公路工程路面施工技术及质量控制措施探讨
2023-07-17陈选国
陈选国
摘要 为了提升公路工程的路面施工质量,保证沥青路面的使用性能,延长使用寿命,文章依托某公路工程施工实践,针对公路工程路面施工技术及质量控制展开综合探究,从施工准备、混合料拌和、运输、摊铺、碾压、接缝处理等环节总结了沥青路面施工技术要点,并提出了科学有效的质量控制措施,具体包括施工材料控制、优化施工方案、加强施工过程管控、完善排水系统等,旨在为同行提供参考和借鉴。
关键词 公路工程项目;沥青路面;施工技术;质量控制
中图分类号 U416.217文献标识码 A文章编号 2096-8949(2023)12-0090-03
0 引言
近年来,随着交通压力日益增大,国家不断加大公路工程建设力度,对公路路面施工质量的要求也更加严苛。沥青路面凭借噪声小、平整度好、行车安全、舒适等优点,在高速公路及高等级公路建设中得到了大规模应用。但由于公路工程路面施工环境复杂,施工质量控制不到位,导致道路运营过程中产生了坑槽、裂缝、拥包等质量病害,严重威胁行车安全。为此,该文针对公路工程路面施工技术及质量控制进行分析,具有重要意义。
1 路面质量控制的重要性
按照施工材料不同,可将公路路面划分为水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种形式。沥青路面具有平整度好、接缝小、噪声低、安全性高、养护方便等诸多优点,已成为当前公路工程建设的主要路面结构形式。但由于沥青材料稳定性较差,高温环境下易产生变形,使道路产生波浪、褶皱等质量病害,严重影响行车安全。同时,沥青材料使用时需实施一系列试验检测,且沥青混合料配合比控制难度较大,极易对路面施工质量造成不良影响,缩短道路运营年限。因此,加强路面施工质量控制尤为重要[1]。
2 沥青路面施工技术要点
2.1 施工准备阶段工作内容
2.1.1 施工材料
(1)沥青路面施工前,应根据施工组织设计及现场实际情况,合理配置施工材料,并严格控制原材料质量。
(2)原材料进场时,严格检查合格证、质量检测报告等相关文件,并根据规范要求进行抽样检查,合格后方可允许入场,从根本上控制路面施工质量。
2.1.2 施工机械
(1)根据工程实际需要,合理配置施工机械,并对其性能实施全面检查,充分了解机械性能状态,科学安排机械在各作业面间的使用,提高机械利用率。
(2)沥青路面施工工序繁多,所用施工机械种类多样,包括运输设备、拌和设备、摊铺设备、压实设备等,设备使用前应科学做好设备调试和检查工作,确保设备运行状况良好,防止使用过程中产生故障,影响工程建设质量和进度[2]。
2.1.3 测量放样
(1)公路工程施工前,测量人员应对现场高程及坐标控制点实施复核,确认无误后根据设计要求准确测设出道路中线位置、路基高程及宽度。
(2)沥青路面施工前,应严格按照标准要求对基层实施清理,并组织相关部门进行验收,确保地基承载力、平整度、弯沉值等相关指标满足规范及设计要求,验收通过后方可进行后续施工[3]。
2.2 混合料拌和
沥青混合料采用厂拌方式生产,由专用拌和设备实施搅拌。
(1)根据预先确定的配合比实施拌和,确保混合料的拌和质量。
(2)严格控制拌和温度。混合料制备时,应对集料实施加热处理,温度控制在175~190 ℃范围内,沥青温度控制在160~170 ℃范围内;混合料温度控制在155~
170 ℃范围内,改性沥青混合料出厂温度不得高于185 ℃。
(3)沥青混合料拌和时,应科学控制配合比、投料时机、拌和温度等各项指标,并合理确定搅拌时间,确保拌和均匀性,防止产生离析、结块等现象[4]。
2.3 混合料运输
沥青混合料运输阶段,应安排专人负责协调管理,以有效提升运输效率,保證混合料质量。
(1)根据拌和站生产能力及现场摊铺情况,合理配置运输机械,确保满足拌和、摊铺实际需求,以大吨位自卸式运输汽车为主。
(2)运输过程中利用玻璃棒温度计(300 ℃)实时监测混合料温度,并在运输车侧面中间位置设置测温孔,以便进行温度测量。
(3)混合料装车前,应对车厢实施全面清理,确保车厢内壁洁净、干燥、无油污、杂质等,为防止混合料黏结车厢,应在车厢底板及内壁均匀涂刷隔离剂。
(4)混合料装车时,应按照前、后、中的顺序进行逐次卸料,以有效防止产生离析问题;同时,为避免混合料运输过程中温度损失过大,应采取必要的保温措施。
(5)运输车抵达施工现场后,应保持车轮洁净和干燥,防止沾染尘土、杂物等对基层造成污染,影响黏附效果。
