APP下载

浅谈公路工程沥青路面施工技术与质量控制

2014-09-24黄鑫

城市建设理论研究 2014年25期
关键词:沥青路面公路工程质量控制

李英

摘要: 由于沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨性好、振动小、噪音低、施工周期短、养护维修简便等特点,因此颇受人们欢迎,随之沥青路面的施工质量也被提上日程。当前我国公路沥青路面施工技术水平和发达国家相比较落后,公路沥青路面施工质量控制是困扰工程技术人员的问题。沥青路面的施工质量控制措施,国内外已投入大量研究,但仍未形成系统的质量控制,未能有效提高公路沥青路面的施工质量。

关键词:公路工程;沥青路面;施工技术;质量控制

中图分类号:TU74文献标识码: A

引言:

改革开放以来,我国的公路建设事业取得了举世瞩目的成就,特别是近年来,高等级公路的发展逐渐占领了主导地位。公路建设的快速发展,对促进国民经济的健康发展起到了积极重要的作用。

这其中绝大多数都采用了沥青路面,但是从国内已建成的公路沥青路面使用情况来看,一些路段在通车后出现了较为明显的早期破坏现象,如开裂、车辙、水损害等。施工质量控制问题一直以来都是工程技术人员所重点关注的问题之一,任何工程,其最终使用性能的好坏都直接取决于施工质量的高低。大多数工程失败的原因都是因为质量控制体系不够完善,导致施工质量控制失去重点或成为形式。这就要求我们在实际工程施工中要严把施工工艺,确保工程质量。

一 .确定料源及进场材料的质量检验

1.1沥青材料

沥青材料的存放应符合下列要求:

①沥青运至沥青厂或沥青加热站后,应按规定分摊进行检验其主要性质指标是否符合要求,不同种类和标号的沥青材料应分别贮存,并应加以标记。

②临时性的贮油池必须搭盖棚顶,并应疏通周围排水渠道,防止雨水或地表水进入池内。

1.2矿料

矿料的准备应符合下列要求:

①不同规格的矿料应分别堆放,不得混杂,在有条件时宜加盖防雨顶棚。

②合种规格的矿料到达工地后,对其强度、形状、尺寸、级配、清洁度、潮湿度进行检查。如尺寸不符合规定要求时,应重新过筛,若有污染时,应用水冲选干净,待干燥后方可使用。

二 混合料配比控制及质量控制

2.1混合料配比控制

沥青混合料在生产之前,要试拌试铺,对拌和时间、拌和温度及矿料的加热温度进行确定,拌和机操作工艺也要进行确定,计算机的打印装置可信度进行考察,还应对配合比设计与混合料压实性进行验证,从而确定混合料配合比及沥青用量的最佳点进行确定。在混合料拌和过程里,有待料及溢料就表示冷料仓供料比是不相配的,应依据待料及溢料集料粒径对冷料仓转速作出相应调整,经过调整后让冷料仓的供料比达到平衡,拌和机在调整稳定后,应该取样进行马歇尔试验及抽屉试验,对生产配合比的试验结果及取样实验结果给予对比,其沥青含量及混合料配比与马歇尔的设计及特性是否一致,进行钻孔取芯,主要是通过压实度及压实的孔隙率来检验混合料压实的效果。

