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高速公路沥青路面施工中双层摊铺技术的应用分析

2022-11-25司丹丹

关键词:面层双层摊铺

司丹丹 王 强

1.浙江交工交通科技发展有限公司 浙江 杭州 310051

2.浙江交工宏途交通建设有限公司 浙江 杭州 310051

在经济发展迅速,资源消耗严重的背景下,公路路面施工也受到了一定程度的影响,需要从技术、材料等方面进行优化创新,以满足施工的节能要求、质量要求。双层摊铺技术就是在这一前提下诞生的施工技术,其通过同时摊铺两种不同的沥青混合料,实现相互辅助,并节省了大量的施工成本以及施工时间。例如,两层沥青混合料的同时摊铺,可以节省碾压时间,并且避免了上下层之间的清理环节,从而大幅度提升了施工效率,同时,传统的摊铺技术在粘结结构上存在不足,而双层摊铺技术可以提升该结构的稳定性,也可以增厚沥青混合料层,以提升沥青性能。因此,在新时期下进一步推广双层摊铺技术的应用是十分有必要的,这不仅可以提升高速公路的施工质量,保障人员车辆的出行安全,也可以提升施工企业的经济效益以及环保详细,从而推动企业发展以及国家经济发展。

1 双层摊铺技术与传统技术的差异化现象

沥青路面施工通常包括面层施工、基层施工以及土层施工,其中,面层施工的工序较多,所需要应用的材料种类丰富。同时,面层施工也分为三层施工,上层需铺设四到五厘米左右的材料,中层需铺设五到六厘米的材料,下层需铺设六到八厘米的材料,而比较常见的面层有水泥混凝土面层、沥青混合料面层以及粒料、块料面层等。其次,以沥青混合料为主,其中由碎石、沥青、SMA、乳化沥青碎石等配合而成。

双层摊铺技术的应用中,各面层的配比不相同,热量散失也不相同,一般下层摊铺的余热会对上层摊铺产生一定的保温作用,使其温度处于恒定状态,从而有利于最大程度的发挥压实作业的实际价值。同时,不同层面之间的粘结结构不同,粘结效果存在差异,而通过双层摊铺技术可以使粘结结构实现良性发展,提升各面层间的粘结效果,以确保在各施工进度内达到施工要求。其次,双层摊铺技术可以实现各工序间的有效衔接,并可以节省较多的施工时间以及避免工序的重复进行,从而通过上下层摊铺、压实,实现整体道路的稳定施工、高效施工。这与传统的摊铺技术相比有着明显的优势,而在目前的发展背景下,传统的摊铺技术存在的问题越来越多,具体对两者的分析如下:

1.1 现阶段传统摊铺技术存在的问题

1.1.1 上下层间受外界因素影响较大

传统单层摊铺技术在施工的协调性上存在严重不足,往往各工序之间难以形成有效衔接,导致各面层的施工不能在合理时间内开展。一般在上下层摊铺之间需要间隔一定的时间,而在这一时期内,会产生一定的污染,这给工作人员提升了不小的清理难度,增大了施工成本。同时,由于太阳光的长期照射,也会对面层的粘结性能造成破坏,从而影响上下面层的粘结效果,进而就会对整体公路路面质量产生严重影响,大大降低了公路的使用寿命。

1.1.2 施工成本较大

在上下层摊铺之间需要对下层摊铺的面层进行清理,同时,为了降低太阳光对粘结性能的影响,还需要在面层上涂抹粘层油,这就增大了施工中的人力成本以及资金成本,从而使施工成本大幅度提高。

1.1.3 面层散热不均衡

压实效果与沥青混合料的温度有一定的关系,若热量散失过快,温度难以保持恒定会严重影响终压效果。而单层摊铺技术形成的面层往往厚度较小,散热过快,尤其是在气候寒冷的地区,温度更是难以保持稳定,这会对压实作业带来严重影响,从而为公路路面施工质量带来一定隐患。

1.1.4 机械资源利用不合理

压实机械在运行中有一定的压实厚度标准,而单层摊铺所需要压实的厚度往往不满足这一要求,使机械设备的应用极度不合理,并且,由于适应性的不足,机械运行效率也会受到影响,从而不利于施工进度的有效控制。

1.1.5 时间成本较长

单层与双层摊铺技术的应用从时间成本上有很大差别,单层摊铺技术的施工效率较低,工序间的衔接不足,会增大施工时间,特别是在时间比较紧的工程中,该技术的制约性较强。

1.2 双层摊铺技术具有的优点

双层摊铺技术在施工效率上有很大程度的提升,其同时将各种类型的混合料进行摊铺,从而利用下层混合料的余热保持面层的温度恒定,为压实作业的有效开展创造了有力环境。通常双层摊铺技术在承载能力要求较高的公路路面施工中应用较为普遍,并且效果明显,可以提升骨料的抗逆性,同时,能够最大程度的压实改性沥青。其次,在超过1.24万平方米范围内的摊铺施工中,应用该技术可以大幅度节省施工成本。总之,该技术的优点明显,具体分析如下:

