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影响市政路桥施工中沥青路面平整度原因分析

2020-01-05李军

运输经理世界 2020年16期
关键词:平整度路桥市政

文/李军

1 前言

沥青路面是市政路桥施工的重要内容。在实践应用的过程中,不仅要强化路面耐磨性,而且还要强化路面粗糙度,降低人民群众出行的安全隐患风险,保证市政路桥工程项目可以充分发挥在经济建设、交通发展中的应有作用。平整度是沥青路面质量判断的核心,因此施工人员必须着重分析其中存在的影响因素。本文对市政工程沥青路面平整度的问题进行研究,并提出相关的施工意见。

2 市政路桥工程施工中的沥青路面概述

沥青路面主要指利用各种沥青筑路原材料铺筑在的路桥路基上直接承受车辆荷载的层状构造物。质量较好的沥青路面通常情况下拥有足够的强度与稳定性,其表面应达到规定的平整性、密实性和抗滑性。与此同时,沥青路面在市政路桥施工中通常包括面层、基层、垫层三类结构。针对沥青路面中的面层来说,在使用中直接承受行车的垂直力与水平力,以及外在环境的影响。针对沥青路面的基层来说,在使用中承受面层传递的作用力,并进行作用力的分散。针对沥青路面的垫层来说,在使用中主要改善结构层的温度,为基层与面层创造良好的工作空间,降低其产生冻胀与翻浆的风险。沥青路面在施工中主要分为两级:高级与次高级。高级沥青路面主要有水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石等材料构成。次高级沥青路面主要由沥青掺入碎石、路拌沥青碎石等材料构成。

市政路桥施工中沥青路面种类可分为柔性路面和半刚性路面。柔性路面主要包括除水泥混凝土之外的基层材料,各类沥青面层、砂石面层所组成的路面结构。柔性路面在使用的过程中,整体路面刚度与形变模量较小,在车辆荷载力的作用下,极易产生弯沉问题。与此同时,该类沥青路面的强度较低,通常需要路面将承载力转移至土基中,导致土基单位整体压力增加,对土基工作性能的标准与要求较高。半刚性路面主要是将石灰、水泥等材料作为沥青路面的基层,其在路桥工程使用初期具有柔性路面的特点,但随着工作时间的推移其整体工作性能会逐步增强。主要的设计原理就是采用双圆均布与水平垂直荷载作用下的多层弹性连续理论,以设计弯沉值为整体路面刚度的设计指标。在施工过程中,半刚性路基的工艺流程较为简单,被广泛地应用于路桥工程建设工作中。

3 市政路桥施工中沥青路面平整度的重要性

通过长期的观察与研究,可以将市政路桥施工中沥青路面平整度的重要性总结为以下几方面。首先,强化沥青路面的使用功能。建设高品质的市政路桥施工路面,保证工程项目投放使用的舒适度,充分发挥路桥的交通运输职能[1]。并且,针对路桥沥青表面的平整度进行控制,保证工程构造的合理性。降低车辆与路面的磨损度,保证市政路桥施工的经济性。其次,减少路面的养护费用。由于表面粗糙、坑洼的市政路桥工程项目,在投放使用的过程中极易引起车辆产生较大的车轮动力,加重路面的磨损程度。平整的沥青路面工程,可以降低路面结构的损坏风险,避免工程项目不必要的养护、维修。最后,延长沥青路面的使用年限。平整的沥青路面,可以降低往来车辆对路面动态的作用力,将整体承载力进行扩散,避免路面负荷量的增加。减少繁重的运输工作对市政路桥沥青路面产生的磨损,保证工程项目施工寿命的稳定性。

4 市政路桥施工中沥青路面平整度的影响因素分析

4.1 路基沉降因素

路桥工程路基产生沉降,是影响沥青路面平整度的重要因素。路基产生不均匀沉降的重要原因就是工程地基方面的垂直受力问题。一方面,路桥工程项目中路基产生沉降问题,极易对沥青路面周围的应力产生影响,导致路面产生下陷等问题。另一方面,施工过程中路基产生沉降,极易对后续的沥青路面铺设质量产生负面影响。基于此,对路基沉降因素的重要原因进行分析:第一,路桥工程建设中,技术人员在施工材料、施工技术与实践标准和要求上产生偏差。第二,路桥工程建设中,路基压实操作不合理,不均匀的压实增加沥青路面低效施工的风险。在上述两方面的共同作用下,导致路基承载力的不均,从而产生沉降问题,不利于沥青平整度施工的顺利进行。

4.2 原料质量因素

沥青原料的综合质量,是沥青路面平整度控制工作的核心基础。首先,沥青原料中的含油量,直接影响沥青与石料的黏合性。不仅损害沥青路面的平整度,而且损害沥青路面的强度与硬度。其次,沥青原材料的稳定性。不稳定的沥青混合料易对施工铺设厚度产生影响,增加后续骨料结构凹陷的风险。最后,沥青原料中石料一旦产生潮湿问题,就会影响沥青拌制的温度,导致后续工作中沥青铺设产生裂缝问题[2]。