2.2混合料质量控制

在生产过程里,要对各进场材料依照相关规定进行项目检查或者抽样试验,保证材料质量与相关技术要求相符,在平常质量检验里,其检验频率应依据质量及材料波动情况进行确定,以确保质量稳定性。在混合料的温度控制里,沥青路面的施工温度主要包含沥青材料出场、到场、摊铺及辗压等温度的具体参数,在这些温度参数里,起决定作用是沥青混合料出场温度,其温度高低直接影响着接下来的到场、摊铺与辗压温度,造成出场温度发生变化的原因主要有沥青混合料的级配稳定性、集料的干湿度及出场温度设定值等具有很大关系。在沥青含量的控制方面,其含量变化对沥青混合料性质造成较大影响,特别是稳定度、孔隙率及流值指标等,沥青含量比较少的时候,沥青混合料的水稳性会变差,会对沥青路面耐久性产生影响,特别是沥青用量较少的情况下,路面的孔隙率增大,其沥青膜会变薄,当公路沥青路面在空气及阳光影响下,就会发生较快老化,降低沥青含量的变异性,要保证沥青拌和的楼计量系统能够稳定,混合料的取样均匀,设定温度也要保持恒定,另外还要对沥青含量的变化情况进行时刻掌握,发现异常情况时,及时给予解决。

三.铺筑阶段技术

3.1沥青混凝土的运输

沥青混凝土运输时宜用15t以上的自卸汽车,装料前在汽车翻斗内抹一层柴油与水的混和物,以防止粘料。另外,装好料的汽车要用保温布覆盖,然后可以出场。运输时间一般不得大于0.5h。

3.2沥青混合料的压实及成型

沥青混合料压实以试铺段确定的碾压组合和速度,紧接摊铺后进行,分为初压、复压、终压三个阶段进行,一般高速公路沥青混凝土路面采用钢轮压路机和轮胎压路机联合作业完成压实工作。

碾压分段进行,分段长度控制在30~50m,即一段初压,一段复压,一段终压,段与段之间应设标志,并指定专人负责移动,便于司机辨认。初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(≤8t)在混合料摊铺后进行稳压,每台压路机至少碾压一遍,碾压速度2~3km/h。复压采用3台重型轮胎压路机碾压,每台压路机至少碾压二遍,碾压速度4.5~5.5km/h。终压采用1台轻型双钢轮压路机和1台重型双钢轮压路机静压。每台压路机至少碾压一遍,碾压速度5~7km/h。压路机起动、停止必须减速缓慢进行,不得急刹车。压路机加水时,应行驶到已复压的沥青混凝土路面边缘停放,加水后应就地来回碾压平整后再离开原位,相邻碾压应重叠1/3~1/2轮宽,压路机转向角度不得大于35°。

初压后的沥青混凝土面层不得产生推移、开裂现象;复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹;终压后要求表面平整,光洁,颜色均匀一致,无明显轮迹。当天碾压的沥青混合料面层应封闭交通。不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。

3.3接缝处理

采用整幅摊铺时基本上无纵向接缝,有路面加宽的情况时按照半幅摊铺的施工方法设置纵向接缝。采用半幅摊铺的施工方法时,其纵向接缝应在前部已摊铺混合料部分留下10-20口宽暂不碾压,作为后面摊铺的高程基准面,并有5~10口左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。有多层路面结构的上下层纵缝应错开15口以上。

3.4沥青路面施工质量检测及评定

在公路工程里,对沥青路面进行质量检测的时候,主要针对的是沥青混合料温度、原材料及沥青面层给予检测的,原材料检测是为了防止不合格材料混入施工现场,为混合料拌和、辗压及压实提供基础保证,沥青路面检测,能够改善不合格路面施工质量,加强沥青路面施工过程里的动态管理,并运用多媒体技术进行数据分析及检验,对于发现问题及时进行解决处理。

结语:

施工质量控制问题一直以来都是工程技术人员所重点关注的问题之一。任何工程,其最终使用性能的好坏都直接取决于施工质量的高低。大多数工程失败的原因都是因为质量控制体系不够完善,导致施工质量控制失去重点或成为形式。传统的质量控制是一种事后检验,要提高沥青路面建设质量,防止早期破坏,必须将基于可靠度的沥青路面质量理论落到实处,建立过程控制方法,对过程进行控制,实现及时控制和事先预防。修建高水准、高质量的沥青混凝土路面, 使我们的高等级公路行驶起来更舒适、更安全,使用更持久。

参考文献:

[1]江玮,汪余波.浅谈公路沥青路面施工技术[J].科技资讯,2010,(27).

