公路施工中沥青路面施工技术
2022-06-09王振哲
王振哲
在公路建设进程持续推进的背景下,公路建设质量的提高成为重点内容,沥青路面作为常见的公路路面形式,需要具有良好的通行性能、耐久性、便捷性等优势。文章以某公路工程为例,重点对其中的沥青路面施工技术展开分析,阐述主要的流程和具体的方法,以便科学施工,有效保证沥青路面的质量,提高经济效益和社会效益。
随着经济的稳步发展,公路车流量日益增加,重载车辆的占比较大,对公路结构的质量提出更高的要求。此时公路需有效承受外部荷载作用,避免开裂、坑槽等质量缺陷的出现。具体至公路沥青路面施工中,需要立足现场环境,结合工程对沥青路面提出的质量要求,确定合适的施工技术,有效落实到位,以此来保证公路沥青路面的施工质量[1]。
一、工程概况
某道路工程全长约51km,工程内容包括对辅道的提升整治、打通断点疏通瓶颈、对立交节点进行互通改造、完善过街系统等。其中,将辅道拓宽为12.5m,实施11座重要道路节点立交互通改造,全线形成28座交通立交,并新增7座三环人行通道。公路结构组成中,采用沥青混凝土路面。
二、沥青路面的施工准备
(一)沥青混合料的拌合
1.以材料要求为准
选取合适粒径的粗、细集料,分类堆放。在料源中抽样,经试验后判断集料的质量,由工程师批准后方可投入使用。沥青用导热油加热,加热温度160~170℃,矿料加热温度170~180℃,拌和的沥青混凝土出厂温度在150~165℃,且不准有花白料、超温料,混合料超过200℃应废弃,运至施工现场时沥青混合料的温度不低于140~150℃。
2.拌和时间的长短将直接影响沥青混合料的路用性能
要求时间适宜,以保证拌和的均匀性,使矿料有效裹覆沥青。试拌发现,在采用间歇式拌和机时,每盘时间以30~50s为宜,其中至少有5s的干拌。经过充分的拌制后,沥青混合料应均匀,不可存在花白料,且不允许存在集料离析现象。拌和后,及时检测运料车中混合料的温度,满足要求则随即投入使用。部分沥青混合料在拌和后尚未及时用于摊铺,此时将其置于成品贮料仓内贮存,仓内配套保温设备时储料时间不大于6h,未配套保温设备时,视摊铺温度合理控制贮存的时间。
(二)沥青混合料的运输
(1)拌和机将沥青混合料卸至运料车时,每卸一斗便挪动一次汽车的位置,避免粗细集料出现离析。运输时间超0.5h或是气温在10℃以内时,用篷布覆盖运料车。运料车停靠位置以摊铺机前10~30cm较为合适,不允许与摊铺机发生碰撞。车辆在卸料时始终处于空档状态,在摊铺机的推动下前行。
(2)沥青混合料发生离析或是形成团块等不利于正常摊铺的物质时,均不可用于摊铺。此外,若到场的沥青混合料的温度不满足要求或是遭雨淋,也不允许投入使用。
三、沥青路面施工技术的应用
(一)摊铺作业思路
摊铺机是沥青混合料摊铺時的重要设备,要求其具有自动找平功能,且需有足够的精度,以便精细化摊铺,保证摊铺后的沥青层能够满足厚度、平整度的要求。不同部位的摊铺速度存在差异,以底面层、中面层、表面层为例,各自的摊铺速度可逐步增加,依次为1.7m/min、2m/min、2.5m/min。摊铺机的一侧或两侧配备传感器,结合摊铺前设置好的基准线和基准点,实现对标高和平整度的有效控制,确保经过摊铺后结构层的纵横坡度均满足要求[2]。
(二)摊铺要点
1.正式组织沥青混合料铺筑前,先对下层做详细的检查
判断是否有受污染或是其他的异常状况,若有则处理,否则不允许摊铺。单台设备整幅摊铺,或是为现场配备2台摊铺机,在专员的指挥调度下,实施梯队联合摊铺的模式。两台摊铺机的距离以5~10m为宜,并始终保持匀速行驶。为保证摊铺面层的完整性,相邻两幅的摊铺重叠量需达到5~10cm。
