一级公路沥青路面工程的施工技术分析
2023-12-11程津根
程津根
(宜春市公路事业发展中心靖安分中心,江西 宜春 330699)
0 引言
通行量的日益增长对公路路面施工质量的要求越来越高。一级公路建设需在承载力、稳定性及硬度等诸多方面进行优化,满足不断增加的交通负荷量。沥青混合料作为现阶段一级公路路面工程施工中使用最广泛的材料,能使路面保持平整,公路更加稳定,耐久性提高,降低施工成本,为交通安全提供保障。提升沥青路面施工技术水平,优化施工工艺,使其能够在我国交通事业发展历程中充分发挥优势作用。
1 一级公路应用沥青路面的优势
1.1 高抗变性
普通混凝土路面会受夏季高温环境下长期暴晒及车流量过大、车辆载重超限等因素影响,出现褶皱、波浪纹、推移纹等问题,对路面结构造成不同程度的损害;雨水渗透也对路基结构造成不利影响,甚至出现地基坍塌等严重安全事故。除此之外,褶皱等问题也会对车辆安全行驶造成不利影响,可能威胁到驾驶员的人身财产安全。
沥青路面对于高温环境和温度骤变的适应能力更强,可以从根源上确保路面稳定。在高温情况下,还能将路面受到的挤压力吸收掉一部分,使公路稳定性得到进一步提高,同时为公路安全行驶提供支撑[1-2]。
1.2 强抗裂性
我国北方地区冬季温度较低,普通混凝土路面会受到较大影响。当长时间处于零下温度的寒冷环境中时,路面容易出现开裂情况,对车辆行驶安全造成不利影响。沥青构造的独特性使沥青路面在低温环境中产生对裂缝的抵抗和收缩特性。
1.3 耐摩擦及耐疲劳
相较于普通水泥混凝土路面,沥青路面具有较高的摩擦系数,为车辆行驶提供更好的抓地力,避免出现车轮打滑等安全问题。除此之外,在高荷载的环境下,沥青材料所具备的抗破坏性能更强,结构强度衰变系数更小,具备良好的耐疲劳性。
2 一级公路沥青路面工程施工准备工作
2.1 材料及设备检查工作
在一定程度上,公路质量受施工材料的直接影响,在材料选择时需确保科学、合理,保证材料稳定性、可靠性。在进行市场调研时,选择合适的材料,挑选大型企业及声誉良好的企业开展合作。砂、石对于路基质量而言意义重大,需特别重视砂石厂的考察工作,挑选适宜的厂商。当原材料采购完成后,对其进行全方位验收核查,严格依照相关规定进行检查,防止劣质材料进入施工现场。一级公路沥青路面工程施工中使用的设备也需提前进行检验,按要求进行设备基础设施检查维护工作,保证各类设备安全可靠,尤其是施工过程中最常用的搅拌机、运输机及压路机等设备[3-4]。
2.2 施工前试验工作
在正式施工开始前,在施工路段中挑选一段适合进行试验工作的区域。充分利用接触式平衡梁可以对摊铺厚度进行精准把控的特性,将其同工程施工经验及施工现场环境充分融合,进行松铺系数1.20 及1.25 的标准摊铺试验作业。在施工过程中,设立断面层测试点,测点之间间隔10m,对顶面、终面层的实际松铺及压实情况进行检测。试铺工作结束后,及时进行碾压,并进行严格监测,确保各个环节的工作质量。通过评估监测数据,重新调整不合理部分的松铺系数,直到符合同工程施工相关标准。
2.3 掌握施工方案
一级公路沥青路面工程施工前准备工作较为简单,施工状况的全方位把握需要认真翻阅并掌握工程相关资料文件。施工队伍的负责人在施工速度、安全和质量当中发挥着决定性作用,因此施工负责人需要参与准备工作中,了解设计图纸的基本内容,对相关招标文件深刻掌握。充分把握相关施工合同、施工政策等文件资料,对施工队伍进行培训,确保每一位施工人员都了解施工文件内容。在施工前,确保身处重要岗位或重要环节的人员对施工图纸有充足的了解。面对难点、疑点时,一同商讨解决,从多个方案中选择最优方案,确保施工状况同预期目标相符[5-7]。