[2]肖友高,张明伟,李春阳.深度探讨沥青路面公路施工技术与质量控制措施[J].科技资讯,2010,(10).

黄鑫

【摘要】本文主要围绕着公路工程沥青路面的施工展开分析,探讨了公路工程沥青路面施工技术,分析了其中的质量控制措施,以期可以提高公路工程沥青路面施工技术与质量控制的效果。

【关键词】公路工程;沥青路面;施工技术;质量控制

中图分类号: U416 文献标识码: A

一、前言

随着我国公路事业的快速发展,在沥青路面施工技术方面已经处于世界先进水平。然而,通过对现有高速公路的现状调查可以得知,许多高速公路的沥青路面在使用年限内就出现大面返修或翻新,路面实际使用寿命普遍低于设计年限。若分析其原因是多方面的,如设计是否合理、地基或下承层的是否稳固、沥青路面施工过程质量控制是否到位、地质因素或其变化的影响、气候环境因素的影响、车辆超载影响、实际交通量增速影响等方面。沥青路面施工的过程中,还有很多技术措施还不够到位,质量控制不够严谨,整体均匀性偏低,导致施工的问题频频出现,所以,在公路工程沥青路面施工过程中,做好施工技术和质量控制措施非常有必要。

二、沥青混凝土路面质量的要求

进入新世纪以来,我国高速公路建设得到了大力发展,有力的增强了区域之间的沟通和交流,同时也促进我国区域经济的快速发展和国家综合国力的提升。沥青路面维护相对简单,施工工艺容易掌握,这些优点促进了沥青路面在我国的快速发展。但是沥青路面对于温度的敏感度以及沥青砼的离析问题也在一定程度上阻碍了沥青路面的快速发展。因此应当在沥青路面公路工程的施工中进行技术管理的优化,对新的工艺和新的技术进行广泛的应用和实践,这样才能够促进我国沥青路面的施工能够得到很好的突破,提升沥青路面工程施工的质量和使用寿命,为区域经济的快速发展奠定良好的基础。

沥青路面需要满足现场中路面质量要求项目如表1 所示:

表1 沥青路面要求项目信息

1、沥青路面应具有足够的路面抗力

路面应有足够的承载力,在路面结构层以平衡车辆荷载反复作用下产生过多的应力,从而导致路面破坏。

2、沥青混凝土路面应具有较好的温度稳定性

沥青混合料是一种典型的流变性材料,随着温度的升高它的劲度模量与强度而降低,因此,在夏季高温时沥青混凝土路面,在重交通的反复作用下,因为交通的渠化,在轮迹逐渐形成两侧鼓起、变形下凹的就是“车辙”,这是高等级沥青路面病害中最常见的病害。沥青路面的高温稳定性是指沥青混合料抵抗车辆侧向流动与重复压缩变形的能力。

在最不利季节的反复冻融或常年冰冻地区,沥青混凝土路面容易出现低温冷脆、蠕变能力减弱,使其整体强度降低。在荷载作用下加速沥青面层的破坏,出现坑槽、断裂等现象。因此,沥青及其混凝土必须具有一定的低温稳定性。

3、沥青路面应具有良好的抗疲劳特性

在沥青路面设计使用年限内,会大量承受行车荷载的重复作用,为了不会过早地发生疲劳破坏,一定要具有较好的抗疲劳特性。

4、沥青混凝土路面应具有良好的抗滑性能

行车安全受到沥青路面的抗滑性的直接影响。为确保抗滑性,尤其在配料时要注意粗集料的耐磨光性,需要选取硬质有棱角的集料。沥青含蜡量与沥青用量也对抗滑性有显著的影响。

5、沥青混凝土路面应具有良好的低温抗裂性

沥青路面的温缩裂缝主要体现在寒冷季节沥青混合料的集料之间的沥青膜拉伸破坏造成集料间拉开,导致裂缝。所以,沥青混合料的低温抗裂性能主要由沥青结合料的低温拉伸变形性能决定,其次和沥青混合料的温度收缩系数、劲度模量、抗拉强度也有一定的关系。