2.正常施工时,摊铺温度不低于130~140℃,不超过165℃;在10℃气温时施工不低于140℃,不超过175℃
摊铺前,检验每车的沥青混合料,判断是否存在花白、温度不合理等问题,若有则禁止摊铺,以免影响摊铺效果。
3.摊铺机的运行应具有连续性
每完成一车的卸料后,后一车及时跟进,并全程均保持匀速运行状态。摊铺机前等待卸料的车辆需在3辆以上,保证材料供应的充足性,避免停机等料。
4.摊铺机由具有资质的人才操作
禁止出现混合料沿受料斗两侧堆积的情况,若实测结果显示混合料的温度低于许可值,对应的沥青混合料不允许投入使用。部分区域存在外形不规则路面,或是局部的空间较为狭窄,此时摊铺机难以触及该处,可调整为人工铺筑混合料的方法[3]。
5.现场气温在10℃以内、遇降雨天气或是表面存在积水时,均不具备摊铺沥青混合料的条件
若沥青混合料遇水,将该部分视为废料处理。底面层摊铺时,提前在两侧拉设基准线,以便在摊铺期间可有效控制高程,配套的支座应稳定,测量采用的是两台水准仪联合观测的方法,测量数据可以相互验证。中面层、表面层摊铺环节,较为适宜的是浮动基准梁摊铺的方法。
(三)压实
1.沥青混合料摊铺后,对路面做详细的检查
目的在于发现是否存在不规则之处,若有则安排人工加以调整,而后进入压实环节。
2.以试验确定的压实方案为准
选择合适的压实机械设备,由专员参与压实作业。压实机械设备以钢筒式压路机、胶轮压路机、振动压路机为主,局部施工空间狭窄,采用小型振动压路机进行压实。
3.按照初压、复压、终压的顺序依次压实
各阶段各类设备的运行速度存在差异,具体如表1所示。
复压:初压后随即安排复压,设备选用振动压路机和胶轮压路机,先用前者做3~4遍的碾压处理,再用后者碾压4~6遍。经过复压后,沥青混合料的压实度基本达到要求。
终压:复压后随即安排终压,以便消除轮迹,提高路面的平整度。终压设备可选择双钢轮筒式压路机,若应用振动压路机终压,要求该设备处于关闭振动的工作状态。终压结束后沥青混合料的温度需在80℃以上[4]。
初压和振动碾压时,设备均以低速状态运行,避免因速度过快而出现推移、开裂现象。摊铺后及时碾压,避免因中途间隔时间过长而导致沥青混合料的温度异常下降。通常,初压时沥青混合料的温度不低于130℃,且随着温度的提高,更有利于压实作业的开展,保证路面有更加良好的平整度和压实度。无论哪一阶段的碾压,压路机均保持匀速运行状态,行进路径需合理,不可随意停止、转向、调头。
若接缝部位沥青混合料的温度低于压实作业对其提出的温度值,先用加热器提高该部分的温度,而后再压实,直至无缝迹为止。若不具备加热的条件或加热后仍无法压实,则垂直切割沥青混合料,再次安排铺筑、碾压。
摊铺、碾压期间的质量控制措施需落实到位,应由专员参与到质量检验中,及时发现问题,有效修复。经检测,压实度不满足要求时,趁沥青混合料温度较高时尽快安排补压,而对于压路机难以触及到的部位,用手夯或机夯的方法处理[5]。
(四)接缝处理
1.横向接缝
以垂直的平接缝为宜,垂直于路中线切除端部,清理切除产生的杂物,使其保持洁净,再向切面与底面刷涂粘层油。摊铺环节,先用适量的热料预热接缝,摊铺后安排人工整平,而后再做横向碾压处理。碾压设备选用的是压路机,首先安排该设备位于已压实的部分,先压新铺层15cm,确认无误后,逐步斜向移位,最终连同新铺的混合料共同碾压;在前述基础上,调整为纵向碾压。
2.纵向接缝
①下面层,采取冷接缝的形式。
