沥青混凝土路面施工质量控制探讨
2024-06-09王毅力
王毅力
红安县交通运输综合执法大队 湖北 黄冈 438400
沥青混凝土路面是公路工程建设的一个重要组成部分。为了保证沥青混凝土路面施工质量达到标准要求,必须加强施工各环节的控制,只有不断完善、创新施工技术以及做好质量管理工作,施工质量才能得以保障。本文从沥青混凝土路面施工管理的角度,分析了沥青混凝土路面施工过程中的影响因素,并提出了相应的质量控制措施,以保证沥青混凝土路面施工质量,提高工程建设的整体质量。
1 沥青混凝土路面施工常见问题
沥青混凝土路面施工时,技术人员和施工单位首先要做技术交接工作,避免发生质量问题而影响路面施工质量。同时要注意规避路面施工中常见的质量问题,对施工进行合理的设计[1]。
1.1 道路因被碾压而产生的凹痕
在道路上,车辙一般分为结构性的车辙和流动性的车辙两种类型。结构性的车辙是因为车辆荷载力要大于路面的承载力,而引起的车辙凹痕;流动性车辙是因为路面沥青材料在长时间高温作用下,导致其性能被破坏,而产生凹痕。
1.2 地质裂缝是地表路面构造引起的
地质裂缝主要包括横向裂缝、纵向裂缝等。如果不及时处理和维护,裂纹会不断扩大,最终造成更大的裂纹。同时地表不规则沉降也是裂缝形成的重要原因。
1.3 冻胀现象是由于沥青路面长时间受到环境因素的影响而产生的
尤其是在我国北方地区,路面冻胀问题是普遍存在的,特别是在雨季。因为降雨太多,雨水就会渗入到地层,从而导致路面膨胀。如果在这个时候,被汽车碾压过,就会产生“搅动”的现象。
1.4 接缝是沥青路面的常见病害问题,包括纵向裂缝、网裂和沉陷
纵向裂缝主要是由于沥青路面接缝位置设计不合理,通常情况下,在横缝中一般设置的是半刚性材料,因此就会在缝隙处产生裂缝;网裂是由于沥青路面接缝位置设计不合理而产生的;而沉陷裂缝则是因为软土路基,导致路基沉降而造成的。
2 影响沥青混凝土路面施工质量的因素
2.1 沥青材料性能
沥青作为沥青混凝土路面的主要原料之一,具有较低的弹性和较高的温度敏感性,当环境温度变化时,沥青也会发生收缩或膨胀。如果温度降到一定程度,沥青的延展性就达不到要求,直接影响到沥青的强度和收缩性。沥青的延展性和收缩强度越大,则会引起路面开裂。在实际施工中,选择好的沥青材料是必要的。材料进场时如果选择不当,势必影响后期沥青混凝土路面施工。
2.2 原料配比
沥青混合料的生产,是要将各种原料混合在一起,如果选择的原材料不符合标准,材料配合比设计不合理,导致沥青混凝土达不到标准要求,从而降低沥青混凝土的品质,比如在生产沥青的时候,温度超过标准,就会导致油石和沥青的比例下降,从而引起沥青的内聚性,导致沥青的剥落和松动。
2.3 沥青路面车辙
在沥青混凝土路面中,车辙是一种普遍存在的质量问题。其主要是由于长时间的使用和车辆的荷载作用,使得沥青混凝土路面产生了竖向变形而导致。如果不能及时的解决问题,就会让危险程度越来越高,从而影响到后续的交通安全。因此,提高沥青混凝土路面的密实性和稳定性是必要的,从而有效地防止车辙现象的出现[2]。
2.4 沥青混凝土路面沉降
道路沉降是公路工程中最为严重的一种病害,其沉降会造成整条公路的结构受损,其主要问题是在施工中路基的压实度不符合要求,或者是软土路基没有做好相应的处理措施,造成路基的压实度达不到要求,导致路基的沉降和塌陷,从而造成路面出现沉降。
3 沥青混凝土路面施工质量控制技术的具体控制措施
3.1 做好施工前期准备工作
沥青混凝土路面的施工,涉及的内容很多,所以要提前做好充分的准备。首先,要对各部门的工作职责进行清晰的界定,使其了解自己的职责与义务,并制定科学合理的施工制度以及奖惩制度。施工前做好技术交底工作,让参与施工的所有人员清楚了解施工要点以及施工技术要求。
施工前要对路面进行彻底清扫,对路面的高程和平整度进行测量,放样,如果有问题就立即进行处理。沥青混凝土路面施工前,要提前对基层进行严格的检查,看其是否符合施工要求,是否存在裂缝、坑槽、沉降等现象,尤其是软土路基路段,必须要做好相应的处理措施,确保路基达到施工要求。检查时可用重型压路机碾压以检验基层的密实度,如在压路机后轮下出现沉陷或“弹簧”现象,应加强基层或补充压实,并用弯沉仪进行弯沉测量检验。