三、沥青路面施工准备

1.材料来源确定与进场控制

在公路工程施工之前,要做好相关材料检查工作,尤其是沥青、砂、矿粉、石屑及石料等有关材料检查及验证,要从源头上就加强质量控制,同时,还应该从质量及经济方面进行材料合理选择,通常应该选择正规及大型沥青厂商或石料场。当原材料进行施工现场时,要有专门监督人员进行原材料数量、质检报告、日期及厂商等方面检查及审核,特别是填料及粗细集料质量要格外注意,防止不合格材料混入施工现场,还应依据有关技术指标进行每批材料的抽样检查,当检验合格后才能够放入施工现场进行使用。

2.机械检查

公路工程施工之前,要对相关机械设备给予全面检查,确保施工机械及设备能够稳定运行,尤其是路面施工过程所需要的运输设备、拌和设备、矿料撒布车、洒油车、压路机及摊铺机等有关设备进行全方面的性能检查,以确定设备配件齐全,并且在使用之前,要做好调试及养护工作,防止施工时候出现故障,耽误路面施工时间,减少了路面施工的效率。

四、混合料配比控制及质量控制

1、混合料配比控制

沥青混合料在生产之前,要试拌试铺,对拌和时间、拌和温度及矿料的加热温度进行确定,拌和机操作工艺也要进行确定,计算机的打印装置可信度进行考察,还应对配合比设计与混合料压实性进行验证,从而确定混合料配合比及沥青用量的最佳点进行确定。在混合料拌和过程里,有待料及溢料就表示冷料仓供料比是不相配的,应依据待料及溢料集料粒径对冷料仓转速作出相应调整,经过调整后让冷料仓的供料比达到平衡,拌和机在调整稳定后,应该取样进行马歇尔试验及抽屉试验,对生产配合比的试验结果及取样实验结果给予对比,其沥青含量及混合料配比与马歇尔的设计及特性是否一致,进行钻孔取芯,主要是通过压实度及压实的孔隙率来检验混合料压实的效果。

2、混合料质量控制

在生产过程里,要对各进场材料依照相关规定进行项目检查或者抽样试验,保证材料质量与相关技术要求相符,在平常质量检验里,其检验频率应依据质量及材料波动情况进行确定,以确保质量稳定性。在混合料的温度控制里,沥青路面的施工温度主要包含沥青材料的出场、到场、摊铺及辗压等温度的具体参数,在这些温度参数里,起决定作用的是沥青混合料的出场温度,其温度高低直接影响着接下来的到场、摊铺与辗压温度,造成出场温度发生变化的原因主要有沥青混合料的级配稳定性、集料的干湿度及出场温度的设定值等具有很大关系。在沥青含量的控制方面,其含量变化对沥青混合料性质造成较大影响,特别是稳定度、孔隙率及流值指标等,沥青含量比较少的时候,沥青混合料的水稳性会变差,会对沥青路面耐久性产生影响,特别是沥青用量较少的情况下,路面的孔隙率增大,其沥青膜会变薄,当公路沥青路面在空气及阳光影响下,就会发生较快老化,降低沥青含量的变异性,要保证沥青拌和的楼计量系统能够稳定,混合料的取样均匀,设定温度也要保持恒定,另外还要对沥青含量的变化情况进行时刻掌握,发现异常情况时,及时给予解决。

3、温度控制

沥青混合料的摊铺和碾压过程都需要控制在一定的温度范围内进行;沥青对温度的敏感性强,为了保证搅拌和施工的质量,需要对沥青在拌合、运输、摊铺、碾压的全过程进行温度把控,才能保证施工的质量要求;沥青在各阶段的温度控制要求如表 2 所示

