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浅谈公路沥青混凝土路面施工探讨

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  摘要:沥青路面施工具有工艺复杂、难度大、技术含量高、造价高等特点,这就要求对沥青面层施工前对易出现的缺陷要进行仔细分析,找出原因,作好各项应对措施,避免较大的经济损失。
  关键词:沥青路面 施工
  
  沥青面层作为高速公路路面基层上最重要的路面结构层,它直接承受汽车车轮荷载和大气自然因素的作用,具有平整、坚实、耐久及抗车辙、抗裂、抗滑、抗水等多方面的综合性能。但沥青路面施工具有工艺复杂、难度大、技术含量高、造价高等特点,这就要求对沥青面层施工前对易出现的缺陷要进行仔细分析,找出原因,作好各项应对措施,避免较大的经济损失。
  沥青混凝土配合比探讨
  面层热拌沥青混凝土配合比设计由马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度、冻融劈裂试验检验组成。热拌沥青混凝土配合比设计分3个阶段进行:
  目标配合比设计阶段
  确定工程设计级配范围。根据工程等级、工程性质、气候条件、交通条件、原材料等因素,通过对条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后,调整确定工程设计级配。经过确定的工程设计级配是配合比设计的依据,不得随意变更。
  确定各矿料的组成比例。从施工现场分别取各类矿料进行筛分,用计算机计算各矿料的用量。宜在工程设计级配范围内计算1~3组粗细不同的配合比,绘制设计级配曲线。该计算应反复进行,使矿质混合料级配曲线接近一条顺滑的曲线。当反复调整不能满意时,宜更换材料设计。
  确定最佳沥青用量。测定压实沥青混合料试件的VMA、密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度和流值选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部要求范围,并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围,并使密度和稳定度曲线出现峰值。如果没有涵盖设计空隙率的全部范围,试验必须扩大沥青用量范围重新进行。
  残留稳定度、冻融劈裂残留强度比检验按以上确定的配合比和最佳沥青用量制备沥青混凝土试件,检验残留稳定度、冻融劈裂残留强度比。
  生产配合比探讨
  确定各热料仓矿料和矿粉的用量。进行生产配合比设计时,生产级配与目标级配应接近,生产配合比与目标配合比的马歇尔试件的体积性质指标应一致。取样至少应在干拌5次以后进行。同时,选择适宜的筛孔尺寸和安装角度,并反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡。
  确定最佳沥青用量。取目标配合比设计的最佳沥青用量进行马歇尔试验和试拌,通过室内试验及从拌和机取样试验,综合确定生产配合比的最佳沥青用量,由此确定的生产配合比的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果相差宜在+0.2%范围内。
  生产配合比验证阶段
  用生产配合比进行试拌,沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验,如果各项技术指标均满足要求,由此确定正常生产用的标准配合比。标准配合比的矿料级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配,避免在0.3mm~0.6mm处出现“驼峰”。 对确定的标准配合比不得在施工过程中随意变更。
  铺筑试铺路段施工
  沥青面层大规模施工前,需先做试铺路段。每个面层施工单位,通过合格的沥青混合料组成设计,拟定试铺路段铺筑方案,采用经调试符合要求的施工机械铺筑试铺路段。试铺路段宜选在正线直线段,长度不小于200m。
  试铺路段施工分为试拌和试铺两个阶段。应根据各种机械施工能力相匹配的原则,确定适宜的施工机械,按生产能力决定机械数量与组合方式。
  试铺段的铺筑,严格按部颁标准规定操作。在试铺段的铺筑过程中,监理工程师应一起参加,检查施工工艺、技术措施是否符合要求,测温、观色、取样、并记录试验与检测结果,检查各种技术指标情况,对出现的问题提出改进意见。各层试铺,必须力争一次铺筑成功,使试铺面层成为正式路面的组成部分。
  试铺段的质量检查频率应根据需要,比正常施工时适当增加。试铺结束后,试铺段应基本上无离析和石料压碎现象,经检测各项技术指标均符合规定,施工单位应立即提出试铺段总结报告,经总监批准后即可作为申报正式开工的依据。
  沥青面层施工
  把好原材料质量关
  在确定料源时,应该调查该石料加工厂是否具备石料加工条件;确定料源后,派有经验、有责任心的试验人员长驻石料场,对石料加工料、对石料厂的加工环境(如防尘措施、场地积水、各石料有无混杂等)进行检查,对要出场的各石料加强常规指标抽检频率。注意粗细集料和填料的质量,对不合格的矿料,不准运进拌和厂;堆放各种矿料的地坪必须硬化,并具有良好的排水系统,避免材料被污染;各品种材料间应用墙体隔开,以免相互混杂;细集料及矿粉应用大棚覆盖,细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。
  沥青混合料的拌制
  严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青温度高10℃~30℃,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过10℃;拌和时间由试拌确定,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。要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。若确认是质量问题,应作废料处理并及时予以纠正。要随时与摊铺现场联系,对现场的情况要随时掌握,根据现场情况,随时调整;装载机装料时不要贴集料底部铲料;冷料仓的隔离板高度要足够,有专人在冷料仓巡视,防止石料串仓和堵塞;除尘布带要及时清洗和更换;风门开度要根据原材料的含水量和粉尘含量进行及时调整;沥青混合料的筛网要随时检查是否有破裂情况;沥青混合料要随时检查、控制集料和沥青加热温度及各集料的放料情况;对打印记录要随时检查,拌和结束后进行分析;派有经验的专人在出料口巡视,发现不合格的沥青混合料要及时废除;派专人在出料口用红外线测温仪对下放的混合料进行测温。
  沥青混合料的摊铺
  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,如局部离析,需在现场主管人员指导下,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;面层摊铺厚度采用钢丝引导的高程控制方式。钢丝为扭绕式,直径不小于6mm,钢丝拉力不大于800N,每10m设一钢丝支架;检测松铺厚度是否符合规定,以便随时进行调整。摊前熨平板应预热至规定温度。摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入粒料将铺面拉出条痕;摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺。沥青混合料车装料时要前后移动,先中后两侧,装料不要太高;运输车的沥青混合料车到现场有专人测温,摊铺机前至少要保持五辆沥青混合料车,以保持摊铺的连续;沥青混合料车卸料时要缓慢卸料,并控制在空档,由摊铺机紧推缓慢前进。
  沥青混合料的压实成型
  为保证压实度和平整度,初压应在混合料不产生推移,开裂等情况下,尽量在摊铺后较高温度时进行。初压严禁使用轮胎压路机,以确保面层横向平整度。在石料易于压碎的情况下,原则上钢轮压路机不开振动,以轮胎压路机碾压为主;压路机应以缓慢均匀的速度碾压,压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而不同;为避免碾压时混合料推挤产生拥抱,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机启动、停止必须缓慢进行,不准刹车制动。压路机碾压要有专人指挥;压路机碾压按试铺确定的方案进行碾压,压路机不能出现漏压或少压,压路机碾压重叠宽度要足够,但不能过多碾压;压路机速度不能过快,碾压要有序;压路机不能停放在未冷却的沥青摊铺层上。

