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道路工程中沥青混凝土路面的摊铺施工技术与应用

2023-10-20蒋钟志

运输经理世界 2023年16期
关键词:摊铺施工单位沥青

蒋钟志

(贵州顺康检测股份有限公司,贵州 贵阳 550000)

0 引言

随着道路工程规模的不断扩大,如何提高沥青混凝土路面的施工效果成为工程施工的重要话题。在贯彻可持续化的工程发展理念下,对施工技术的有效应用成为保障路面摊铺施工质量的关键。摊铺是沥青混凝土路面施工中的关键施工技术之一,因此,研究该施工技术在道路工程中的应用有重要意义。

1 沥青混凝土路面摊铺施工技术难点及原因

1.1 混合料应用问题

材料的应用与路面摊铺结构强度、质量以及耐性等均存在一定的联系。在沥青混凝土路面摊铺施工技术的指导下,如果施工单位未能根据路面施工的要求进行混合料制备,则容易导致混合料的使用性能受到影响,不利于保证路面施工质量。路面摊铺混合料的应用问题主要有以下几个方面:

第一,应用沥青混凝土路面摊铺施工技术的过程中,施工单位需要根据已有的沥青材料进行混合料制备,而沥青材料的黏度会影响混合料的使用强度[1]。以混合料的黏结强度为例,如果沥青材料的黏度不足、用量较低,则会导致沥青材料不足以在混合的过程中形成黏结薄膜,不利于沥青与石料颗粒的结合,摊铺后路面内部容易产生裂缝。第二,在矿料的选择上,矿料的表面积、颗粒大小、黏附性等均会影响沥青层的稳定性,密级配料、开级配料的使用均会减少沥青混合料的材料接触点,容易对沥青混合料的高温稳定性造成影响。

1.2 施工工序问题

沥青混凝土路面的摊铺施工工序并非一成不变,施工人员需要根据道路设施的预使用功能,合理调整路面各层的摊铺顺序,通过完善的工序方案,提高摊铺施工的合理性。在没有把握好摊铺施工工序的情况下,路面摊铺施工的质量必然会受到影响。例如,在路面稀浆封层摊铺施工过程中,摊铺施工应当衔接透层油洒布的施工工序,待路面各个部位的透层油完全渗透,方可进行封层施工。如果未能合理把控施工工序,盲目开展封层摊铺作业,会使路面的防水性能受到影响,并且道路设施在运营过程中会出现局部严重渗水的情况。因此,应用沥青混凝土路面摊铺施工技术时,施工单位应当根据高质量施工的建设要求,合理调控摊铺施工工序[2]。

1.3 施工方法选择问题

在沥青混凝土路面摊铺施工的全过程中,摊铺方法以及路面压实方法选择不当是产生施工问题的主要因素。以宜遂高速公路的路面摊铺施工问题为例,该施工案例中出现的路面摊铺问题为:沥青混合料在揉平、碾压后表面较为平整,但在开放交通后出现局部低坑、“波浪路面”等问题。从路面摊铺问题的实际原因来看,主要与摊铺方法选择不当有关,使得虚铺混合料碾压质量受到影响,造成路面虚实不一致、存在高差的现象。可见,摊铺与压实方法的选择在一定程度上决定路面摊铺后的实际施工质量,且会对沥青混凝土路面摊铺施工技术的应用效果产生影响。

2 沥青混凝土路面摊铺施工技术应用要点

2.1 施工技术应用系统化

根据沥青混凝土路面摊铺施工技术的方法及内容,施工单位需要打造出与之相符的施工技术应用模式,并以此调控摊铺施工与其他工序之间的协调性。

第一,施工概况分析是摊铺施工技术实施的前提,在把握完整的施工信息的基础上,能更好地解决摊铺施工的隐患问题。例如,结合施工现场的地质条件概况信息,施工人员可以对不同路段的沥青透层铺筑用料进行针对性的控制,并制订分段摊铺方案,以有效控制沥青透层的铺筑厚度,保障沥青透层、路面下封层以及下面层等结构的水平度。

第二,施工过程的技术管理是沥青混凝土路面摊铺施工技术的实际保障。进行沥青混凝土路面摊铺施工时,施工单位需要落实全过程的技术管理工作,保障路面摊铺工作的有序进行。例如,在管理路面表面层的摊铺施工时,应当对混合料温度、虚铺厚度、碾轮碾压距离、碾压频率等摊铺施工指标进行精准化管理,避免表面层出现松散、出沟等质量问题。

2.2 施工技术内容多元化

施工过程中的不可控因素是影响施工质量的重要因素,针对已经发生或可能发生的路面施工问题时,施工单位应当尽可能地调整路面摊铺施工技术的应用方法,保障施工技术内容的多元化,灵活应用多元施工技术应对施工问题。为此,施工单位应从施工设备、施工理论等角度出发。

第一,施工单位需要发挥出现代化工程机械设备的使用优势,制订出能够应对路面施工质量问题的有效方案。例如,在解决路面壅包问题的过程中,一般要求施工人员通过挖补的方式处理基层,再重新打造面层。施工人员可以运用路面加热器使路面壅包软化,铲除后用烙机烙平,以提高问题解决效率。

第二,施工理论可作为改良路面摊铺施工技术方案的重要依据,如结合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)对路面混合料摊铺厚度的要求,施工单位可以打造多项路面摊铺施工技术方案,分别对混合料的最大干密度及单一粒径等进行控制,通过比选,挑选出最具合理性的方案作为最终的施工技术方案,使路面摊铺施工技术应用与实际施工相协调,进而提高施工技术的应用效果。

