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关于市政道路建设中沥青道路施工技术的研究

2024-03-14余良荣

智能建筑与工程机械 2024年1期
关键词:摊铺市政道路沥青路面

摘 要:对市政道路建设中沥青道路施工技术进行了深入研究,探讨了沥青道路施工的关键技术和影响施工质量的因素,介绍了沥青道路施工的基本流程和常用材料,分析了沥青混合料的配合比设计和施工工艺对道路质量的影响,详细讨论了沥青路面施工中的关键技术,包括摊铺、压实和养护等环节,总结了当前沥青道路施工中存在的问题,并提出了相应的解决方案和改进措施。

关键词:市政道路建设;沥青道路;施工技术;配合比设计;施工工艺;摊铺;压实;养护

0 引言

市政道路建设是城市发展的重要组成部分,而沥青道路作为常见的道路类型之一,其施工质量直接影响道路的使用寿命和交通安全。因此,研究沥青道路施工技术对于提高道路质量和保障交通安全具有重要意义[1]。

1 沥青道路施工的基本流程和常用材料

1.1 瀝青道路施工的基本流程

沥青道路施工的基本流程包括路基处理、基层施工、面层施工和养护等环节。路基处理是沥青道路施工的第一步,也是最重要的一步[2]。

需要对道路建设区域进行清理,去除杂物、草皮、腐殖土等不需要的物质。根据需要对道路基础进行开挖、排水、填埋等操作。此阶段是为了提供一个稳定、均匀的基础,这对于沥青道路的平整性和耐用性至关重要。

在路基处理完成后,需要铺设基层。基层是沥青道路结构的一部分,基层连接着路基和面层,可以增加道路的承载能力,并提供了防止水渗透的屏障。基层通常由水泥、石灰、砂等材料组成,通过搅拌、摊铺、压实等步骤完成施工。面层是道路的最外层,面层直接与车辆和大气接触,因此需要具有良好的平整度和耐久性。面层通常由沥青混凝土组成,通过将沥青混凝土混合料搅拌、运输、摊铺、压实等步骤,完成面层的施工。面层施工完成后,需要对道路进行养护以防止损坏。养护阶段通常包括封闭交通一段时间,让新铺设的路面有机会自然冷却和硬化。

定期的养护工作也是保持沥青道路良好状态的关键,包括清洁路面、防止杂物和损坏路面的物质残留,以及定期的防水和防滑设施检查等。沥青道路的施工和养护是一个多步骤且需要精细操作的过程,每个环节都对道路的整体质量和耐用性有着重要影响[3]。

1.2 沥青道路施工的常用材料

沥青道路施工的常用材料主要包括沥青混合料、矿料、填料和添加剂等。这些材料的质量直接影响道路的使用寿命和性能[4]。

沥青混合料是沥青道路施工的主要材料之一,由沥青和不同粒径的矿料混合而成。根据级配不同,沥青混合料可分为密级配、半开级配和开级配。其中,粗集料通常是指粒径大于5 mm的石头、碎砾等,细集料则是指粒径小于5 mm的沙子、矿石等。矿料在沥青混合料中起着重要的作用,矿料不仅为路面提供必要的强度和稳定性,还影响了沥青混合料的热稳定性和耐久性。

填料也是沥青道路施工的常用材料,通常是一种非常细的粉末,用于填充沥青混合料中的空隙,并帮助沥青更好地粘附在矿料上。常用的填料有石灰石粉、白云石粉等。

添加剂也是不容忽视的一部分,添加剂的主要作用是改变沥青的性能,使其更适合特定的施工条件和使用需求。例如,一些添加剂可以改善沥青的低温性能,使其在低温下仍能保持良好的柔韧性。另一些添加剂可以提高沥青的高温稳定性,防止其在高温下软化变形。这些材料的质量控制对于最终施工的道路性能和使用寿命具有至关重要的意义。因此,在施工过程中,必须严格控制这些材料的质量,确保道路能够满足设计要求和使用需求。

2 沥青混合料的配合比设计和施工工艺对道路质量的影响

2.1 沥青混合料的配合比设计

沥青混合料的配合比设计对道路质量有着重要的影响[5],合理的配合比设计可以保证沥青混合料的性能稳定和道路的使用寿命。

沥青混合料的配合比设计是根据道路使用要求和材料性能来确定沥青、矿料和填料的比例。不同的道路使用要求和材料性能会对配合比设计产生不同的要求。例如,高速公路对沥青混合料的抗剪强度和耐久性要求较高,而城市道路对沥青混合料的噪声和舒适性要求较高。通过合理的配合比设计,可以满足不同道路使用要求和材料性能的需求。