  施工阶段的质量管理
  原材料的质量检查,包括沥青、粗集料、细集料、填料等;混合料的质量检查包括沥青用量、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、残留稳定度、混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度;面层质量检查包括厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、横向偏位。
  压实度采用双控制指标,要求马歇尔标准密度的压实度不小于96%,最大理论密度的压实度控制在92%~97%,面层实测空隙率在3%~7%范围内。
  面层平整度是路面质量的主要指标,对于下面层,要求施工过程中3m直尺测试标准差不大于3mm,连续平整度仪100m标准差不大于1.8mm。
  渗水系数应作为常规试验进行检测,应使用改进型渗水仪(着地环状宽度35mm、装有渗水仪开关),施工单位自检和监理组抽检,应按取芯压实度检验频率随机选点。
  预防性养护技术应用
  表面封层
  还原剂封层:还原剂封层是将雾状的乳化沥青或专门的再生剂喷洒在老化的沥青路面上,其目的是更新和还原表面以养护的沥青膏体。一般应用在低交通量、低速的道路或停车场上。石屑封层:单层的石屑封层是在路面上喷撒一层沥青材料(乳化沥青),紧接着撒布砂、单料径或适当级配的集料,并紧跟着碾压。石屑封层是一种敷设简单易行,价格低廉的养护方法。该技术的缺点是对施工季节要求较严(一般掌握在5月中旬-7月底);初期养护时问较长;车辆高速行驶时噪声较大;路面上的松散集料有散失:沥青材料粘附车身。现一般应用在县级公路上。稀浆封层:稀浆封层是在常温条件下将乳化沥青、级配矿料、填料、水和添加剂按一定的比例,通过稀浆封层机拌成糊状流动的混合料并及时摊铺在路面上,形成一层与原路面结合牢固、具有抗磨表面结构的均匀养护层。稀浆封层技术对于新、旧路面的老化、裂缝、光滑、松散、坑槽等病害能起到预防和维修的作用,使路面的防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。
  裂缝填封
  裂缝是沥青路面一种常见病害,从养护工艺角度看,按裂缝宽度可以分为发裂(2mm下)、微小裂缝(2-6mm)、小裂缝(6-12.7mm)、中裂缝(12.7-25mm)、大裂缝(25mm以上)。对于发缝来说一般不用作处理,除非在单位面积内发缝特别多,则可以在其上表面封层处理,6mm以下的微小裂缝由于尚未发生结构性破坏,通常不对裂缝做更多的处理,而只是在表面上作贴封式封面。目的是防止由于雨水、冰雪通过裂缝向下渗入而继续扩大,因而属于预防性养护的范畴。宽度6-12.7mm的小裂缝因尚未造成严重的结构性破坏因而常将它们的处理归于预防性养护。此裂缝通常需要进行扩缝处理,有时也将其归于修复性处理的范畴。中、大裂缝的出现表明路面己发生比较严重的局部破坏,而且往往带有严重的剥落,对它们的修补类似于坑槽的修补,已经属于修复养护的范畴。
  薄层罩面
  薄层罩面也是一种很早采用的传统的预防性养护方法,它是在原油路面上加铺一层厚度不超过2.5mm的热沥青混合料。薄层罩面可以有效防止品质正在下降的路面继续恶化,改善其平整度、恢复它的抗滑阻力,校正路面的轮廓,对路面有一定的补强作用,但在多数情况下费用效益较其他预防性养护方法差。高淄路曾有3km的施工,使用效果一般。薄层罩面在施工中最大的因难是由于层面较薄,容易冷却又不宜使用振动压路机,因而不易达到较高的密实度,因此正确的混合料设计、温度控制、碾压工艺和压路机选型显得尤为重要。
  沥青路面施工前一定要认识沥青施工的特性,摊铺前一定要统一思想,对职工进行岗位培训,作好技术交底和各项准备工作;摊铺过程中要不断分析和总结,积极采取各项措施解决出现的问题;工程结束后对施工不足之处要及时进行总结和反思。


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