表 2沥青温度控制标准 ℃

五、沥青路面施工技术方案的更新

在沥青路面施工模块中,进行摊铺机运行速度的控制是必要的,这需要进行搅拌机产量的控制,做好摊铺宽度及其厚度的控制,实现施工设备的分析,保证施工整体方案的优化。这需要做好摊铺的整修工作。保证路面施工过程中的工作协调。在摊铺过程一般不用人整修,当遇到交叉口及十字路口等特殊情况时,可在专业的人员指挥下,进行混合料更换或者人工找补,当摊铺缺陷较多时,要铲除重新摊铺。

在摊铺工作模块中,进行钢丝的直径控制是必要的,这需要进行钢丝支架的设置,保证其拉力的控制,实现摊铺机的钢丝设置,保证横坡仪的积极控制,保证摊铺机的钢丝设立,保证摊铺模块的优化。辗压作为沥青路面施工中的最主要步骤及施工最后步骤,是非常重要的,要积极提高沥青路面压实度,这需要增加压路机压实功能,并且对压实机速度给予密切关注及控制,有效保证沥青路面压实质量。

为了提升摊铺机的整体效益,进行压路机速度的控制是必要的,从而提高压实度,保证压实模块及摊铺模块的孔隙避免,从而优化其施工质量。这就需要进行沥青碾压质量及压路机速度的提升,进行合理性的控制。保证沥青路面的碾压方案的优化,避免其重复碾压的状况,保证其碾压间隔时间的优化,实现碾压方式的改善。使用黄红绿对辗压区段进行初压、复压及终压等标明,防止重压及漏压现象发生,还可以运用排压方式进行作业,使其成为流水形式,环节紧密,在辗压的过程里,还应注意辗压车道变换问题,要在已辗压路段,及压路机停止振动情况下进行变道;变道的时候,方向变换要缓慢进行,防止沥青路面破坏。

在现阶段接缝施工模块及压实技术模块中,进行沥青路面整体施工方案的优化是必要的,这需要进行混合料配合比的优化,提升其压实性,保证其配合比的积极控制,保证沥青路面的有效压实,保证路面使用功能的提升,保证路面压实体系得到健全,实现其内部各个模块的协调,保证混合料缝隙的降低,提升整体路面的密实性。这可以涉及到沥青路面施工模块的开展,保证整体的压实性。可以运用热接缝方法进行跨接辗压,从而消除缝隙;对于横向的施工缝,应该运用平接缝,在3m直尺的纵向延伸位置,其端部直尺要呈悬臂状,把直尺脱落及摊铺层地方当做裂缝处理位置,使用锯缝机进行切割铲除,在摊铺之前,要把接缝部位的粉尘进行清理,再添加一些沥青进行摊铺,进行辗压的时候,要用钢筒式的压路机进行横向压实,从跨缝向新铺的层面逐渐进行压实。

在沥青路面施工模块中,进行质量检测模块及公路工程的评定优化是必要的,这需要深化沥青路面的质量检测工作,保证沥青混合料温度的提升,保证沥青面层的积极检测,原材料检测工作的优化,避免不合理的施工方案,也要进行不合格材料的避免,保证施工现场工作模块的优化,从而提升混合料的搅拌效益,保证碾压模块及其压实模块的协调。加强沥青路面施工过程中的动态管理,并运用多媒体技术进行数据分析及检验,对于发现问题及时进行解决处理。质量评定作为沥青路面施工质量重要依据,应该给予仔细认真检查,同时还应该制定合理科学路面质量评价标准,保证公路建设质量。

