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浅谈高速公路沥青路面的影响因素及施工控制

2011-12-20王大义

城市建设理论研究 2011年23期
关键词:集料面层平整度

王大义

【摘要】随着国民经济的飞速发展,公路建设发生了质的飞跃,沥青混凝土路面现在已被高速公路大量采用,由此沥青混凝土施工逐步引起了大家广泛关注。本文笔者结合自己多年的工作经验,从影响高速公路沥青路面的主要因素及施工控制两方面浅谈一下自己的见解。

【关键词】高速公路沥青路面影响因素施工控制

随着我国公路建设的迅猛发展,国家对高速公路的路面使用性能的要求也越来越高。大量路面建筑新材料、新工艺、新技术、新结构都应运而生,以满足高速公路日趋增长的交通量、渠化交通、高车速、轴载重型化的要求。高速公路能否发挥其应有的作用,很大程度取决路面面层质量,由此,路面面层质量显得尤为重要。

笔者就自己的工作经验,针对高速公路沥青路面的面层质量及其施工控制方面,浅谈自己的见解。

一、影响沥青路面的主要因素 沥青面层的平整度受以下众多因素的影响:

1、基层平整度对沥青面层平整度的影响

基层平整度对沥青面层平整度的影响很大,基层如果标高不准,平整度不好,将使得油面摊铺厚度不等,碾压后表面就会出现不平整,因此基层施工时要注意:

(1)、严格控制基层标高和平整度。

有条件时基层尽量用摊铺机进行摊铺,以提高其平整度,标高宁可适当低一些,以确保摊铺厚度。

(2)、要十分重视基层的横坡度。

横坡度验收时一个断面应多测几个点,横坡应是单向坡,防止产生复合横坡引起横向摊铺厚度的变化,影响摊铺厚度,殃及平整度。

2、沥青混凝土不均匀对路面的影响

沥青混凝土不均匀会导致其空隙率增加,这样的结果是路面局部承重薄弱或者路面冷收缩系数不均匀等后果,造成路面透水性加大、水破坏严重等不良现象。

空气率大还容易使空气进入结构中,使沥青容易氧化变脆,从而导致沥青混凝土容易产生裂缝和松散,直接影响路面的使用寿命。

3、沥青混合料离析对路面的影响

集料离析使沥青混凝土不均匀,它将导致面层沥青混凝土的空气率增加,引起透水性增大,造成极其恶劣的水破坏。

这种现象在我国非常严重和普遍,自由水进入沥青面层后,滞留在表面层、中面层、下面层和基层顶面等位置,在大量快速行车的作用下,一次一次产生很大的动水压力(孔隙水压力)使沥青剥落,局部混凝土变松散,形成一个个孤立的水破坏的坑洞、网裂、形变和唧浆,某处产生网裂和形变后,降水就更容易透入,并产生恶性循环,最终导致路面破坏。

4、沥青混合料温度离析对路面质量的影响。

众所周知,沥青和沥青混合料的形状对温度非常敏感,故沥青混合料的温度保持十分重要。

沥青混合料温度差异(或称温度离析)会影响路面质量,导致路面密度的不均匀,温度低的地方孔隙率大,水容易透入混合料,在冬季水易冻结并使路面破坏,产生坑洞。此现象和粗集料集中产生的坑洞破坏很相似,但是,在此情况下不是颗粒离析,其根源是温度离析。

二、高速公路沥青路面施工质量控制

随着我国经济的飞速发展,国家越来越注重公路工程的技术投入和质量监控。高速公路沥青路面施工的质量,不但影响到整个高速公路施工工程的质量和高速公路建成通车后的变通安全,也影响到地区经济的发展,所以,笔者就高速公路沥青路面施工质量控制浅谈一下。

1、正确选择施工材料,实现科学的配合比

根据工程的实际需要,选择合适的材料,是保证高速公路沥青路面质量的必要前提。

在施工前,必须对工程所要用到的各种材料,进行科学的筛选,包括对集料、填料、沥青等。

(1)正确选择集料

粗集料不得使用鄂式破碎机加工的碎石,集料存放时间不宜太长,碎石经过长期存放,若无很好的保护措施,集料表面易为一层薄薄的粉料所包围,不易与沥青粘附。以后在做沥青粘附性试验时,建议碎石不经水洗,直接试验,这样能更好的反映碎石与沥青的粘附性能。集料应坚硬、耐磨耗、棱角好,有良好的嵌挤能力。