(1)双层摊铺技术能实现工序间的有效衔接,并可以简化摊铺以及压实工序,避免清理以及粘层油成本,从而提升施工效率以及压实效果。

(2)下层混合料的余热可以减少对混合料实际温度的加热,从而实现节能设计,并可以适应寒冷天气下的施工作业,从而提升施工质量。

(3)粘层油以及清理成本的降低,可以为整体工程节省大量的资金成本,从而提升企业的经济效益。

(4)双层摊铺技术中压实作业可以稳定且高效开展,所发挥的效果可以较好的体现,有利于光滑平整路面的形成。

(5)该技术有利于控制施工进度以及质量,减少外界因素的影响,从而在规定时间内高质量完成施工任务。

(6)有利于提升公路整体结构的稳定性、抗逆性,从而最大限度的提升公路的使用年限。

2 简述双层摊铺技术在沥青路面施工中的实际应用

2.1 拌和工序

双层摊铺技术中两层的摊铺材料是不同的,所以要针对不同的材料设计科学合理的配比,并借助两台拌和机进行拌和作业,确保两种拌和料的同时生产,以及两种拌和料的拌和质量[1]。

2.2 摊铺工序

双层摊铺技术所需要应用到的摊铺设备与传统摊铺技术也是不同的,通常需要应用双层摊铺机,其中,混合料斗、运输结构、螺旋布料器都是双数的,从本质上讲,就是由两个路面摊铺机采用交错形式组合而成的,但其与传统摊铺机多出了两个熨平板,其作用是实现自动化作业,在施工途中进行调节和找平,以提升施工质量。同时,该机械设备还有负责运输两种混合料的转运车,以便于沥青混合料可以准确、顺利的进入料斗。

在实际摊铺施工中,要控制熨平板的稳定运行,也就是要预先调整好熨平板的高度和仰角,以确保其位置可以满足施工要求。同时,要控制双层摊铺机的摊铺速度,不能过快,也不能过慢,并且整体速度要保持稳定。具体速度控制需要结合实际摊铺情况进行,例如混合料的供给速度,摊铺效果等,这样才能保证输料器的顺利运行,也可以一定程度的提升混合料质量,避免离析现象的发生。其次,沥青混合料摊铺要连续进行,不能出现停顿,特别是在中间区域的摊铺施工时,更不能出现摊铺停顿,并且摊铺速度的改变要有一定的衔接过程,不能随意改变。

2.3 碾压工序

碾压工序的有效性需要从碾压设备、碾压次数、碾压速度、碾压方式等多方面出发,这样才能控制碾压质量,具体如下。

(1)首先,要进行初压作业,初压作业要与摊铺作业有序衔接,在摊铺达到150米内,就需要及时进行碾压,这样才能保证初压质量。通常初压可以使用静压方式,借助四吨的压路机进行两边碾压。

(2)其次,在初压结束后就要立即进行复压,复压所采取的机械设备为10吨的振动压路机,一般两到三台即可,具体数量可根据实际需求控制。同时,复压应进行四到六次,需要注意的是,为了避免混合料粘到压路机轮胎上,杜绝使用胶轮设备[2]。

(3)最后,需要借助12吨的压路机进行二到四次的终压,这样才能有效保障碾压效果,提升路面的稳定性。需注意的是,终压对沥青混合料的温度要求较高,一般要处于90-110℃之间,并且碾压速度也应保持最佳速度的恒定运行。

除此之外,在整体的碾压中需要控制的因素还有很多,例如压路机作业需要将轮宽重叠控制在滚轮的三分之一到二分之一之间,并且驱动轮要始终与前进方向一致。同时,混合料粘到滚轮的现象较为普遍,还需要在滚轮上进行合理的喷水处理,以避免混合料粘到滚轮上。其次,在碾压工序结束后,需要保证沥青路面冷却后才能一定程度的投入使用,严禁在冷却时期内受到机械设备或者其他杂物的影响。

2.4 重点控制碾压速度和碾压厚度

公路路面的密实度与平整度至关重要,而如何有效控制这两大要素,就需要从碾压速度和碾压厚度入手,只要严格控制这两方面因素,才能最大程度的提升碾压效果,保障路面质量。一般碾压作业中不能随意改变碾压速度,并且要将其速度控制在一定范围内,进行匀速形式,比较常见的碾压速度范围在每分钟2-5米之间。其次,碾压厚度需要通过多次测验进行控制,一般在摊铺作业中,需要在下层设置一定大小的铝板,并且在上下层摊铺的间隙时间内,通过测签确定未碾压厚度。之后,下层摊铺结束后,在其表面设置铝板,待上层摊铺也结束后,在铝板位置处测量未压实状态下上层的厚度,并且经过测量后,要进行路面复原处理。最后,整体路面施工结束后,需要借助无损检测的测量方法,对沥青路面进行压实度测量,确保其满足施工要求,若测量结果不符合要求,则需要采用科学合理的措施进行改善修整,直到符合要求为止[3]。

