热拌沥青混合料路面施工技术
2013-08-15李昊
李 昊
(河南宇道公路路面工程有限公司,河南 郑州 450001)
近年来,随着国民经济的快速发展,公路建设取得了辉煌的成就,公路工程的数量不断增加,给热拌沥青混合料路面施工技术带来了巨大的发展空间,也使得沥青路面的施工质量控制受到广泛关注。热拌沥青混合料路具有路面平整、无接缝、行车舒适、施工周期短、养护方法简单等优点,在新建道路中获得了大规模应用。的沥青路面施工技术水平和发达国家相比还有一定差距,近年来一些路段在使用后出现了开裂、车辙、损害等问题。本文从沥青混合料的选材、拌合、配合比设计、运输、摊铺和碾压等方面,详细分析阐述了热拌沥青混合料路面的施工技术和质量要求,以便施工中严把工艺关,确保工程质量,完善施工质量控制。
1 热拌沥青混合料路面施工质量保证措施
沥青路面建设应能够满足强度、湿度、稳定性、疲劳耐久性、水稳定性、平整度、抗滑行能力等质量控制要求,在热拌沥青混合料路面的施工过程中,应从上述几个方面作好质量控制。
1.1 路面基层
由于热拌沥青混合料路面建筑于路面基层之上,所以,应严格按照《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)的施工技术要求,确保路面基层的标高、横坡、强度及平整度满足规范要求。基层施工完成后,使用不透水薄模、湿砂或保湿再生棉进行养护,对于水泥稳定类的上基层,在碾压成型后4-6小时内撒布乳化沥青透层进行养护。
1.2 沥青原材料
根据所建路面等级、类型、结构层受力特点,结合工程实施地点的环境和气候条件,进行技术论证,确定沥青路面沥青的标号。例如,对于夏季路面温度高、且荷载大的道路,适宜选用粘度和稠度大的沥青。沥青原材料应分品种、分标号密闭储存,施工单位应按频率对沥青材料进行抽样检验,进行沥青针入度试验、沥青延度试验、沥青软化点试验,检验沥青的三大指标。沥青在储运及存放过程中,应做好防水和防潮措施,将沥青按照品种、标号分开存放,桶装沥青直立堆放并加盖毡布,沥青在存储罐中的储存温度保持在130℃ ~170℃之间。
1.3 沥青混合料
(1)粗、细集料的选择。粗集料可选用碎石、破碎砾石和钢渣等,应该保持洁净和干燥,粗集料与沥青的粘附性应符合工程设计和相关规范要求。若粘附性不能满足要求,必须掺入消石灰、水泥或用石灰水处理,或在沥青中加入耐热、耐水性能好的抗剥落剂。施工单位应对粗集料按频率自检,每400m3碎石检验项目为:级配、压碎值、磨耗值、冲击值、针片状、颗粒含量、含泥值、比重等。细集料是指粒径小于5mm的天然砂,沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂和石屑,应确保洁净、干燥、无风化、无杂质,细集料应具有较大的表观相对密度、较小的含泥量。为确保施工的压实性,沥青混合路面层的石屑用量不能超过天然砂和机制砂的用量;机制砂应该采用专用的制砂机制造,并选用优质石料生产,级配满足规范要求。石屑可采用石场破碎石料时通过4.75mm筛或2.36mm筛的部分。按频率自检中,石屑每400m3的检验项目为级配、视密度、坚固性、含泥量等。
(2)填料的选择。填料是提高沥青混合料强度的重要成分,通常选用强基性石灰岩、岩浆等增水性石料经磨细后得到的矿料作填料。填料的粒径小,比表面积大,使混合料中的结构沥青增加,进而提高了沥青混合料的粘结力。填料应干燥、洁净无团粒,且质量符合规范要求。
(3)配合比的设计。混合料的级配混合料的配合比设计是施工中的关键环节之一,配合比的选用直接影响混合料的密实度及强度。沥青配合比按现行《公路沥青路面施工技术规范》(YRJ032)分为目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证3个阶段。混合料配合比设计包括三个内容:选择合格的原材料,确定矿料级配和沥青用量。沥青配合比的选择要求混合料油石比合理,且碎石有一定的级配,碎石数量靠拢而不紧密,保证沥青混合料的最佳组成,设计结果将作为控制沥青路面施工质量的依据。
2 沥青混合料的拌和