(6)运输车应停靠在摊铺机前30 cm位置处,严禁碰触摊铺机。运输车卸料时应挂空挡,由摊铺机顶推前行;现场安排专人负责运输车调度工作,确保摊铺工作高效有序进行[5]。
2.4 摊铺与碾压
沥青路面摊铺时,应严格控制混合料摊铺质量,确保满足规范及设计要求。若摊铺质量不合格,将严重降低后续碾压质量,从而影响沥青路面整体施工质量。
(1)沥青混合料摊铺时,应根据实际需要科学选用摊铺机械,当在喷洒粘层油的路面摊铺改性沥青混合料时,应采用履带式摊铺机,并在料仓内壁均匀涂刷隔离剂,防止产生黏附现象。
(2)混合料摊铺时常采用两台以上摊铺机进行联合摊铺。摊铺过程中摊铺机应保持10~20 m安全距离,左右两幅搭接宽度不得小于30~60 mm,并错开轮迹带位置[6]。
(3)正式摊铺前应预先0.5~1 h加热熨平板,保持温度超过100 ℃。熨平板加宽时,应科学调整连接位置,直至无明显离析。
(4)摊铺过程中应严格控制摊铺机运行速率,确保缓慢、均匀、连续摊铺,其速率应保持在2~6 m/min左右,严禁随意改变速度,以有效保证摊铺平整度,防止产生离析现象。改性沥青混合料摊铺速率应保持在1~3 m/min。摊铺过程中若产生离析、波浪、开裂等质量问题,应及时分析原因,并采取针对性处治措施。
(5)摊铺机应配备自动找平设施,基层、下面层通过挂设钢丝绳进行高程控制,上面层则利用平衡梁控制摊铺厚度。
(6)AC-20中面层及AC-25下面层压实作业时,初压采用钢轮振动压路机进行碾压,复压采用轮胎压路机进行碾压,终压则采用钢轮压路机消除轮迹。SMA-13上面层压实作业,通过钢轮压路机完成碾压。压路机应与摊铺机同步施工,采用高频、低幅碾压[7]。
(7)路面压实作业时,应控制好碾压温度、速率等相关指标,确保路面压实度、均匀性满足要求,针对机械难以碾压的边角及井口周边位置,应采用轻型夯实机械夯实。
2.5 路面接缝
(1)纵向接缝:采用多台摊铺机联合施工形成的纵向接缝,应设置为热接缝。将铺设完成后的混合料预留10~20 cm宽度暂不压实,并以此为标准开展后续摊铺作业,摊铺完成后实施跨缝碾压,消除接缝痕迹。若由于特殊状况形成纵向冷缝时,应在混合料彻底硬化前采用洋镐对接缝处实施凿毛处理,严禁硬化后实施切割处理[8]。
(2)横向接缝:摊铺过程中,严格控制接缝位置,上、下层横向接缝位置应相互错开至少1 m,所有横向接缝必须采用垂直平接缝。若通过切割机设置平接缝时,应严格控制切割深度,防止对下层结构造成破坏。切割完成后应进行全面清理,确保表面洁净,完全干燥后均匀喷洒粘层油。新混合料铺设时,应预先对接缝处混合料实施软化处理,铺设完成后按照先横向、后纵向的顺序进行碾压,确保接缝平顺,连接紧密[9]。
3 沥青路面施工质量控制措施
3.1 施工材料控制
3.1.1 加强施工材料质量控制
(1)材料采购时,严格按照相关标准要求,对其质量和性能实施全面检测。
(2)材料进场时,仔细检查出厂合格证、试验检测报告等质量证明文件,并全面核对规格、型号等相关指标,确保符合设计要求。
(3)严格按照原材料试验检测规程及相关标准,对各批次材料实施抽样检查,检查合格后方可用于工程施工,从根本上保证工程建设质量。
3.1.2 强化瀝青质量控制
沥青性能直接决定混合料摊铺和碾压质量,对路面使用性能具有重要影响。保证沥青性能,可有效提升沥青混合料综合性能,显著增强路面稳定性及抗车辙能力。
3.2 确定科学合理的施工方案
公路工程路面施工前,应对施工现场地质、水文、地形、环境等进行全面调查,并结合调查结果及设计标准要求,制定科学合理的施工方案,全面分析并记录各种影响施工质量的潜在因素,从而采取针对性处治措施,有效应对和防范各种质量问题[10]。
3.3 沥青混合料拌和、摊铺、压实质量控制要点
(1)配合比是影响沥青混合料性能的关键指标,直接决定沥青路面施工质量,因此,沥青混合料拌和时必须严格控制配合比。
(2)沥青混合料拌和时,应科学把控拌和过程,严格控制拌和时间、投料顺序、投料时机、拌和温度等各项指标,最大限度地保证混合料的拌和质量。
(3)沥青混合料摊铺过程中,应严格控制摊铺速率,确保匀速、缓慢、连续摊铺,确保平整度和均匀性满足要求。
(4)根据摊铺厚度及混合料种类不同,科学设定摊铺机技术参数指标。
(5)结合沥青路面铺设厚度、宽度及其他相关因素,实际摊铺速率以2~6 m/min为宜。