沥青混合料的性能稳定是指在不同的温度和负荷条件下,沥青混合料的力学性能和稳定性能能够保持一定的稳定性。通过合理的配合比设计,可以控制沥青、矿料和填料的比例,从而使得沥青混合料具有较好的力学性能和稳定性能。这样可以有效地防止沥青混合料在使用过程中出现开裂、变形等问题,提高道路的使用寿命。

合理的配合比设计还可以提高道路的使用寿命。沥青混合料的使用寿命是指道路在正常使用条件下能够保持良好状态的时间[6]。通过合理的配合比设计,可以使得沥青混合料具有较好的抗剪强度、耐久性和稳定性能,从而延长道路的使用寿命。合理的配合比设计可使得沥青混合料在不同的温度和负荷条件下,具有较好的性能表现,减少道路的维修和养护成本,提高道路的经济效益。因此,在道路建设和维护中,需要重视沥青混合料的配合比设计,以确保道路质量的提高。

2.2 沥青混合料的施工工艺

热拌沥青混合料是一种常用的道路建设材料,由沥青、砂、石等材料加热混合而成,其特点是流动性好、施工方便、硬化速度快。热拌沥青混合料可以满足大多数道路建设的需求,尤其适用于繁忙的道路和高速公路。热拌沥青混合料需在高温下拌合和运输,然后进行摊铺和压实。这种工艺对设备和能源的要求较高,需要消耗大量的燃料和电力。如果控制不当,可能会导致环境污染。而且在夏季高温时,混合料容易老化。

冷拌沥青混合料是在常温下拌合的沥青混合料,主要由乳化沥青和砂、石等材料混合而成。它的主要优点是节能、环保,对设备要求不高,可以就地拌合,适合于修筑低等级道路和乡间道路。然而,冷拌沥青混合料的强度和稳定性较低,耐久性不如热拌沥青混合料,因此不适合繁忙的道路和高速公路。

半热拌沥青混合料是一种介于热拌和冷拌之间的沥青混合料。它主要使用部分热拌和部分冷拌的方法,燃料和电力使用较少,因此具有节能和环保的特点。半热拌沥青混合料可以提供较好的路用性能,满足中低交通量的需求。然而,半热拌沥青混合料的强度和稳定性仍然不如全热拌沥青混合料,耐久性也相对较差。

综上所述,不同的沥青混合料施工工艺各有优缺点,对道路质量的影响也有所不同。在选择施工工艺时,应根据具体的应用场景、能源资源、环保要求等因素进行综合考虑,以达到最佳的道路建设效果。

3 沥青路面施工中的关键技术

3.1 摊铺技术

摊铺技术是指将沥青混合料均匀地铺设在路面上的过程。合理的摊铺技术可以保证沥青路面的平整度和密实度。在摊铺作业开始之前,必须对路面进行清理,确保路面干燥、干净。同时,也要根据路面的宽度和厚度,检查施工设备和材料是否准备就绪,并对摊铺机进行适当的调试,确保其能够以适当的速度和厚度进行摊铺作业。

将沥青和集料按照一定的比例進行搅拌,形成沥青混合料这一过程中,要注意控制搅拌时间和温度,保证沥青混合料的质量。将搅拌好的沥青混合料运输到摊铺现场,注意控制运输时间和温度,避免沥青混合料离析或冷却。将沥青混合料均匀地铺设在路面,这一过程中要注意控制摊铺厚度和速度,避免出现离析、裂缝等问题。同时要及时调整摊铺机的操作参数,以确保摊铺作业的连续性和稳定性。

3.2 压实技术

沥青路面施工中的压实技术是一项关键的施工环节,通过有效的压实,可以使得沥青混合料更加紧密地结合在一起,形成一个整体,从而提高路面的承载能力和耐久性。如果压实不足,会导致路面松散、起砂、龟裂等问题,影响路面的正常使用。

沥青路面压实技术需要遵循以高温、高频、低幅的原则。在高温条件下,沥青混合料的流动性较好,易于压实;高频有助于保证压实均匀,避免漏压;低幅则有助于避免对沥青混合料造成过大的剪切力,防止混合料离析。在沥青混合料摊铺完成后,应立即进行压实。这是因为此时沥青混合料还处于高温状态,流动性好,易于压实。

选择合适的压实设备是保证压实质量的关键。常用的压实设备有钢轮压路机、轮胎压路机等。对于不同的情况,应根据需要选择合适的设备。

在碾压过程中,应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。紧跟是指紧跟摊铺机进行碾压,保证在高温条件下完成。慢压是指碾压速度要慢,避免对路面造成冲击。高频是指压路机振动频率要高,以保证碾压均匀。低幅是指振动幅度要小,避免对沥青混合料造成过大的剪切力。