2.5 接缝处理工序

双层摊铺技术的一项优点是摊铺厚度较大,温度控制较好,稳定性较强,但由于厚度较大,对接缝处理工序产生了一定的影响,使其难度大幅度提升。因此,施工人员也需要重点关注接缝处理工序,一方面要从接缝数量入手,尽可能的减少其存在数量,通常需要确保摊铺与路面宽度的一致性,同时,避免摊铺、碾压出现停顿现象。另一方面在难以避免的接缝处,应该尽可能的采用合理措施进行控制,例如对于纵向接缝,可以通过上层熨平板的调节,即对调节其伸缩缝隙,确保上下层间可以形成标准范围内的接茬,通常应控制在10厘米上下。而对于处在纵向处的双层摊铺机,应该将其两个熨平板调节在30厘米内,这样就会形成横向接缝,而其纵向宽度达到30厘米左右,且混合料的厚度也不同。对于这种接缝的处理难度比较大,也较为复杂,所以接缝处理的最有效办法还是避免接缝的出现。此外,沥青路面施工结束后不能直接投入使用,应该继续进行路面养护,直到超过36小时后,才可投入使用,这可以有力保障公路质量。

2.6 质量检测

通过应用双层摊铺技术,可以明显的看出施工效率、施工成本的变化,而施工质量需要进一步检验后,才能确定该项技术的实用性。一般在整体施工结束后,应采用取芯试验的方法,对路面整体质量进行检验,根据以往的检验资料显示,双层摊铺技术作用下的公路路面上下层粘结性能良好,抗剪性能较强,承载能力大幅度提升,与传统摊铺技术相比,无论是质量还是经济都得到了显著提升[4]。

3 提升双层摊铺技术在公路路面施工中效果的质量控制策略

3.1 加强施工材料管控

(1) 首先,要控制碎石的质量,一般其最大粒径不能超过三十二点一毫米,压碎值要处于百分之三十左右。同时,碎石的整体大小要均匀合理,可以采用人工级配碎石,确保碎石可以满足公路沥青路面施工需求,以及充分压实水稳层。

(2) 其次,要控制水泥质量,在混合料中水泥是十分重要的材料,其性能是否稳定、达标,将决定工程质量。因此,在水泥的使用中,要结合实际施工环境,选择适宜的水泥类型,并且可以结合水泥的冷凝时间选择。其次,水泥运输设备的选择要合理,运输保护设施要完善,同时,在存储过程中,要对存储环境进行严格管理,例如湿度、温度等,避免外界环境对水泥性能造成影响。此外,混合料中水泥的用量要具体判断,保证配比的合理性[5]。

3.2 重视施工阶段质量管控

施工阶段的工序繁多,内容较为复杂,出现问题的几率较大,因而需要对该阶段给予充足的重视,严格依照设计内容开展施工作业。其中,在施工前期要做好准备工作以及技术交底,同时,应对各环节进行质量管控,通过完善的管理制度,提升管理效用。对于接缝处理、上下层粘结、混合料拌和速度、拌和配比、摊铺速度、碾压速度、碾压次数等细节,应该由专业人员进行控制,以确保各环节施工都能达标,从而有效控制施工阶段的各类问题,杜绝质量隐患的产品。

3.3 提升质量检测的有效性

公路沥青路面施工结束后应该采用取芯试验的方式,进行完善的质量检测,彻查公路路面工程中存在的质量隐患,确保双层摊铺技术的有效应用,从而根据检测结果,确定公路是否满足使用要求,进而保障公路的运行安全。与传统摊铺技术而言,该技术的施工效率得到了很大提升,因而一些细节就需要充分的检测,才能有效保障质量。

4 总结

综上诉述,我国对公路沥青路面工程的质量要求越来越高,相关单位以及人员必须从技术角度出发,探索新型施工技术,以此支持工程施工的高效率、高质量开展。在对以往的沥青路面施工分析中,可以看出双层摊铺技术具有着较好的作用效果,可以极大程度的改善路面结构,提升路面质量,并且该技术的合理应用,可以降低施工成本,提升施工效率。因此,在实际施工中,施工人员应该从材料选用、混合料拌和、摊铺、碾压、接缝处理、质量检测等多方面进行质量管控,并结合实际施工环境制定经济合理、技术可行的施工方案,从而确保沥青路面的抗剪性能符合要求,进而为国家发展提供坚实的基础。

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