(6)实际摊铺过程中,因摊铺机尺寸限制,道路边缘、转弯、井道周围及宽度变化处无法完成全面摊铺,因此应采用人工辅助完成摊铺作业,对于质量不达标的局部位置,应将混合料彻底清除后,再实施摊铺施工。
(7)沥青路面摊铺完成后,应及时进行碾压施工。碾压过程中应严格控制碾压速率,确保匀速、缓慢碾压,碾压速率以2~4 km/h为宜,当采用轮胎压路机碾压时,其速率控制在5 km/h左右。
3.4 重视排水系统建设
公路工程路面施工前,现场应建立科学完善的排水系统,确保排水通畅,防止路基和路面遭受水损破坏,从而有效确保道路使用性能。
4 路面病害及维修
4.1 路面服役期常见病害及成因
道路运营过程中,极易产生路面沉陷、开裂、坑槽、车辙、拥包等质量病害,其具体形成原因如下:
(1)横向开裂包含以下2种形式:①由于车辆荷载作用,路基产生应力集中现象,导致局部拉应力过大,引发路面反射裂缝;②由于温度变化,导致路面材料遭受温缩应力作用,从而形成温缩裂缝。
(2)纵向开裂。主要是由于路面结构承载力不足,经行车荷载持续作用,导致疲劳破坏。
(3)路面沉陷。导致路面沉陷的因素较多,具体包括路基压实度不足、重载交通影响等。
(4)坑槽病害。其形成原因较多,主要包括沥青混合料质量不合格、压实度不达标、水损破坏、路面级配不良等。
(5)车辙。以压密型车辙为主,主要是由于路面压实度不足所致。
4.2 维修养护方案要点
4.2.1 病害主导
公路工程养护的根本目的在于修复质量病害,提高道路使用性能,延长使用寿命。因此必须坚持病害主导的原则,结合路面实际病害特征及分布情况,全面探究病害成因,从而制定切实可行的维修养护方案。
4.2.2 绿色环保
公路工程开展维修养护时,应严格遵循绿色环保的理念,在保证技术可行性的基础上,实现对旧料的循环利用,最大限度地减少资源浪费,降低养护成本;对于水稳碎石质量病害,在确保养护质量符合要求的前提下,可优先采用注浆加固和土工材料养护方案,减小材料浪费。公路工程质量病害处于不断发展状态,通过检测、养护等手段难以完全保证路面运营质量,因此,必须结合病害种类和形成原因,科学预测病害变化趋势及严重程度,从而制定针对性的养护方案,全面提升公路路面运营质量。
5 结语
综上所述,公路路面施工质量直接决定道路运营能力和使用年限,对交通运输安全具有重要影响。公路工程路面施工时,应根据项目实际情况及设计要求,制定科学合理的施工技术方案,积极强化原材料质量控制,科学加强混合料拌和、运输、摊铺、碾压、接缝处理等各环节质量管控,并不断完善现场排水系统,确保排水通畅,防止路基、路面遭受水损破坏,从而全面提升道路建设质量,保证道路安全、稳定地运营。
参考文献
[1]胡好枝, 张薇. 公路施工技术及路面施工质量控制研究[J]. 交通建设与管理, 2022(3): 114-115.
[2]张湘湖. 公路施工技术和道路路面施工质量控制措施分析[J]. 运输经理世界, 2022(17): 20-22.
[3]吴涛. 公路施工技术及路面施工质量控制分析[J]. 技术与市场, 2022(1): 186-187.
[4]張烨. 公路工程施工技术要素及公路工程质量控制[C]//上海筱虞文化传播有限公司, 中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会. Proceedings of 2022 Shanghai Forum on Engineering Technology and New Materials(ETM2022)(VOL. 1), 2022: 88-89.
[5]尹宝生. 公路施工技术及路面施工质量控制分析[J]. 运输经理世界, 2021(27): 22-24.
[6]冯少杰. 公路施工技术及道路路面施工质量控制措施分析[J]. 砖瓦, 2021(2): 154+156.
[7]韩建丽. 公路施工技术及路面施工质量控制分析[J]. 工程建设与设计, 2023(4): 196-198.
[8]丁小刚. 公路施工技术及道路路面施工的质量控制措施[J]. 科技风, 2020(5): 121-122.
[9]薛增刚. 公路沥青路面施工技术及其质量控制[C]//贵州贵黄高速公路有限公司, 《中国公路》杂志社. 贵阳至黄平高速公路项目论文集, 北京:科学技术文献出版社, 2022: 182-185.
[10]李峰. 公路施工技术及道路路面施工的质量控制措施分析[J]. 黑龙江交通科技, 2019(11): 80-81.