对于一些特殊区域,如接缝、边缘等,需要进行特殊的碾压处理。例如在接缝处,应进行预压实,使接缝处密实,然后再进行全面的碾压。压实技术受到多种因素的影响,如沥青混合料的类型、配合比、温度、环境因素等。例如,沥青混合料的黏度越高,流动性越差,压实难度就越大;配合比中大颗粒骨料的含量过高,会增加压实的难度。因此,在施工过程中需要对这些因素进行充分考虑,制定合理的压实方案。

3.3 养护技术

沥青路面施工后的养护技术是确保路面质量和延长使用寿命的重要环节。在施工完成后,需要对道路进行开放交通限制,保证沥青路面可比充分固化和稳定。水会渗入沥青层并导致路面损坏,因此需要采取措施防止水侵入,如修复排水系统、修补裂缝和坑洞等。定期清洁沥青路面可以去除杂物和污垢,保持路面的平整和光滑。清洁可以通过机械清扫、高压水洗或手工清理等方式进行。

如果沥青路面出现裂缝、坑洞或其他损坏,需要及时进行补修。补修可以使用热拌修补材料、冷拌修补材料或沥青混凝土等进行。为了保护沥青路面免受紫外线、氧化和化学物质的侵害,需要进行表面处理。常见的表面处理方法包括喷洒封闭剂、涂覆沥青乳液或施工表面砂浆等。

定期检查沥青路面的状况有助于及时发现并修复潜在的问题,以防止进一步损坏。检查包括视觉检查、摄像机检查或无损检测等。路面标线和标志是指示交通流向和规则的重要元素,需要定期维护和更新,包括重新绘制标线、更换标志和修复损坏的标志等。

沥青路面施工后的养护技术是多方面的,包括防水、清洁、补修、表面处理、定期检查和维护标线等。通过采取合理的养护措施,可以延长沥青路面的使用寿命,提高道路的安全性和舒适性。

4 沥青道路施工中存在的问题及解决方案

4.1 施工质量不稳定

沥青材料的质量受原材料波动、混合比例设计不合理、拌合不均匀等因素影响,可能导致路面出现裂缝、车辙等质量问题。施工管理人员对施工质量把控不严、监督不力,可能导致施工问题不能及时发现和纠正,造成施工质量不稳定。施工人员的技能水平不足,缺乏施工经验和技术知识,可能影响施工操作的规范性和准确性,导致出现施工质量问题。

要解决这些施工质量不稳定问题,关键在于加强施工管理和提高施工人员的技术水平和质量意识。要加强对沥青材料供应商的管理,确保进场材料符合设计要求和质量标准。要对原材料进行定期检测,确保其性能稳定。加强混合料配合比设计,确保拌合均匀,提高混合料的性能。要建立健全施工质量管理体系,明确各级管理人员职责,形成有效的质量监督机制。要加强现场巡查,对发现的问题及时整改、纠正。加强对施工人员的培训,提高其技术水平和质量意识。

4.2 施工工艺不合理

在沥青道路的施工过程中,有些施工工艺存在一些不合理之处,如路面厚度不均匀等问题。对于厚度不均匀的情况,应加强对基层的平整度和高程的控制,确保每一层的路面厚度都严格符合设计要求。从下往上逐层控制路面的平整度和高程,有助于确保最终的路面厚度符合标准。

在摊铺机对路面进行铺设的过程中,会有一段距离内出现双向坡。为解决这个问题,推荐在熨平板预热时的温度不低于80°C,并通过水准仪进行找平工作,进而确定熨平板下支垫板的厚度。这些措施可以有效减少摊铺过程中出现的不平问题。

5 结束语

本文对市政道路建设中沥青道路施工技术进行了研究和探讨,通过对沥青混合料配合比设计、沥青混合料的施工工艺等关键技术的分析,提出了一些改进和优化的建议。通过进一步研究和实践,可以进一步提高沥青道路施工质量和效率,促进城市道路建设的可持续发展

参考文献

[1] 陈丽.市政道路建设中沥青道路施工技术的研究[J].江西建材,2020(10):113-114.

[2] 成世坤.市政道路建设中沥青道路施工和养护研究[J].工程技术研究,2021,6(14):124-125.

[3] 张玉璁.论市政道路工程建设中沥青道路施工技术[J].运输经理世界,2020(7):77-78.

[4] 范进双.市政道路建设中应用沥青道路施工技术的研究[J].四川水泥,2020(7):256+258.

[5] 任丽勤.论市政道路工程建设中沥青道路施工技术[J].科技创新导报,2020,17(19):41-42+45.

[6] 张鑫.沥青道路施工技术在市政道路建设中的应用研讨[J].绿色环保建材,2018(9):124-125.

收稿日期:2023-10-16

作者简介:余良荣(1974—),男,浙江衢州人,本科,高级工程师,研究方向:市政道路。

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