4.3 施工设备因素

市政路桥路面施工中,常用的机械设备主要有摊铺机、碾压机等。针对摊铺机来说,在路面施工应用的过程中,一旦设备两翼集料过多,就会导致原料产生离析的问题。与此同时,在摊铺机工作的过程中,设备剧烈震动易造成沥青路面产生裂痕或者沥青产生不均匀的问题。

对碾压机而言,其整体工作频率也会对沥青铺设质量产生影响。频率过快极易导致沥青原料的密实性降低,增加路面坑洼的风险。由此可见,施工设备的操作是否规范会对市政路桥施工质量产生影响。

5 市政路桥施工中沥青路面平整度要素

5.1 强度与刚度

市政路桥工程中路面往往承受交通运输车辆的水平力与垂直力,水平力主要分为纵向受力与横向受力两种形式。除此之外,其中还涵盖了车辆的振动力与冲击力。基于此,沥青路面在施工的过程中,必须充分考虑上述各项外力的受力作用,分析路面结构内部不同的压应力、拉应力与剪应力,保证市政路桥施工中沥青路面整体结构的刚度与强度,可以充分抵御上述的应力;降低沥青路面磨损、开裂、坑槽、沉陷、波浪的病害风险,保证刚度与强度能够具备充足的荷载能力,避免路面产生不平整的问题。刚度主要保证沥青路面的抗变形能力,通过相关的技术调整沥青路面结构或组织的抗变形力。

刚度与强度都是保证沥青路面平整性的基本要素,在施工中两者具有不同的力学特性。强度较大的沥青路面,其整体刚度也会随之提高。一旦沥青路面强度足够,刚度不足就会弱化沥青路面荷载力,导致路面产生波浪、变形、沉陷等诸多问题。

5.2 稳定性

沥青路面在路桥应用中,不仅需要接受车辆的作用力,而且整体路面结构袒露于空气之中,极易受水分、温度等外在因素的影响。沥青材料在夏季高温季节,整体材料会受温度、光照的影响产生软化的问题,从而加重车辙与推挤的作用力,导致沥青路面产生裂缝或辙印;冬季低温情况下会产生收缩的问题,导致沥青路面脆度增加产生开裂的现象。由此可见沥青材料稳定性对于平整度提升的重要性。在沥青路面施工建设中,技术人员必须充分注重外界气候条件,保证各项因素、条件符合沥青材料的特性。

6 优化市政路桥施工中沥青路面平整度的工作措施

6.1 针对地基沉降工作措施

首先,必须对路桥工程建设区域内部的软土组织、冻土结构等有害于路面施工质量的结构进行填充、清除。其次,在填充、清除以及压实工作中,必须对相关沥青路面施工设备的性能进行监测,依据实际的施工需求对其设备工作参数进行调整,例如碾压频率等。最后,在市政路桥施工完成后,针对沥青路面的平整度质量进行检验,强化施工技术人员的工作责任心,保证沥青路面竣工验收工作的合理性、全面性。

6.2 优化原料质量

首先,路桥施工基层人员在实践操作的过程中必须做好原材料的采购、运输、仓储等基础工作。施工前期,要针对沥青原料、混合料的性能进行管控,保证上述各项原料的强度、稳定性符合市政施工建设需求。其次,路桥施工基层人员要做好沥青原料的拌制工作。针对原料配比工作来说,保证其科学、合理;避免沥青用量的管控缺失,造成路面性能的降低。最后,路桥施工基层人员要做好沥青铺设的密实工作。避免沥青面层产生间隙、剥离的问题,以此强化路面的平整度性能。

6.3 规范施工设备

针对市政路桥施工建设中的沥青碾压来说,必须保证循序渐进的原则。在实践操作的过程中,保证沥青铺设与沥青碾压这两项工序的同步性。并且,严格管控沥青路面碾压的温度、湿度。针对沥青摊铺和碾压工作设备来说,保证操作的设备型号与市政路桥施工需求的一致性。对其整体工作速度进行调节,保证摊铺、碾压设备的匀速行驶,以此提高沥青铺设的均匀性与稳定性。工作人员在操作碾压机的过程中,避免随意地调整行驶方向,以免对沥青铺设厚度造成影响。注重与摊铺机之间的工作距离,保证持续性的市政路桥施工沥青路面作业。

7 结语

综上所述,通过分析影响市政路桥施工中沥青路面平整度的原因,可以优化整个行业的作业结构、作业流程。本文从路基沉降、原料质量、施工设备这三个方面,对沥青路面平整度的影响原因进行研究;从稳定性、刚度、强度这三个角度,探析沥青路面平整度的要素。一方面,可以延长沥青路面整体工作年限,为市政项目的建设工作提供借鉴。另一方面,创新沥青路面施工理念,为人民群众提供优越的运输环境,确保市政路桥施工建设的长期可持续发展。

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