沥青路面的施工质量控制

毛政红 罗志坚

摘要:随着我国经济的发展,公路交通量显著增大,交通渠化以及重载和超载现象日益突出,同时人们对沥青路面的舒适性、安全性和耐久性有了更高的期望,这对沥青路面提出了越来越严格的要求。本文分析了沥青路面病害的成因,分别从设计和施工的角度提出了如何控制沥青路面的质量。

关键词:沥青混凝土路面;病害;车辙;路面渗水

1 前言

部分沥青路面的建设水平并不如人意,甚至发生了通车头几年就不得不大规模维修车辙、开裂、泛油、坑槽等早期损坏的现象。如何预防高速公路的早期损坏是公路领域一个重要的研究课题,文中针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理,提出防治病害产生的建议,并给出其整治方法。

2 沥青路面病害形成原因

路面结构设计不合理或厚度不足;沥青混合料类型选择不当;沥青面层混合料进场材料质量达不到要求,拌合不均、离析、粘结力差;碾压不及时,压实度不够空隙大或有微细裂纹,路面渗水,加之路面结构防水、排水设施不全,形成水损失;下封层施工质量达不到要求,导致未成型或强度不足的基层在路面渗水、排水受阻和在行车作用下,使受浸泡的基层顶面变软、唧浆、路面变形,继发裂纹、松散;半刚性基层未成型,强度不足;半刚性材料底基层采用路拌法施工,留有素土夹层;油石比控制不当,粘层油用量过多;路基不均匀沉降。

3 完善设计预防病害

3.1 路面结构设计应优先选用半刚性基层作为沥青路面基础,并考虑今后车辆迅猛发展和大吨位车辆确定合理的基层厚度。沥青混合料应经试验优先选用适应当地特征的沥青混混凝土密实式矿料级配曲线范围,作为沥青混合料目标配合比设计依据。沥青混合料的设计方法采用马歇尔试验指标设计与理论密实设计双控。沥青面层设计厚度应与所选沥青混合料的类型相匹配。

3.2 基层

3.2.1 石灰粉煤灰碎石

其早期强度较慢,但后期强度比较好,在施工中只要严格控制混合料配合比及混合料中碎石级配,也是基层可选择的一种结构。

3.2.2 水泥稳定碎石

早期强度较好,只需严格控制水泥用量(一般为4%左右),按规范要求掌握好施工工艺,不失为一种良好的基层结构,是基层首选的一种结构形式。

3.2.3 底基层

本着因地制宜、就近取材、保证质量、节约投资的原则,比较选择石灰粉煤灰稳定土、水泥稳定砂性土、水泥稳定风化砂等结构类型。

4 沥青路面施工质量控制

4.1 路面施工之前,须对路基的平整度、拱度、密实度、弯沉、外型尺寸进行严格交接检查,路基外观质量应满足表面无松散、起皮、局部弹簧或裂缝,所有缺陷需经处理并交验合格后,方可进行路面施工。

4.2 路面施工组织设计应综合考虑各方面的制约因素,对施工中可能发生的情况应提出预防性措施及应变对策。要通试验路来确定路面施工工艺及机械设备的组合,从实验段总结出各方面的经验,用于指导路面的大面积施工。

4.3 粗集料应采用石质坚硬碱性石料以保证油石间的粘附要求,碎石形状要近似立方体、表面粗糙,多棱角为佳。施工中控制材料的级配不是一件易事,在我国的现在油路施工中,为了节省资金,粗集料大部分都采购当地现有碎石,只能是有啥料用啥料,实现不了用啥料购买啥料,其级配很难达到设计质量要求。为了确保沥青路面的施工质量,公路部门应成立自己的粗集料场,按照设计要求生产粗集料,上面层粗集料易采用质地坚硬的玄武岩。

4.4 沥青路面中、下面层宜采用机制砂,若天然砂的各项指标均符合规范要求则可使用,但用量不得超过10%,沥青路面上面层应全部采用机制砂。如果严格控制石屑筛的孔径,生产粗级料剩余的石屑也可作为中、下层机制砂使用,既节省了资金又确保了施工质量。

4.5 粗集料、细集料破碎时,应及时捡出风化石和泥块,以减少或消除集料中的含泥量和部分风化石。

4.6 集料常规试验工作应设置在轧石场,需每天进行原材料试验,当某档需求级配集料有偏离时,应及时调整轧石机机口或检查振动筛是否需换筛,确保各档集料产品质量和产量。