基层上深3~5cm的不平整,可以先用沥青混凝土混合料找平,并进行压实。大的坑洼应用与基层相同的材料找补。找补前先清除泥土,挖松再添回新料并压实或夯实。碎石基层可用碎石找补后洒1kg/m2的热沥青以有助于压实。
在铺筑沥青混凝土混合料之前,应根据有关规范要求检查基层的宽度、厚度、密实度、纵坡和横坡。平整度用3m直尺测量,基层的最大不平整不应超过8~10mm。
沥青混凝上面层必须与基层牢固粘结,故应先将基层表面的尘土清除干净,再喷洒沥青透层,以利于面层与基层的粘结。必要时应采取专门措施以提高基层表面粗糙度。
要对施工现场的各种机械设备进行认真检查,如:搅拌设备、摊铺设备、压实设备、养护设备等是否都处于良好的工作状态;如果不能满足要求,就必须及时进行调整或更换。在施工前还要对各种原材料进行严格的检查,材料进场要做好材料的验收工作,原材料的配合比是否达到标准要求,是否符合设计标准。只有严格控制好材料质量问题,才能确保工程质量达到预期的目标[3]。
3.2 沥青混凝土路基施工材料控制
在路基施工中应重视材料的质量,选用级配好、质地坚韧、无杂质的基层,如碎石、砂石等基层。对各指标进行控制,采用筛分法,确保压碎质量符合标准。对道路的塑性指标进行控制,对不合格的部分采用更换填料等措施提高其硬度、致密程度,避免后期出现安全隐患。通过选择合适的填料,在保证材料满足标准的前提下,降低碾压时所需的能量,从而降低工程的造价,提高工程的经济效益。对级配进行控制,保证其符合设计要求,同时还要保证级配的均匀性、密实性、稳定性。
例如,在施工中,可以通过混合料的设计、现场取样试验等方法,来确定各种材料的最佳用量。此外,还可以通过检测密度、强度、稳定度等指标,来确定材料的级配是否合理,如:水泥稳定碎石的密度应该控制在1.18g/cm3以上;石灰稳定碎石的密度应该控制在1.18g/cm3以上;石灰粉煤灰稳定碎石的密度应该控制在1.24g/cm3以上等。施工单位在进行路基施工时,必须对材料的质量进行严格的控制,并采取有效措施保证其符合质量标准。如:沥青混凝土混合料中沥青与水泥剂量不应超过5%,若超出这一范围,就需要对混合料进行调整。
3.3 做好试验段施工
在进行大规模施工之前,应用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求先进行试铺,试验段长度200~400m,并通过试铺解决以下问题:进行生产配合比验证,确定标准生产配合比;确定摊铺机的操作方式,包括摊铺温度、速度、振动振捣强度、自动找平方式;选择压实机具组合、压实顺序、碾压温度、速度及遍数,确定松铺系数,确定施工产量及每天作业段长度,横向工作缝的处理的方法等。
3.4 沥青路面的施工质量控制
在进行沥青路面施工过程中应严格按照施工技术规范要求进行施工,严格把控沥青混凝土路面的质量。在保证质量的同时,提高了路面的强度,保证工程的水平和质量。沥青与碎石之间的黏附关系直接关系到沥青混合料的强度和耐用性。高速公路的限值应该在3级以上。选用具有较好黏性的沥青碎石。对物料的细长、扁平、级配、压碎值、含泥量等进行了分析,以保证在高温环境下仍能保持其性能的稳定性。也要保证在低温环境下的后期能保持良好的抗裂能力。沥青拌和料的设计要合理,按路面和路基的条件进行调配,保证达到施工技术规范的要求,选用合适的沥青拌和料,执行严格的测试标准,并对材料进行评定,保证达到施工质量的要求。
例如,在沥青混合料的拌和过程中,要控制好各种因素,如温度、水分、沥青含量等。根据规定的标准进行操作,控制混合料的温度和含水量,保证材料的均匀性。对原材料进行严格的检验,如:粗集料必须干净无杂质,保证其密度、压碎值等符合要求;细集料必须干净无杂质,保证其质地均匀、稳定。沥青混合料进行加热和冷却处理,沥青混合料的加热温度应该保持在150—170℃之间。冷却后的混合料应进行筛分。通过这一环节的质量控制,可以有效地避免在沥青混凝土路面施工中出现质量问题,从而提高整个工程的施工质量。
3.5 科学摊铺及压实沥青混凝土混合料
3.5.1 检查混凝土混合料