细集料一般采用机制砂,缺少机制砂可用石屑代替,路面施工单位一般都可以自己加工生产出优质机制砂,使用石屑时应严格控制小于0.075筛孔颗粒含量不超过15%,使用天然砂一般不超过集料总量的7%,砂当量应小于60%.细集料必须覆盖,最好搭建防雨棚。

(2)正确选择填料和沥青

首先,正确选用填料。沥青路面的填料应该使用经过磨细的石灰岩石粉,而不应该使用拌和机回收粉尘作为填料。同时,-为了提高集料与碎石的粘附程度,可以掺入2%的水泥代替矿粉。同时要对矿粉进行视密度、含水量、粒度范围、亲水系数的试验。

其次,正确选用沥青。①要根据公路所在地,选用不同的沥青。比如处于热带地区的高速公路,其路面施工所选用的沥青应是稠度大且软化点高,含蜡量低,以防止夏季出现路面泛油的现象。②根据交通流量的预测情况,选用沥青。对交通流量大,车辆载重量大的公路的沥青砼表层,就要考虑采用进口的沥青,以便提高沥青的品质,提高沥青路面的质量。

2、配合比设计的科学性

配合比设计是否合理科学,影响到沥青混合料的质量,也就影响到公路路面的质量,因此,必须抓好配合比的设计工作。

(1)目标配合比设计

根据各种原材料的筛分结果,集料分别用水洗法,进行矿料的合成级配计算,使级配结果尽量接近设计规范级配范围的中值。以沥青用量按0.5%间隔递增制作5-6组试件,试件宜单个配料。混合料拌和、击实温度由沥青粘—温曲线确定。对于SMA和改性沥青混合料,击实温度就要提高10-20℃。

(2)生产配合比设计

公路沥青路面混合料可采用间歇式拌和机,根据目标配合比设计的集料比例对沥青拌和机进行冷料输入,当拌和机进人生产状态后,就要从热料仓中取出筛分后的集料,合成生产配合比级配,并尽量使其接近目标配合比级配曲线,并取最佳油石比及±0.3%的油石比进行马歇尔试验确定生产配合比的最佳沥青用量。在选用拌和机振动装备时应当注意:拌和机的最大筛孔应保证材料最大粒径满足级配范围,同时要保持各料仓的材料平衡,避免出现待料、溢料的现象。

3、做好沥青混合料的摊铺

在完成材料的选择和配合比设计之后,就开始进入沥青混合料的摊铺阶段,这个阶段是公路路面施工质量控制的关键所在,在施工技术的使用上,必须符合工程的实际需要,各工序必须按规定顺序完成。

(1)做好摊铺的准备工作 首先,沥青面层摊铺前必须对中面层进行清理,要保证表面的干净清洁,然后再进行喷洒粘层油。在这期间,要合理控制喷油量,尽量做到准确、均匀,如果过多,就会影响到上面层的油石比。其次,摊铺前必须要对烫平板进行加热,温度要保持在70℃以上,为保证混合料的及时摊铺,施工现场的等候料车应不少于5辆。

(2)控制好沥青混合料的摊铺

在做好施工准备后,开始正式进入摊铺阶段。在这一阶段,必须合理的运用相关技术,保证技术符合施工的规范。缓慢、连续、均匀、不间断地摊铺是提高路面平整度最主要的措施。(3)沥青混合料的碾压

保证沥青路面压实度和平整度的关键是合理的使用机械组合及碾压工艺,无论采用哪种碾压方式,都要遵循以下规则:首先是压路机应保持雾化喷水,为防止混合料温度过快下降,必须要在施工中合理的控制含水量。其次,在未碾压成型的路段上。压路机不得随意转向、掉头、停车。而在已成型的路段上行驶时,振动压路机要关闭振动。而且,在当天摊铺的路面上,不能停留任何车辆,不能让任何车辆驶过。再次,普通沥青混合料的碾压施工,要采用鋼轮压路机与胶轮压路机相组合的方式,必须保证压实阶段的压实遍数、压实温度、碾压的均匀度。

总之,高速公路沥青路面工程质量要求高,涉及的面很广,影响因素很多,关系到路基、路面施工全过程,情况复杂。所以在施工过程中做好充分的质量控制,严格科学的管理以及加强现场管理,精心组织施工,才能保证施工的顺利进行,提高路面工程质量。

【参考文献】

【1】 殷岳川.公路沥青路面施工[M].北京:人民交通出版社,2004 【2】 徐培华.道路工程施工质量控制技术[M].西安:长安大学公路学院,2003

【3】 倪大治.影响沥青路面平整度因素和施工控制措施[J].江苏交通科技,2008

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