沥青摊铺路面技术在道桥工程中的应用
2016-12-22王宇先
王宇先
摘要:在道桥工程施工中,沥青摊铺是被广泛运用的施工技术。当前交通运输业高度发展,道路桥梁承载的运输荷载较大,道桥工程的平整度和舒适度不但直接影响道桥工程的通畅性和安全性,而且影响使用舒适性。文章对沥青摊铺路面技术在道桥工程中的应用进行了探讨。
关键词:沥青摊铺;路面技术;道桥工程;施工技术;交通运输 文献标识码:A
中图分类号:U416 文章编号:1009-2374(2016)31-0033-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.017
在科技水平不断提升的态势下,沥青摊铺路面在我国的基础行业中得到普及性的运用。在传统的沥青路面摊铺技术应用中发现,沥青路面出现早期病害的一个主要原因就是沥青混合料温度离析引起的局部混合料空隙偏大带来的水损害。采用双层沥青摊铺技术可以有效地解决路面早期病害难题。双层沥青摊铺技术就是将两种不同类型的沥青混合料通过“热接热”的方式进行摊铺,一次性碾压成型,也就是对磨耗层和基层同时进行级配等级不同的沥青混合料摊铺并且压实,使混合料碾压温度得到保证,从而使路面压实度得到有效提高,从而达到使道桥工程密实的最佳效果,可以有效地减少和杜绝因路面空隙偏大引起的路面水损害。当前,在我国公路交通运输事业迅速发展的过程中,沥青摊铺路面技术已经成为直接影响公路使用性能和安全性的前提和因素,它相较于传统的沥青混凝土路面的铺设施工,具有更高的技术要求和更广阔的发展前景。
1 沥青混凝土路面双层摊铺技术的概念及优势
沥青混凝土路面双层摊铺技术是将两种不同级配的沥青混合料摊铺于底层,并且压实,在两个不同结构层连接稳固的状态下,硬化成型。它相较于传统的路面摊铺技术,有其独特的优势。传统的路面摊铺技术难以保证层间的连接,表面层的压实度也较难保证,施工效率较低,结构性和稳定性弱,影响了路面的施工质量和使用效能,容易造成沥青路面早期病害。然而,沥青混凝土路面双层摊铺技术则在两层骨料相互嵌挤、粘结的过程,相互融合压实,构成一个复合式的整体结构层。具体优势表述如下:
1.1 提高层间粘结性能,改善层间结合
沥青面层双层摊铺通过“热对热”和“柔对柔”的摊铺方式,使骨料之间相互嵌挤并融合,可以有效地提高两层间的粘结性能,改善了层间的结合,使结构更加稳定和密实,具有长期的使用性能。
传统的施工方法中,在对上层的混合料进行摊铺时,下层已经冷却并且硬结,无论如何碾压,上层的骨料都难以融入到下层之中,仅能够依靠洒粘层油来实现两层之间的粘结,这就使上下层间的界限明显,结构不够紧密,无法保证路面的稳定性和平整性。而沥青双层摊铺路面技术则可以在上、下层同样热的基础上,实现骨料之间的热接触,在温度较高的状态下可以实现有效的、稳固的粘结,并形成一个完整的结构,有利于维护结构的稳定性和安全性。
1.2 提高沥青摊铺路面的压实度,优化结构层厚度
沥青双层摊铺路面技术在应用过程中,要考虑路面不同结构层最大的剪切应力不在表面的磨耗层,而是在下面的沥青结构层。因而需要优化结构层的厚度,减少沥青磨耗层的厚度,增强路面的抗变形能力。在传统的施工方法中,较薄的磨耗层冷却较快,而在沥青双层摊铺路面技术中,冷却降温的时间足够长,可以有充裕的时间对路面实施碾压,提高表面层的压实度。
经过研究显示,沥青混合料的温度是影响路面结构的密度和空隙率的重要因素。沥青层的厚度对于混合料的降温速度有直接影响,越薄的沥青层的混合料温度下降越快,显示出沥青层厚度与温度下降速度的反比关系。沥青双层摊铺路面在结构总厚度增加的前提下,温度散失和离析较慢。由此可知,沥青双层摊铺技术可以有效地延长降温的时间,有效地抵御了低温环境与恶劣天气的破坏性影响,提高了沥青摊铺路面施工的工效,而且有效地利用了下层沥青混合料的余热,降低了工程的成本。
2 沥青摊铺路面技术在道桥工程中的应用
2.1 沥青摊铺路面技术应用的准备
2.1.1 人员及设备的准备。人员准备是指在技术施工中的专业性准备,人员技能素质至关重要。在沥青的拌和、现场摊铺施工、监理、质量验收等程序,都需要有专业的人员各司其职,人员的技术熟练度直接影响到道桥工程的施工质量。这些相关的人员主要有进料人员、转运车司机、双层摊铺机司机、熨平板操作人员等。
