重叠被控制在车轮宽度的33%~50% 之间,并且每个横向型材辊被来回挤压。同时,必须在碾压过程中适当浇水,以获得不粘轮镜,并禁止压路机在未碾压或未成型的路面上行驶或转弯。初压时:轧制温度须控制在150℃以上,静压须先用钢辊达到1~2倍,速度须控制在1.5~2 km/h。在恢复过程中:恢复须在第一次压力后及时进行,先用两轮重型钢压路机达到4倍的地震压力,轧制速度须控制在4~52 km/h。然后使用重型轮胎压路机达到6倍的行驶速度,恢复速度须控制在3.5~4.52 km/h。根据实际情况增加通过次数。最终压力:跟随叠加压力,用两轮钢轮无震动振动,速度控制在2~32 km/h,静压加倍,用轮胎压路机控制速度在4 km/h,滚动压力加倍,直到路面完全无滚动痕迹。
3.3 路面接缝
施工涂层摊铺压实后,接缝的处理也是提高沥青路面施工质量的重要保证。密封处理的质量直接影响沥青路面的完整性,并影响道路行驶的舒适性和安全性。因此,要及时处理路面接缝。一般而言,沥青路面接缝有水平接缝和纵向接缝2种类型。处理水平接缝相对简单,只需处理摊铺带的端部,在单个接缝中切割模制混合物,并清洁接缝内的砾石,以提高路面的稳定性并确保其完整性,从而不会过多影响路面的流动性。纵向接缝的处理相对复杂,主要是因为由于扩展带的不同方向和长度,形成的接缝具有不同的机理。纵向接缝通常分为冷接缝和暖接缝。长期冷接缝的处理通常以压力接缝的形式进行,第一次压缩是在距胎面边缘30 cm 处连续进行的;在处理纵向热接缝时,应在为溢出物预留的扩散带边缘附近30cm 处进行打磨,同时打磨相邻的打磨带,可得到显著改善。实现空隙处理的有效性。
结束语
目前,沥青混凝土路面由于其诸多优点而被广泛应用于公路上。为适应车辆的快速驾驶需求,同时保证驾驶时的舒适性和安全性,道路的施工难度大,技术要求高,施工过程中影响因素多。因此,在进行沥青混凝土路面施工时,须采取必要的质量控制措施。严格遵守性能技术和标准执行技术是确保路面质量的关键。因此,公路沥青混凝土路面的施工是保证公路整体质量的关键。
参考文献:
[1]夏忠高 . 高等级公路沥青混凝土路面施工工艺系统控制研究 [J]. 黑龙江交通科技,2015,38(12):16.
[2]魏德才 . 公路沥青混凝土路面施工质量管理分析 [J]. 黑龙江交通科技,2019,42(4):78,81.
论文作者:钟明阳,陈卫涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签:路面论文; 沥青论文; 混凝土论文; 压路机论文; 骨料论文; 高速公路论文; 压实论文; 《基层建设》2019年第31期论文;