高速公路沥青路面施工的摊铺质量控制分析
2021-12-04陈国敏
文/陈国敏
1 前言
目前我国的高速公路多为沥青路面,经常出现车辙、裂缝、坑槽等病害,不但降低了高速公路的使用寿命,而且不利于保证车辆行驶的安全性。通过对高速公路沥青路面发生病害的成因分析,我们发现摊铺质量不达标或者接缝处理不当是引发高速公路沥青路面质量病害的关键。基于此,对高速公路沥青路面施工的摊铺质量控制进行分析就显得尤为必要。
2 工程概述
泉厦高速公路路面提升工程为标准的双向八车道高速公路,路基的设计宽度达到42m,设计的行车速度为120km/h,沥青路面的结构为4cm 厚SMA-13改性沥青混凝土上面层+6cm 厚AC-20C 的中粒式改性沥青混凝土中面层+16cm 厚ATB-25 的粗粒式沥青混凝土下面层+32cm 厚水稳基层,在摊铺时选择了2台型号和规格相同的沥青混合料摊铺机进行摊铺,并取得了良好效果,值得类似工程大力参考借鉴。
3 高速公路沥青路面摊铺前的准备工作
3.1 下承层准备
在高速公路沥青路面施工中,下承层可以是基层,可以是路面的下面层,也可以路面的中面层。但无论是哪种结构层,施工完成之后,都需要进行及时检验,并在检验达标后浇上一层透层油或黏层油,以起到对基层养护和保护的作用。在高速公路沥青路面摊铺中,一旦下承层出现质量问题,不但会影响到高速公路沥青路面的整体强度,而且还容易被车辆碾压,进而产生松散、坑槽等病害。因此,在摊铺施工之前,工作人员必须要做好下承层的填筑和压实工作,以保证摊铺质量。
3.2 测量放线
通过测量放线,可保障高速公路沥青路面摊铺的平整度、高程符合设计要求。在进行挂线操作时,将摊铺的高程控制在允许范围内,同时为了更好地掌握摊铺方向和宽度,施工人员需要结合高速公路设计要求,放出高速公路沥青路面摊铺的轮廓线和导向线[1]。
3.3 机械设备准备
摊铺机械设备的性能和摊铺质量有密切联系,且案例工程规模比较大,为保证摊铺质量和效率,施工需要用到沥青混合料拌和设备、摊铺机、自卸汽车、沥青洒布车、螺旋布料器、压路机等。这些机械设备在使用之前,施工人员需要结合高速公路沥青路面的特点和施工情况,合理选择各种机械设备的型号、规格、性能等。如果设备存在故障,则要及时维修,严禁带病的机械设备进入施工现场。
4 高速公路沥青路面摊铺质量控制措施
摊铺是高速公路沥青路面施工的主要工序,而影响摊铺质量的因素比较多,为保证摊铺质量,同时要从以下几个方面同时入手:
4.1 控制摊铺宽度、平整度、混合料的温度
在摊铺沥青混合料时,施工人员必须严格控制摊铺宽度、平整度、混合料的温度以及卸料车和摊铺机之间的距离,以保证摊铺的各道工序能够有序开展,避免因为施工控制不当,发生小波浪、离析、划痕、平整度不足等质量问题。摊铺系数需要按照试验路段确定的系数严格把控,既不能过大,也不能过小。此外,在摊铺之前,严格检查下承层的质量,检查内容包括:下承层的横向标高、纵向标高、平整度等,以提升高速公路沥青路面摊铺质量。
4.2 控制摊铺连续稳定
在高速公路沥青路面摊铺是需要做到连续稳定的摊铺,以保证摊铺的平整度。在案例工程施工中,下面层和中面层摊铺时都采用了自动调平式摊铺机,下承层施工结束之后及时进行质量验收,达标之后通过测量放线的方法确定好每根控制桩的位置。另外,高速公路直线段每隔10m 就要布置一根控制桩,而在曲线段需要适当增大控制桩布设的密度,间隔控制在5m 左右,并沿着高速公路沥青路面的中心线以及四分之一的路面宽度位置设置样桩,以确定沥青混合料的摊铺厚度,同时在下承层之上确定好沥青混合料摊铺机的行走方向和标高控制线[2]。具体摊铺现场图如图1所示。
图1 双机摊铺现场图
4.3 控制摊铺导向基准