材料准备:其一是摊铺沥青的准备工作,施工之前要对沥青混合物实施检测,材料必须在符合施工要求的前提下,才能进场使用;其二是摊铺机的准备工作。在技术应用过程中,摊铺机的性能和参数设置是关键性因素,要根据沥青路面的设计宽度、摊铺密实厚度及平整度等要求,选择适宜的摊铺机型号,道桥施工中通常选用履带式摊铺机,可以加长熨平板的设备。施工中要确保摊铺机熨平板的宽度、拱度、工作迎角、振捣器的振频及振幅等参数,调到正常的工作状态。
2.1.2 沥青摊铺的技术准备。对于路面下承层的铺筑,在摊铺下承层之前,要对上基层进行清洗,依照一定的规范要求,对下封层进行施工,并实施交通管制。施工中采用摊铺机走双基准线的方式,控制纵、横坡度和平整度。对于钢丝基准线的悬挂,要按每10m设一个基准线立柱的标准进行悬挂,并对钢丝标高进行测量,其高程误差要控制在-10mm~+5mm之间,基层的平整度均方差应控制在1.8mm之内。
2.2 沥青摊铺路面技术施工要点
沥青摊铺路面施工技术的流程为:运用压实机械,实施双层混合料的摊铺压实连续作业,要在第一层摊铺作业完成之后,进行预压实作业,并控制预压实度。在高压性能的熨平板的摊铺机作业下,可以使其压实度达到90%。沥青摊铺路面技术的施工要点,主要包括以下三个内容:
2.2.1 预先安装一个拓展模块实施双层摊铺技术,对于道桥下层摊铺,可以运用转运车将下层摊铺的混合料输送到料斗之中,再用刮料板将混合料运送到螺旋布料器中,然后对下卧层实施摊铺作业。
2.2.2 对于施工过程中混合料离析的问题,需要在施工过程中对摊铺速度和厚度进行良好的控制。要注重摊铺施工过程中的匀速作业,要求保持在2~5m/min的速度即可。对于摊铺的厚度也要加以控制,可以将小块铝板铺设于下卧层,待下层摊铺完工之后,要在铝板内插入测签,准确测量下卧层的摊铺厚度,然后才能进行上层的摊铺作业。
2.2.3 在对两层的混合料进行压实作业时,要考虑两层之间不同的初始密度因素,避免压路机在压实作业中的推移现象,在作业过程中,要先对双层进行3~4遍的静压,选用小钢轮压路机进行压实,从而有效保证路面摊铺的平整度和稳定性。
3 沥青摊铺路面技术施工中的质量控制
3.1 摊铺质量控制
3.1.1 确定松铺系数。要在测量放样过程中,加密3~5个点,在垫层之上打入钢钉,测量标高,基层摊铺作业完工之后和压路机碾压之前,要测量基层顶面松铺标高,待压路机碾压完成之后,测量压实标高,得出松铺系数。
3.1.2 拌和。以拌和能力和运距等条件为前提,合理地部署运输设备,并确定好摊铺机的速度,确保摊铺作业能够匀速、不间断地实施。
3.1.3 摊铺。在摊铺作业过程中,对于边角处要用人工进行清理,消除离析状况。摊铺作业完工后,还要对路面各个截断面进行检查,具体摊铺操作质量控制为:要确保螺旋料槽和刮板料槽满料;摊铺速度和振捣频率要保持在稳定状态。在摊铺速度发生变化时,要调整振捣频率,确保等振距,此外,转向的操作要缓。综合来说,满料螺旋、匀速运转是摊铺作业的质量控制要点。
3.2 碾压质量控制
对于沥青路面的碾压控制,要以30~50m为一个碾压段面,要采用小型压路机以1.5~1.7km/h的速度实施1~3次静压,再用大型振动机以2~2.5km/h的速度重振第四遍到第五遍,在第六遍时收光。在具体的碾压操作控制中,要注意压路机起步和停机时宜缓慢进行;碾压顺序要按照由低向高、由内向外的方向进行碾压;碾压时要重叠1/2轮宽;严禁在碾压过程中将压路机调头或急刹车;在与松铺段交界上停车要前后相错2~3m;要预防过振或漏振。
3.3 原材料质量控制
沥青摊铺路面技术是采用两种不同级配类型的混合料加以实施的,所以要保证作业的连续性,不能使摊铺作业中断,这就需要有合格的原材料的供应保证。必须在对所有原材料进行取样性能检测的前提下,确定所有原材料满足质量要求,才能进入现场使用,以确保施工技术的完整运用和工程质量。
4 结语
总而言之,在道桥工程中,路面工程质量直接影响整个道桥工程的质量、通畅性和安全性,对道桥工程建设中应用沥青摊铺技术进行深入研究具有重大意义。沥青摊铺路面技术的施工运用要从原材料、施工设备、人员配备、技术工艺等方面加以全面控制。此外,在沥青摊铺路面的施工中,还要注重施工过程中沥青的温度控制,以及施工中的接缝处理,要在各工序连续、不间断的配合之下,依照一定的标准、规范和技术要求进行施工。另外,应避免路面层的离析状况,最大程度地保证路面的平整度和稳定性,全面提升道桥工程的施工质量,为道桥工程提供平稳安全的运行环境。
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