市政道路沥青混凝土路面施工技术研究
2022-10-11王杰聪
王杰聪
(广东省建筑设计研究院有限公司,广东 广州 510000)
0 引言
随着城市化进程的不断推进,城市道路建设越来越多,前期修筑的路面由于长期使用,出现不同形式的病害。沥青路面的病害类型主要为:车辙、裂缝、泛油、拥包等。道路病害给人们的出行带来不便,同时还会对社会经济产生消极影响。随着使用年限的不断增长,道路养护工作越来越繁重。对沥青路面的施工技术进行了分析研究,从根本上解决养护困难的问题,延长沥青路面的使用寿命,保证道路的通行能力和行车的安全性。
1 沥青路面的施工问题
1.1 施工技术不完善
在城市道路发展过程中,路面类型主要为沥青混凝土路面,而在沥青混凝土路面施工过程中存在着许多问题,其中最主要的问题为施工技术不完善。沥青路面施工存在复杂性,且目前我国对沥青材料的理论研究还不够完善,施工单位对材料本身的认识不足,因此在进行施工技术选择时会出现偏差,影响沥青路面的施工效率和施工质量。
1.2 施工质量难控制
城市道路沥青路面施工时,不仅存在技术不成熟的问题,施工质量和施工材料的使用数量也很难控制。道路施工对材料数量要求较为严格,当施工材料不足时,会严重影响路面的施工进度和施工质量。
1.3 忽视施工准备
路面施工的环节较多,施工前应进行准备工作,但该工作常常被忽视。施工准备主要包括施工技术的准备、施工材料的准备、施工机械的配合、施工前预处理、施工队伍配置等。当该项工作被忽略时,路面施工的质量和效率将受到严重影响,导致施工顺序紊乱,施工流程错乱,最终影响城市道路的安全运行。
1.4 施工标准不健全
城市道路施工时,不仅要重视施工步骤和施工技术,还要建立健全施工标准。施工标准不健全会导致施工效率低下,施工质量降低,最终对道路安全造成隐患。
2 沥青路面的优点
其一,沥青路面结构具有较强的平整度,沥青材料具有较强的耐磨性。沥青路面既具有较好的舒适性,同时还能保证车辆行驶时不会产生较大噪声。
其二,沥青路面能够较好地适应环境变化和气候变化,受外界影响程度较小。车辆行驶时,路面不会产生积水和粉尘现象。沥青路面可以提高行驶的安全性,还可以降低对城市的污染。因此该材料被广泛应用于道路建设。
其三,沥青路面施工具有效率高、工期短的优点,因此不会严重影响道路的通行能力,同时对环境的污染程度较小。
3 沥青路面的施工技术
3.1 配合比设计
设计配合比与生产配合比不同,但二者必须具备相同的级配。在相同条件下,保证设计配合比更接近目标配合比。
3.1.1 设计过程
依据相关规范要求,沥青混合料配合比设计主要分为三个阶段:目标配合比、生产配合比、生产配合比验证。
3.1.2 目标配合比设计及计算
目标配合比设计主要是对不同规格的矿料配合比进行确定,并通过马歇尔试验确定最佳沥青用量。
3.2 沥青混合料拌制
其一,沥青混凝土施工可对材料进行热拌热铺,还可以进行热拌冷铺。热拌热铺对于路面压实和施工具有较好的作用,在施工中应用更加广泛。
其二,在拌和站中应设置试验检测室。在试验检测室,对混合料进行加热时,应将温度控制在150~170C;加热集料时,温度应控制在160~180C;混凝土出场时,温度应控制在140~165C。混合料出厂时,如果温度高于控制温度,则需废弃集料。
3.3 试验段铺设
施工开始之前,应进行试验段的铺设,试验段长度控制范围为100~200m。铺设试验段主要为确定混合料的拌和时间、上料速度、施工温度等,同时掌握施工所需要的机械设备类型以及机械组合方式。明确施工中的摊铺温度、碾压速度以及找平措施。试验阶段还应明确松铺系数、接缝处理方式、碾压速度等施工工艺。
3.4 运输
运输混合料时,应选择干净、有金属底板的自卸车,车辆载重应大于15t。混合料装车前,应在车厢内壁涂抹水油混合液,防止混合料与车厢粘贴。使用篷布罩住混合料,篷布的作用是对混合料进行保温、隔热、防尘。车厢侧面应设置温度检测孔,可以对随时对沥青温度进行检测。装料时,车辆应保持稳定,防止混合料发生离析。连续摊铺混合料时,保证摊铺机与运料车距离40cm。
3.5 摊铺
对沥青混合料进行摊铺前应注意以下内容:
其一,在摊铺前,应对基层进行验收。待基层各项指标满足要求,验收合格后,对施工中的污染物进行清理。
其二,在摊铺混合料时,可以采用大型的摊铺机械。为保证混合料的摊铺效果,应在机械两侧设置自动找平装置。
其三,在摊铺过程中,应将集料温度控制在一定范围内,同时对混合料进行抽查检测,保证施工质量和施工温度。当检测结果不合格时,应废弃混合料。