对热拌沥青混合料路面的拌合采用厂拌法,将集料和沥青在拌和机内加热与拌和,并按照配合比进行生产,经设计确定的标准配合比在施工过程中严禁随意变更,在热的状态下摊铺碾压成型。采用专用拌和机对混合料进行拌和,拌和设备的各种传感器每年至少验定一次,拌和机必须配备计算机,在拌和过程中能采集各种材料的用量、混和料的拌和总量、拌和温度等各种参数,并可以实时打印;拌和时严格控制各种材料的用量和拌和温度,拌和后的沥青混合料应色泽均匀,无花白和团结成块或粗细料严重离析现象,确保拌和质量;拌和时间的把握应使混合料拌和均匀、全部矿料颗粒全部被均匀裹覆沥青为准。
3 沥青混合料的运输
宜采用吨位较大的汽车运输,车厢内壁处可以涂一薄层油水混合液,起到隔离和防粘作用。放料时,每放一料斗混合料时挪动一下汽车,减少集料离析现象。运料车应采取保温、防雨、防污染等保护措施,最好用篷布覆盖。到达摊铺现场的沥青混合料应符合规范规定的摊铺温度要求,如果有已结成团块,或被雨淋湿的混合料严禁使用。
4 沥青混合料摊铺
4.1 摊铺前的准备工作
摊铺沥青混合料前,必须检查施工放样情况并确认下层的质量,将下承层表面清扫干净,并浇洒透层,粘层或铺筑下封层。按松铺系数调整好摊铺机。实际施工现场中,摊铺机在进料前应在斗内涂刷少量防止粘料的柴油,摊铺机前方要有运料车等候,运当料车数量大于5辆时,可以开始摊铺。
4.2 机械摊铺时的控制
采用两台以上的摊铺机成梯队进行阶梯式同步联合作业,相邻两台摊铺机相距应大于10m,相邻两幅的摊铺保持5~10cm左右的摊铺重叠。当摊铺到10m左右时,应检测摊铺面标高、横坡、厚度,确保符合设计时再进行摊铺,摊铺过程中尽量避免纵接缝。摊铺机的摊铺速度应与拌和机的生产能力匹配,摊铺过程中保持匀速,避免摊铺机停机待料的情况,若因故中断摊铺应按照规定设置横接缝。应设专人在摊铺机后消除粗细集料离析现象,铲除局部粗集料“窝”和粗集料“带”,并用新拌混合料填补。
4.3 摊铺温度的控制
沥青混合料的摊铺温度控制也是确保摊铺质量的关键步骤之一,实际摊铺中,应根据沥青的品种、标号、调度、气温、摊铺厚度等按规范选用。当道路温度低于5℃时,不宜摊铺热拌沥青混合料。
5 沥青混合料的压实
压实是热拌沥青混合料路面施工的最后一道工序,用来提高沥青混合料的密实度、确保沥青路面的强度、提高高温抗车辙能力、抗疲劳特性。碾压工作通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。
5.1 初压
初压用来整平和稳定混合料、使表面压实、减少热量的散失。处压应紧跟摊铺机后碾压,是最终压实的基础,初压应使用双钢轮压路机,以时速2km/h左右的速度静压2-3遍,碾压时压路机应驱动向前,面向摊铺机,由外侧向中心,由低处到高处碾压。
5.2 复压
复压紧跟在初压工作后进行,是结构层主要形成阶段。用来使混合料密实、稳定、成型,应使用重型轮胎压路机配合振动压路机来完成,复压期间的温度要保持在100℃以上,复压段落不宜过长,控制在60-80m之间,复压次数控制在3-5遍,最大不超过6遍。利用轮胎对混合料的搓揉作用,使结构层更加密实。
5.3 终压
终压用来消除缺陷,保证面层有较好平整度,最后形成平整压实面。终压宜使用双钢轮压路机。由于终压工作要消除复压过程中可能遗留的表面不平整,因此,沥青混和料也要有较高的温度,保持在70-75度。初压、复压、终压过程都应按阶梯形作业,回程不得在相同断面处,前后相距应大于1m,碾压过程中(尤其是初压和终压阶段)应用静压,做到紧跟、慢速、高频、低幅、少洒水。
6 结语
施工质量控制一直是工程技术人员所重点关注的问题。沥青混凝土路面施工的关键是完成对人员、材料、设备的合理配置,本文基于作者自身工作实践,从沥青混合料的选材、拌合、配合比设计、运输、摊铺和碾压等方面,详细分析阐述了热拌沥青混合料路面施工技术。作者认为,只有加强管理,精心组织,才能创造优良工程,道路行驶起来才能更舒适、更安全、更持久。
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