2.4 施工材料选取
一级公路沥青路面工程施工过程中会用到碎石、粗集料、细集料、填料、煤沥青、改性沥青等大量材料,材料选择和配比的不同,都会给沥青路面工程质量造成影响。因此,为确保沥青路面施工质量符合相关标准,需要在施工前对现场环境进行勘查,充分把握沥青路面结构特性、道路等级及现场施工条件等信息。以检测结果为基础进行施工材料、技术、工艺及机械设备的挑选。
例如,碎石要求级配良好,且含泥量需小于1%。不同工程之间沥青路面配比设计存在一定差异性,因此在施工开始前需要将设计要求及工程实际情况相融合,进行多次重复试验,确保配比参数科学合理。施工单位在挑选沥青材料时,需要以沥青路面施工技术规范和标准为基础,并参考石料酸碱度相关测试结果。
除此之外,如果施工中需要加入集料或粗细骨料,那么在材料挑选时不仅要注意和沥青级配相吻合,还要注意挑选无杂质、质地坚硬且含气量少的材料。沥青路面抗滑层施工中无风化碎石是最佳材料,切勿使用矿渣石或其他耐磨性差的砾石。总而言之,必须提高对施工前材料选择及配比参数的重视力度,对施工现场进行勘查,对工程施工进行试验,确保材料配置方案满足工程标准,为一级公路沥青路面工程施工的顺利进行提供支撑[8-9]。
3 一级公路沥青路面工程施工技术分析
3.1 沥青混合料拌和技术
沥青混合料在拌和之前,充分融合一级公路沥青路面工程设计标准、技术规范及现场实际情况等,进行拌和试验工作,确保配合比、出厂温度、加热温度、沥青材料用量及拌和时间等同施工标准相吻合,使沥青混合料拌和质量大幅度提升。其中,需要特别注意的是,沥青混合料的内部不得出现粗集料与细集料相分离或结块等情况。委派专业人员对沥青混合料拌和质量进行试验检测,发现不合格情况及时反馈给拌和单位,并对拌和方式及配合比进行调整。在实际进行沥青混合料拌和时,还需要充分结合公路的特征以及等级,不断增强配合比设计。为了使沥青混合料配比科学合理,需要注重以下两个要点:
第一,骨料粒径最大不得大于2cm,沥青含量应约为5%,矿粉添加量需严格控制在4%~5%。如果在沥青混合料拌和过程中冷料和热料之间发生冲突,需要对其进行及时调整,确保两者能够处于相对稳定平衡的状态,同时需要使两者的流量、转速及筛网孔等保持统一。
第二,需要严格控制供给集料的温度,集料温度需控制在16~20℃;确保各类集料平均含水率不高于5%,热集料的出料温度应大约为160℃[10]。
3.2 沥青混凝土运输技术
拌和后的沥青混凝土需要运输到施工现场使用,受运输条件的影响,沥青混凝土可能发生变性,因此,要对运输条件进行科学合理的控制,保证运输状态不会改变沥青混凝土性质。
比如,在运输前将沥青材料在现场混合物上进行拌和,以此减少沥青在运输过程中的热损失;严格把控摊铺过程中的温度,保证沥青混凝土质量符合相关标准要求;在沥青混凝土运输时,确保材料四周无杂物,保证沥青材料质量。通常情况下,用于运输沥青混凝土的车辆应当先进行清理,而后将黏结剂刷在表面上,最后用以柴油和水按1∶3 比例调配的混合物涂刷车辆,降低沥青混凝土黏附杂物的概率。
3.3 沥青混合料摊铺技术
对于公路路面施工效率而言,沥青混合物的摊铺施工具有决定性作用,公路路面平整度提高要求将沥青混合料均匀摊铺。因此,需严格遵循施工相关流程进行,重视施工前准备工作的落实情况,为施工顺利开展奠定基础。路基干燥是工程竣工后路面出现裂缝的主要原因之一,但是此时不能随意进行洒水工作,若洒水量不足,会导致路基过度干燥,造成路面底部出现细小裂缝,对公路造成不利影响;若洒水量过多,会导致路基过于湿润,抑制路面凝固,使路面稳固程度降低。