六、沥青路面施工质量控制检测要点

1、沥青路面施工质量检测

为了保证沥青路面施工质量,确保公路工程施工符合相关技术要求,需要对沥青路面施工进行质量检测,这种检测,在传统的施工技术中,主要通过对沥青混合料温度、原材料及沥青面层的检测进行控制。原材料检测是沥青路面施工质量把关的第一关,是为了从源头控制不合格材料混入施工现场,为以后的沥青面施工提供原料基础保证;沥青路面检测,是对施工过程的监督检测,能够随时发现施工过程中的不足或违反操作规程造成的质量缺陷,同时进行数据分析,以便于及时解决相关问题;沥青混合料温主工监控是施工过程中监管的关键环节,随时监控温度,可以保证施工技术实施在规定的要求内,确保施工过程参数无偏离,降低不合格施工路面的发生。

2、确定沥青的最佳用量

沥青是沥青砼的胶结材料,在最佳用量下和最佳矿料级配组合下,才能形成很好的沥青砼,经压实后形成坚固稳定耐久的沥青砼路面,首先结合地域使用情况选择沥青标号,使选择的标号沥青要满足如下几点要求:2%沥青材料要有适当粘度和稠度;3%沥青材料要有一定的塑性;4%沥青材料应有足够的温度稳定性,当沥青标号确定后,取样对沥青进行马歇尔稳定度试验,根据试验求出的密度、流值、稳定性空隙率、饱和度等确定沥青最佳用量,优良的沥青恰当适宜的配合比用量,在行车作用下使沥青砼面层夏天不会变软产生波浪,冬天不会变脆引起裂缝,这在冰冻地区应特别注意,应很好的严格地控制住这道关口。

3、沥青砼路面的基层控制

沥青砼路面运行的好坏与否与基层的类别及其施工质量,有极大的关系,水稳情况良好的基层是保证路面结构层长久耐用的必需条件,所以,在控制好面层各种材料指标及施工要求的前提下,严格控制好基层所用的材料质量及施工工艺流程,达到各类基层技术规范要求达到的质量标准,这也是丝毫都不能含糊的事,因为基层的质量是直接敏感地影响着面层的质量情况,作为沥青路面的基层分无机结合料类及粒料类两大类,前者做基层时整体性好、水稳性、抗冻性、耐久性都好,缺点是干缩裂纹,反射裂缝;后者又分嵌锁类要求石料有棱角粗糙,充分压实后强度大,级配类压实后要达到最大密实度,但这类基础均容易松散,整体性没有无机结合料类好,无论哪类基层都必须按照基层技术规范要求标准备料施工,柔性路面以累积变形控制使用期,对结构组合的任何层位,只要外力作用能传递到或气候能影响到的部位,都要严格按要求控制好各个层次的施工质量,土基是在最低层受水分及气候影响后它的物理力学性质量变化很大,而沥青路面又恰好对基层、底基层和土基的水热稳定情况有影响,这就更要求路面以下的各个层次,不但坚固稳定强度高,而且还要具有一定的抵抗变形的能力,土基的回弹模量越大,抵抗变形的能力亦越强水热影响就越小。

七、结束语

综上所述,公路工程沥青路面施工技术与质量控制工作一定要从工程的特性出发,找出公路工程沥青路面施工的要点和难点,进而有针对性的进行分析,提高施工质量。

【参考文献】

[1]江玮,汪余波.浅谈公路沥青路面施工技术[J].科技资讯,2010.27.

[2]季卫华.浅谈公路施工中沥青路面的施工技术[J].科技创新导报,2011.2.

[3]肖友高,张明伟,李春阳.深度探讨沥青路面公路施工技术与质量控制措施[J].科技资讯,2010.10.

猜你喜欢

沥青路面公路工程质量控制
公路工程中高填深挖路基施工技术的应用探讨
雾封层技术在沥青路面养护中的应用
长寿命沥青路面结构研究
基于移动 GIS 的公路工程外业调查系统研究
透水沥青路面淤塞问题分析
重载交通沥青路面荷载图式探讨
公路工程监理项目中成本控制的必要性及有效措施研究
浅谈机车总风缸的制作质量控制
浅谈在公路桥梁施工环节的质量管理及控制
浅谈石灰土基层施工及质量控制