3 优化路面摊铺应用效果的实践措施

3.1 通过铺筑试验段规避施工问题

施工技术的应用效果会受到施工场地的地质条件、气候条件、人为条件等因素的影响,如果不能有效控制上述影响因素,会导致最终的施工效果无法达到预期标准[3]。对此,进行路面摊铺施工时,施工单位应提前做好铺筑试验路段的工作,将多项路面摊铺施工技术方案应用到试验路段的施工试验中,并观察施工技术应用过程中是否存在质量或安全方面的问题。以京港澳改扩建京石段的摊铺施工为例,在试验路段摊铺施工过程中,施工单位严格按照高速公路相关施工技术标准,对松铺系数、机械配备、路面压实度等进行检查,对矿料级配、沥青含量等进行合理控制,有效解决了沥青混凝土路面摊铺施工技术应用中常会遇到的混合料配比不当、路面松铺系数不足等质量问题。总之,为保证路面摊铺施工技术的有效应用,施工单位必须通过铺筑试验段的方式,提前预知施工中存在的质量及安全隐患问题,并制订相应的预防措施用于规避风险。

3.2 完善施工前的场地预处理工作

正式开始沥青透层、下封层施工之前,施工人员需要做好施工现场的预处理工作,结合路面摊铺施工技术应用要点及规范,排除施工现场中影响沥青混凝土路面摊铺施工技术应用效果的因素,保障路面摊铺施工技术的常态化实施。

首先,进行底面层摊铺施工之前,施工人员需要检查道路下承层,确保该层表面的清洁性,并采用喷洒透层油的方式进行施工前的保护。

其次,如果施工过程中出现了“波浪路面”,面层和基层中间有夹层,应截去面层,清除不稳定夹层,并重新摊铺,以提高底面层与基层的平整度,为后续施工奠定基础。

最后,施工人员需要通过无点无线法等方式,对施工路段的路床、路面基层等进行横断面高程检查,并在预处理的过程中对各结构层进行处理,在确保各路段基层高度合理的基础上,实施下一步工序。整体来看,落实施工前的场地预处理工作,有利于保障路面摊铺施工工序的有序衔接,从而优化技术应用效果。

3.3 严格控制路面摊铺材料的选择

制订沥青混凝土路面摊铺施工技术方案时,施工单位需要对施工技术方案中的路面摊铺材料选择作出明确要求,确保摊铺后的路面强度达到现代化公路工程的建设标准[4]。例如,在京新高速公路的下层试验段K45+200—K45+500 的摊铺材料选择中,施工单位结合公路工程的预期建设要求,对路面摊铺沥青混合料的应用进行对比(见表1)。最终施工单位选择改性沥青材料方案,并以轧制碎粒石作为主要的粗集料,以确保混合料有较好的黏附性,路面抗剪切强度、抗车辙能力均达到《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的使用要求。因此,为了有效发挥沥青混凝土路面摊铺施工技术效果,施工单位必须严格选用原材料、混合料的配合比,提高沥青混凝土路面施工的整体质量。

表1 路面摊铺沥青混合料的应用对比

3.4 打造“1+n”的多元化路面摊铺施工技术方案

“1+n”的施工技术规划指的是:在严格落实路面摊铺施工技术方案的基础上,通过运用信息化、智能化技术来改善路面摊铺的实际施工方法,丰富路面摊铺施工技术在施工中的表现形式,进而提高技术应用效果。在制订“1+n”的路面摊铺施工技术方案时,施工单位可以将技术系统作为方案规划的切入点,延伸各项施工技术方案。例如,在大广扩容高速公路项目的路面摊铺施工中,施工单位利用北斗高精度定位、雷达多传感技术、惯性导航技术等,制订了“1+n”模式下的无人摊铺碾压施工技术方案,使现场路面摊铺施工技术的实施效果取得重大突破。其中具有代表性的是:施工单位利用智能压实系统,并借助传感器、北斗定位以及图像化实时显示等功能,对现场路面碾压施工进行精准化控制。在路面碾压机械设备上安装多项智能化设施(见图1),其中温度传感器用于检测路面填料温度的高温稳定性,振动传感器用于检测路面碾压的平实度,GNSS 天线用于接收指令,智能主机负责执行施工指令。在多元化、智能化施工技术的作用下,沥青混凝土路面摊铺施工技术的应用效果得到显著优化,施工全过程在数字化作业模式的指导下更加精准,路面摊铺的质量得到保障。

图1 “1+n”技术模式路面摊铺系统设施图

3.5 针对施工问题制订施工技术指标

为了有效防控施工作业中出现质量问题,施工单位必须在制订沥青混凝土路面摊铺施工技术方案的同时,将一系列施工指标融入方案,指导现场施工人员根据施工技术方案指标进行施工控制,降低施工问题对路面摊铺质量造成的影响。例如,针对路面摊铺沥青混合料的进场与应用环节,施工技术方案应结合以下指标对施工过程进行管控:制订沥青混合料进场的外观检查指标,规避沥青混合料存在的含油量过大、混合不均等问题;制订沥青混合料的软化点检查指标,避免石油沥青存在软化点过高的情况;制订沥青混合料的热稳定性指标,避免摊铺后出现路面波浪的问题。结合一系列施工技术指标进行材料控制,有利于规避沥青混凝土路面摊铺施工质量隐患与施工风险,保障沥青混凝土路面摊铺施工技术的高效化实施。

4 结语

总的来说,针对沥青混凝土路面摊铺施工中容易出现的摊铺不均匀、平整度不足等问题,需要合理优化沥青混凝土路面摊铺施工技术。为此,施工单位需要制订与实际施工情况有较强适配性的施工技术应用方案,对施工工艺、材料、工序以及施工操作进行有效管理,进而充分发挥沥青混凝土路面摊铺施工技术的应用价值,避免施工质量问题,改善道路工程的路面施工效果。

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