因此,确定洒水量之前应当对天气影响下的湿润度及铺摊材料的实际情况等开展充分研究。此外,在沥青混合物摊铺之前还要注意清理原有的下承层,尽可能清理干净,防止因施工中杂物的存在而导致沥青混合料不能平整摊铺。清理工作结束后,需通过机械或人工将凹凸不平的下承层彻底改善,使下承层保持平整。需要特别注意的是,在沥青混合料摊铺之前要同施工现场环境、施工量以及施工设备的实际运行状况相结合,确保摊铺量设计合理,确保摊铺均匀性。沥青路面摊铺过程中,路面弯道摊铺是最复杂、最困难的施工环节,需要相关工作人员利用先进的施工技术进行复杂工况施工作业,确保摊铺工作的高质量。在摊铺作业开展前还需对天气情况进行研究调查,制订科学合理的应急预案,制定相应的雨天应对措施,保证沥青路面耐久性以及混凝土材料摊铺精确度和厚度均满足施工标准。在此过程中,还需科学合理地布设禁行标志和禁行区,为行车安全性和稳定性奠定良好的基础。
3.4 一级公路沥青路面碾压技术
一级公路沥青路面碾压工作的开展必须按照施工实际要求,避免生硬实施施工方法,保证道路精细度和均匀性。一般情况下,路面碾压施工分为三个步骤:
第一步,初压阶段。通常选择沥青拌料温度变化大的阶段进行,施工碾压同时进行,一般使用轻型钢筒式振动压路机,自外而内地进行2~3 次碾压作业。
第二步,复压阶段。在初压完成后开展,利用重型轮胎振动压路机进行不超过5 次的碾压作业,在碾压进行时避免出现停顿或反向碾压的情况。复压工作的完成质量对沥青路面压实程度起决定性作用,相关工作人员应当提高对复压阶段的重视。
第三步,终压阶段。通过钢轮压路机进行2 次碾压工作,使路基被彻底压实成形。在最终浇筑时,必须确保沥青混合料温度不低于90℃,保证道路不存在轮胎痕迹,使道路保持平整。在此过程中,需要保证碾压施工有相对应的标识,防止出现漏压或过压情况。在碾压作业结束后,道路不能立即投入使用,应当等待沥青路面表面温度降至50℃以下时才可投入使用。
3.5 一级公路沥青路面接缝处理技术
一级公路沥青路面施工过程中的一项重要环节就是接缝处理作业,接缝处理质量影响着路面质量及行车舒适性、安全性。为此,相关人员必须完善落实接缝处理工作,例如当进行纵向接缝施工时,可以通过两台摊铺机共同进行摊铺的方式,预留出不进行碾压的10cm 摊铺混合料宽度,而后利用重叠摊铺的方式,用热接缝消除接缝痕迹。针对横向接缝,可以利用平接缝方法,具体操作流程如下:
第一步利用双轮钢筒式压路机进行接缝碾压作业,同时需将垫木放在碾压带外侧,垫木能够为压路机的正常行驶提供通道。
第二步当纵向碾压工作结束后,需要向横向行进15~20cm,将未碾压部分压实。反复进行上述两步骤操作直至全部碾压工作结束,即可完成公路沥青路面接缝处理。
4 结语
一级公路作为道路交通行业重点构成部分,其对于提升道路交通运输能力等方面而言发挥着重要的促进作用。因此,需要提高对一级公路建设的重视力度。虽然现阶段我国公路沥青路面工程施工中仍存在一些问题,但是在众多专业人士的不断努力研究下,一级公路沥青路面施工取得不错的成效。文中分析一级公路沥青路面工程施工技术的要点,首先,进行施工前准备工作,检查施工所需机械设备、材料,进行试验以及掌握施工方案等;其次,需要按要求选取施工材料,在施工过程中需要按照实际施工状况制定沥青混合料配合比,保障沥青混合料质量;最后,要注意沥青混凝土运输,防止沥青混凝土出现变性,与此同时,还要做好混凝土摊铺、碾压以及接缝处理,进一步提升公路质量。未来对于一级公路沥青路面施工技术研究应更加注重施工工艺优化,进一步提高公路质量,提升公路使用年限。