其四,摊铺混合料时,应指派技术员进行作业指挥,保证摊铺作业的连续性。
其五,对于无法摊铺的施工区域,应经过监理同意后进行人工摊铺。混合料摊铺效果如图1所示。
图1 沥青混凝土摊铺效果图
3.6 碾压
沥青混合料的碾压多集中于夏季。夏季温度高,能够保证沥青混合料的密实性和平整度。初压阶段应在规定温度范围内快速完成。市政道路沥青路面在碾压过程中,为了防止推移现象的发生,应进行马歇尔试验。通过对试验数据进行分析,判断路面是否会发生推移。路面发生推移的主要原因有以下几点:
其一,集料密实程度较高,骨架颗粒较少;
其二,混合料中的沥青含量较高;
其三,下层摊铺完没有进行浮料清理,导致路面局部发生推移。
当集料存在级配不均时,会发生轻微推移。当技术指标满足要求时,可调整碾压形式。
实践表明:在低温条件下,进行混凝土初压时的推移现象较为严重。当温度范围控制在120~130C时,进行快速碾压可增强压实效果。沥青混凝土的压实效果与温度之间的关系见表1。
表1 压实效果与温度关系表
沥青混凝土路面碾压的最终效果如图2所示。
图2 碾压效果图
3.7 接缝施工技术分析
接缝处理主要包括斜接缝、平接缝和热接缝的处理,不同接缝的处理方式存在较大差异,应根据现场的情况选择施工技术。例如,平接缝可以使路面平整,缺点为施工的连续性较差,施工难度较大,因此该方法使用频率较低。斜接缝的主要优点为:施工难度小,路面外观的平整性、连续性较好,该方法较为常用。
4 沥青路面施工技术优化
4.1 改进施工技术
沥青混凝土路面施工存在一定的复杂性,主要包含材料的配制和混合、材料不同阶段的温度控制、摊铺、碾压、接缝处理等。由于技术复杂、施工单位对技术掌握不全面,最终导致市政道路施工水平低下,影响施工质量和进度。针对该现状可对施工技术进行优化和改良。
在进行技术改革时,应对材料各阶段的温度进行控制,对沥青混凝土各材料混合、摊铺和碾压、接缝技术进行控制。
4.1.1 温度控制
沥青混凝土运输和施工时,应对温度进行监测,保证温度满足施工要求,进而保证施工质量。拌和沥青混合料时,应依据厂家要求对材料进行加热处理。在运输和使用混合料时,应对材料温度进行实时监测。不满足温度要求的材料应舍弃。
4.1.2 技术控制
混合料技术改进时,针对混合料的污染情况,可对场地进行清理,避免沥青混凝土含有杂质。为提高材料中砂石的摩擦力,提高混凝土的抗滑效果,保证沥青混凝土的稳定性,可在材料中加入抗剥落剂。
4.1.3 摊铺、碾压控制
对摊铺、碾压进行控制时,应对机械设备和铺设程度进行协调。采用分段铺设的方式布置机械,对铺设、碾压进行有效分配,提高施工效率,保证沥青混凝土路面的施工质量。
4.1.4 接缝技术改进
在技术改进时,技术人员应根据路面环境状况,选择合理接缝技术。发挥热接缝、斜接缝、平接缝各自的优点,最终提高路面质量。
4.2 控制材料质量及数量
对原材料的质量和数量进行控制,主要表现在以下两个方面。
首先,应加强矿料的进场质量管理,同时做好材料保管,这是施工的基础和前提。准备矿料时,主要材料为粗集料、细集料和填料。不同材料类型对应的施工阶段不同,在数量上应满足道路长度和宽度的需要。项目管理时,应先调查料场,对料场的经营内容、经营范围进行评估。当评估结果满足要求时,对项目所需矿料进行控制。
材料控制主要包括:矿料进场后,对场地进行清洁。阴雨天气时,应加强料场及周边的排水设置,对料堆进行覆盖,保证雨水不侵入材料内部,导致材料的物理指标不达标。对照进货清单将不同规格的石料分类堆放,防止石料因规格不同影响运输和使用。
其次,应对沥青进行严格的指标检测,主要指标类型有:沥青三大指标以及溶解度、含蜡量等。在对材料进行性能检测时,应避免沥青与空气发生大面积、长时间的接触,同时还应做好防雨、防尘措施。对于不同型号、不同厂家的沥青材料应分开存放,并对材料进行定期检查,保证材料的可用性。
4.3 加强市政道路养护
在实际工程中,路面常常因为自身平整度不足而发生积水的情况,因此应对道路进行及时养护。养护道路时,针对个别路段应设置防御护栏,保证道路的安全性。技术人员应对市政道路进行问题分析和处理,找到最优的解决方法。
5 结语
通过分析城市道路的施工技术,分析我国城市道路目前的主要问题为:施工技术不完善,施工质量难控制,忽视施工准备,施工标准不健全。针对这些问题,研究了沥青路面施工的全过程,详细介绍了城市道路沥青混凝土施工配合比设计、沥青拌和、运输、摊铺、碾压等方面的施工技术措施,并对重点施工工序提出了改进措施和改良方法。