用镐刨除边缘的毛茬,并适当清理。加铺另外半幅前,先涂洒适量的沥青,再铲走前半幅的混合料,从边上开始逐步向中间区域推进碾压,跨缝挤压密实。
②上面层,以热接缝的方式为宜。
先暂时保留100~200mm不做碾压处理,将该部分作为后续施工的基准面,后期以跨缝碾压的方式施工,有效消除产生的缝迹。
四、公路工程沥青路面施工影响因素
(一)材料质量不合格
在公路工程沥青路面施工过程中,施工材料质量 可直接影响路面性能。由于部分施工单位过于注重 经济利益最大化目标的实现,在材料采购期间选择质 量不佳、价格低廉的原材料,导致沥青路面工程总体 施工质量水平始终处于有待提升阶段。
(二)技术應用不规范
由于部分施工人员施工技术掌握水平不高,经常 会在沥青路面在后期使用过程中出现离析问题,导致 车辆与行人出行安全难以得到根本保障。具体来 说,在沥青路面施工期间没有做好均匀搅拌工作,搅 拌力度与时间不合理,致使沥青内部骨料滑落,严重 影响了沥青路面全生命周期。
(三)施工参数控制不严格
沥青路面施工参数主要包括摊铺厚度、松铺系数 等,由于没有对此些系数进行精准管控,导致路面稳 定性不佳,对路面工程整体施工效率造成严重不利 影响。
五、提高公路工程沥青路面施工技术应用水平的有效措施
(一)细化沥青路面施工管控内容
为防止公路工程在后期运营期间出现裂缝问题,需要在建设沥青路面过程中,保障路面结构的高温稳定性与低温稳定性。其中,高温稳定性主要就是指沥青涂层在温度升高的情况下会发生变形或电阻降低等情况,导致沥青内部粘结度下降,严重影响路面结构整体承载力。在公路工程沥青路面投入实际运营期间,水稳定性也会直接影响公路工程全生命周期,导致路面出现严重的积水问题。举例言,由于没有对沥青路面水稳定性进行严格防控,致使路面强度下降,水分渗透至沥青路面内部,使得路面结构的整体承载力下降,在受到行车荷载作用力的情况下,极容易出现开裂甚至坍塌问题,严重影响驾驶员及行人的出行安全。
(二)加强沥青路面施工管理力度
为根本上提升公路工程沥青路面施工水平,需要对施工质量进行严格管控。做好沥青施工材料管控 工作,要求施工材料各项性能符合设计要求。在材料 拌合过程中,应当针对施工现场实际情况控制拌和温 度。检查施工原材料“三证”,防止质量不合格材料 进入施工现场。注重建立并完善公路工程沥青路面试 验检测质量管理体系,要求对沥青路面施工各环节进 行严格管控,获得最佳施工参数数据。建立起严格的公路工程沥青路面施工质量管理机制,优化施工期间的职责。及时发现与解决工程施工期间存在的质量问题,追究施工质量问题责任人,增强工程施工质量与施工效率。要求对施工现场机械设备进行严格监管,确保机械设备运行效率。
六、结语
综上所述,沥青路面施工技术的合理化应用有助于保证沥青路面的质量,提高公路工程的经济效益和社会效益。经过本文的分析,提出沥青路面施工期间的关键技术要点,包含拌和、摊铺、压实、接缝处理等,以供参考。
参考文献:
[1]范占锋.公路工程沥青路面大修施工技术[J].交通世界,2019(19):67-68.
[2]杨旭升.公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J].居舍,2019(22):81-82.
[3]黎武.公路沥青路面施工技术及质量控制分析[J].交通世界,2019(17):56-57.
[4]袁跟房.论公路工程沥青路面施工技术与质量控制措施[J].人民交通,2020(5):79-81.
[5]董少华.公路工程沥青路面施工现场的技术管理[J].住宅与房地产,2020(12):158.