4.7 填料石料应采用石灰岩或其它憎水亲油的岩石、经磨细得到的符合质量技术要求的矿粉,沥青混合料采用抗剥落剂,应通过试验论证后选用。

4.8 集料堆场地面必须硬化,并应有防污染隔离措施和完善的排水系统,各档集料应分别堆放,避免混杂。细集料和填料应风干防混、防雨储存。

5 路面结构层施工措施

5.1 底基层、基层

5.1.1 为了缩短半刚性基层混合料从拌和到碾压成型的时间和确保拌和、摊铺、碾压的质量,基层必须采用固定式拌和机搅拌、摊铺机摊铺等,以确保底基层、基层的分层流水连续作业,优质、高效、快速施工。

5.1.2 底基层、基层混合料的组成材料质量应符合要求,尤其是石灰应提前充分消解人工全部过筛,避免混合料成型后有未消解灰的“放炮”现象。拌和混合料的各种材料用量配合比应正确,拌和必须充分、均匀、色泽基本一致。底基层采用路拌法施工时,应保证含水量均匀,特别是上下一致,拌合深度内不允许留有“素土”夹层。整个拌和过程中应不断加强对石灰、水泥剂量、含水量的检测,施工含水量应大于最佳含水量的1%～1.5%。

5.1.3 摊铺基层必须采用混合料摊铺机全幅摊铺,确保表面平整无拉槽、离析现象。底基层采用灰土拌和机路拌法施工、平地机整平时,应重视纵、横向接缝处拌和质量及平整度,碾压成型后严禁薄层贴补找平。

5.1.4 碾压应重视压实机具配套,严格控制混合料的含水量,碾压成型的底基层、基层应平整、密实。

5.1.5 底基层、基层分层施工,应确保层间结合良好。注意洒水保湿养生,养生期宜不少于14d。若需越冬施工,应对已建部分覆盖防冻。

5.2 透层沥青、下封层、粘层

5.2.1 透层沥青:浇洒透层沥青前应对基层的平整度、横坡度强度等各项指标严格检验,符合要求后再清除基层顶面的调料和粉尘,清除必须彻底,透层沥青用量应严格控制在沥青路面施工及验收规范低限。

5.2.2 下封层:可采用层铺法或拌和法施工。为便于砂料或沥青混凝土摊铺机作业,铺筑厚度宜控制在1.5～2cm。砂粒料式沥青混凝土空隙率宜小于2%。

5.2.3 粘层:沥青中、下面层不能连续施工时,应对表面被污染部分刷粘层油。沥青中、上面层宜连续施工。

5.3 沥青混凝土面层

5.3.1 沥青混合料拌和

严格按规范要求控制沥青和集料的加热温度,沥青混合料的出厂温度应与天气温度变化、风速大小、运输时间长短等各种因素进行适当调整,不合格料不允许出厂。

严格控制油石油比和矿料级配,每台拌合楼每天上、下午必须做一次马歇尔试验和抽提筛分试验,当发现沥青混合料油石比或级配超过允许偏差值时应及时调整。油石比的控制应考虑到粘层油的影响。

5.3.2 沥青混合料运输应覆盖保温,装车及运输需防混合料离析。

5.3.3 沥青混合料摊铺应确保连续不间断地摊铺作业,必须保证摊铺温度,严格控制基准线,调整烫平板的振级使初始压实度控制在85% 以上。确保厚度、平整度,摊铺的沥青混凝土层表面应粗、细均匀、致密、无明显接缝。

5.3.4 沥青混凝土面层的碾压

碾压是保证沥青混合料耐久性的最重要的一项工序,在压路机轮前混合料不产生推移、压后路面无裂纹的前提下趁热早压。碾压以驱动轮在前为易,用轻型钢轮压路机初压,从横断面上低的一侧逐步向高的一侧碾压,后用轮胎式压路机复压至稳定和无轮迹,最后再用轻型压路机终压。

6 结束语

沥青路面质量好与坏,不仅是施工单位单一的质量控制,还涉及到设计水平和政府行为,因此,要消除沥青路面的常见病害,需要各部门齐心协力,坚决杜绝今年竣工明年返工的现象。