在案例工程施工中,可选择F2~F3 带油钢丝绳为导向基准,保证其能够承受至少1000N 的拉力。而基准线桩选择了直径为15mm、长度为60cm 的圆钢筋,插入基层内部的一端要削成尖端,以便顺利打入铺装层之上;同时,每隔5m 的距离,就需要设置一根支承柱,以免因为钢丝绳的自身重量过大,致使基准线发生微量挠度变化,此挠度变化会反映到高精度传感器上,容易出现波浪式摊铺质量问题。为解决这一问题,案例工程在摊铺施工中,采取ABC 摊铺机进行摊铺,此种摊铺机具有非接触式平衡梁的功能,选择2台ABC 摊铺机联合摊铺,相互重叠20cm,相互之间的前后距离控制在10m 左后。尤其是在纵向接缝布设时,需要和车道标志线相互一致,而且在摊铺时要做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。
4.4 控制夯锤和振动轴密切配合
摊铺机上的夯锤和振动轴需要密切配合,夯锤选择是否科学合理直接关系到高速公路沥青路面摊铺的密实度,而振动轴的工作状态则决定了摊铺机熨平板的熨平效果。两者相互配合,有助于提升高速公路沥青路面摊铺的平整度和密实度。此外,摊铺机行驶的速度和方向也需要严格控制,以保证沥青混合料摊铺的密实度。在整个摊铺过程中,施工人员需要做到边摊铺边检查摊铺的厚度、横坡、路拱等情况,发现问题及时处理,避免问题累积形成更加严重的拖痕和断层问题。在开始摊铺前,熨平板应提前预热,将温度预热提升到130℃左右,保证熨平板拼接的紧密性,不能存在裂隙,以免引起沥青混合料离析问题。
4.5 控制摊铺机和运料车之间的距离
在高速公路沥青路面摊铺中,施工人员需要严格控制摊铺机和运料车之间的距离,以免发生相互碰撞。一旦因为操作不当,两者发生碰撞,就必然会影响摊铺的平整度。因此,在本工程沥青混合料摊铺中,施工单位应派遣专人负责指挥运料车,在安全距离内完成沥青混合料卸料操作,禁止运料车推动、转动车滚轮。
4.6 控制摊铺的速度
摊铺的速度也会影响高速公路沥青路面摊铺的质量和效果,为保证施工质量,施工人员必须严格控制摊铺速度。按照沥青混合料拌和能力、摊铺机的性能、运输车辆的运输能力和压实能力等严格控制摊铺机的速度。本工程在摊铺中,摊铺机的行驶速度控制在1.5~3m/min 之内,取得了良好的摊铺效果。合理的摊铺速度既能保证摊铺质量,又可以防止发生离析问题、断层问题等,以免摊铺速度太快,使得沥青混合料表面细颗粒的后方形成小的空间,进而影响总体施工质量。
4.7 控制沥青混合料摊铺温度
严格控制沥青混合料摊铺温度,如果沥青混合料的温度低于110℃,则会大幅度提升摊铺的难度,而且碾压也不容易达到理想的效果。但在具体施工中,必然存在沥青混合料温度降低的情况,因此需要施工人员采取一系列措施,保证摊铺温度高于初次碾压温度10~15℃之间。在施工现场可采用目测的方法进行判断,比如:温度高的沥青混合料表面上会冒青烟,且色泽不均匀;温度低的沥青混合料表面比较粗糙,并呈现出结块现象,沥青没有完全裹附骨料。在摊铺时,摊铺机需要提前预热,以满足初压温度的需求,避免沥青混合料发生离析问题。此外,为最大限度地保证高速公路沥青路面摊铺质量,外界气温低于10℃时,尽量不施工;如果遇到雨天或者下承层表面存在积水,也不能进行沥青混合料摊铺。如果摊铺时遇雨,要立即停止施工,并及时清除未压实成型的沥青混合料。凡是受到雨淋的沥青混合料都要做废弃处理,严禁卸入摊铺机中进行摊铺。随时观察沥青混合料的摊铺质量,一旦发现离析或者其他异常现象,要及时找到相关原因并进行处理,最大限度上保证摊铺质量。具体沥青混凝土温度测量现场图见图2。
图2 沥青混凝土温度测量
5 结语
综上所述,高速公路沥青路面施工的摊铺质量控制具有很强的系统性,在质量控制中施工人员要切实做好前期准备工作,对摊铺全过程进行全方位的改进和控制,有效提升高速公路沥青路面施工的摊铺质量。通过案例工程的应用控制可知,注重上述提出的沥青混合料摊铺质量控制要点,可有效改善摊铺环境,保证摊铺质量,值得施工单位高度重视,以促使我国高速公路事业稳健发展。