对基层进行质量检测,为以后的铺面施工打下坚实的基础,避免因基层质量不达标而影响整个工程的质量。在粗集料密集的地方,基层容易发生松软现象,应先进行铺面处理。若不是很大的松散问题,可以挖出松散物料后,利用黏层油和透层油来改善,并用沥青混凝土的填充压实来实现铺路。若基层松散面积大,破坏程度大,应先将松动部位挖出,然后用新材料填入,以保证基层的平面外形符合设计要求。然后对其进行碾压处理,以保证其平整度以及密实性。采用铺面预热方法可以提高铺面工作的效率,通常在预热结束后30—60min进行铺面,预热期不得少于30min,预热温度不得低于100℃。摊铺机是影响摊铺质量的重要因素,必须对摊铺机的零件及设备进行检验,以保证路面良好的密实性。全面检查熨平板,保证平整,避免在铺装过程中出现坑洼或者凸起等问题。
3.5.2 铺筑混合料
在铺筑混合料之前,应进行试验检测,确定试验段的松层厚度,误差控制在容许范围内。将钢板置于平衡梁后滑靴和铺路机熨平板之间,使其与铺面的厚度相匹配,以保证完成后的平整度。在摊铺机起步阶段,应注意控制起步速度,避免因起步太快而损坏结构,并避免因机械的阻力太大而产生波纹,从而影响沥青混凝土路面施工的效果。要掌握摊铺机与运输车的间隔,一般为15-30cm,并可根据摊铺机的作业状况来控制搅拌转速,避免出现停工待料现象。通常,摊铺机的工作转速在2—4m/min之间。在施工过程中,应保证摊铺速度的均匀性,摊铺机应均匀行驶,行走速度和拌和站产量相匹配,以确保所摊铺路面的均匀不间断地摊铺。在摊铺过程中不可以随意变换速度,尽量避免中途停顿。沥青混凝土的摊铺温度根据气温变化进行调节。一般正常施工控制在不低于110~130℃,不超过165℃,在摊铺过程中随时检查并作好记录。开始摊铺前应将摊铺机的熨平板加热至不低于65℃。在摊铺过程中,随时检查摊铺质量,出现离析、边角缺料等现象时人工及时补洒料,换补料。在摊铺过程中随时检查高程及摊铺厚度,并及时通知操作手。摊铺机无法作业的地方,在监理工程师同意后采取人工摊铺施工。
严格规范施工作业人员的作业,防止在作业过程中发生与作业车辆发生碰撞。当发生施工中断时,应合理地设置横向裂缝,避免发生渗漏等质量问题。
3.5.3 混合料压实
在沥青混凝土摊铺结束后,要及时进行碾压,以保证其压实性和平整性。在这个过程中,要严格控制温度指标,按照“由静到动、由上而下、由慢到快”的原则,并保证连续的碾压,尽量避免长时间的的停顿。压实过程中要经过初压、复压和终压三个阶段,采用双轮压路机进行初压作业,一般要进行两次初压,检查平整度和路拱状况,若达不到初压要求,就必须进行人工打磨,为下一步的复压打下基础。作为进行复压工作的主要机械设备,振动压路机应按试验阶段的试验结果来控制碾压的遍数、振频等参数,并根据现场的施工情况和设计要求进行相应的调整,一般要进行4次以上的复压。最后压浆时,应采取静压法,使用光轮压路机进行二次以上的压实,以保证轮宽交叠位置在1/3。温度对压实率起着重要作用,所以,初、复压温度应控制在120℃和90℃之间,最终压力结束后,应保证其温度不低于70℃。为了避免碾压盲区的发生,一般采用机械碾压和手工压实法,保证了道路的美观性、密实度以及平整度。当公路两侧受支撑结构的影响时,应将压路机紧贴支档进行碾压作业。在碾压过程中,要注意防止粘轮、裂缝等问题的发生。
3.6 正确处理沥青混凝土路面离析
为了提高工程质量,必须严格控制全过程。沥青混凝土路面的离析通常发生于雨后的初晴期。针对沥青混凝土路面的离析现象,采用吹灰器吹去骨料中的湿气,再进行填充,并用扫帚将沥青颗粒清理干净,以保证其进入离析孔隙。采用橡胶轮式压路机对地面进行整体的碾压,以保证道路的成形。其次,如果因机械设备使用不当而产生的离析,必须在道路上安排人工进行修补,以消除离析等问题,保证道路的平整。对沥青混凝土路面进行精细化的质量管理,方能形成稳定、高效的施工质量保证。在沥青混凝土路面施工过程中,应注意以下几点:①严格控制摊铺温度,并在摊铺前进行检查;②施工时,必须采用两台以上摊铺机连续、均衡地摊铺,避免温度骤降,确保混合料不产生离析;③在摊铺后及时碾压,使路面形成均匀密实的整体;④严格控制摊铺速度及碾压速度,确保路面平整度;⑤对于局部离析路段应进行人工补料,消除离析现象;⑥对于出现严重离析的部位,应进行人工修补,以保证路面平整度;⑦加强管理和监督力度,对施工质量进行严格的控制和检测,确保工程质量达到设计要求。
4 结语
综上所述,沥青混凝土路面的施工质量直接影响到整个公路工程的施工质量,直接关系到后续的使用性能和安全性。在沥青混凝土路面施工前要做好充分的准备工作,加强质量控制,选择科学、合理的施工质量控制措施,同时进行施工后的检查,以保证道路路面的施工质量。