市政工程沥青混凝土路面施工常见问题与防治
2024-06-23邢曙光
摘"要:随着城市化进程的不断推进,道路工程已成为城市建设的重要组成部分。其中沥青混凝土作为一种广泛使用的铺路材料,其性能及应用范围受到了业界的广泛关注。如何提高沥青混凝土的施工质量和工程性能,以满足更高的交通需求,是当前面临的重要问题。本文从材料、设计、施工和管理等方面,系统地探讨了沥青混凝土的施工技术和质量控制方法,希望为相关领域的工程师和研究者提供一些参考和借鉴。
关键词:市政工程;沥青混凝土;路面施工;问题;防治文章编号:2095-4085(2024)05-0053-03
0"引言
在城市发展的过程中,道路建设无疑是极其重要的一环。不仅直接影响着城市居民的出行体验,也关系到市政工程的整体质量和城市形象。沥青混凝土路面因其良好的使用性能、施工性能、经济性能和环保性能而广泛应用于市政道路工程中,是实现城市道路舒适、顺畅和安全的重要基础设施。然而,在实际施工过程中,受到原料质量、施工技术、环境因素以及设计和规划等多方面的影响,常常会出现各种问题。例如,路面开裂、车辙、波浪状变形等现象给道路使用带来极大不便,且对市政工程的维护带来了巨大的压力。因此,研究市政工程沥青混凝土路面施工的常见问题及其防治对于提升道路工程的施工质量,延长道路使用寿命,减少维护成本具有重要的意义。
1"沥青混凝土的基础知识
1.1"沥青混凝土的定义和种类
沥青混凝土是一种以沥青为胶结材料,与矿料(沙、 石)充分混合并压实而成的混凝土。它结构密实,具有优良的耐磨性、抗滑性以及防止水分侵入的能力。因其具有良好的耐久性和高效的施工性,是市政和交通工程中最常见的道路面层材料[1]。
沥青混凝土按其所使用的沥青类别,主要可以分为以下几种类型。
1.1.1"热混沥青混凝土
热混沥青混凝土是最常见的一种类型,其生产过程包括加热和干燥骨料,然后将其与热沥青结合在一起,混合后在现场进行铺设和压实。
1.1.2"冷混沥青混凝土
与热混沥青混凝土相比,冷混沥青混凝土的生产过程中不需要对骨料进行加热。它主要用于维修和改善现有路面的施工。
1.1.3"沥青混凝土砂浆
由细矿料和沥青胶结材料构成,用于桥梁铺装、机场跑道以及其他需要抗疲劳、抗剪切等高性能的工程项目。
1.2"沥青混凝土的制备和施工过程
沥青混凝土的制备和施工过程是一个涉及多步骤的复杂过程,具体可以分为以下几个主要阶段。
1.2.1"材料选择
选择合适的骨料、沥青和其他添加剂是沥青混凝土制备的第一步。骨料的选择需要考虑其强度、耐磨性、粒度分布等性能。沥青的选择则需要考虑其黏度、软硬度等特性。
1.2.2"配合比设计
配合比设计是确保沥青混凝土质量的关键步骤,需要对骨料、沥青以及可能的添加剂的比例进行精确的计算和调整。这通常通过实验室试验来进行。
1.2.3"生产混合料
在沥青混凝土厂中,首先将骨料进行加热和干燥,然后与加热到适当温度的沥青进行混合,确保沥青能充分润湿骨料。这个过程需要严格控制温度和混合时间。
1.2.4"施工
生产出的沥青混凝土混合料在铺设前需要保持适当的温度。在适当的温度下,混合料被运输到工地,然后通过铺设机进行均匀的铺设;接着是初级压实和最后的终压。压实是确保路面结构稳定、耐久的重要步骤,需要保证足够的压实次数和合理的压实温度。
1.2.5"质量控制
施工过程中,需要进行持续的质量控制,包括检测混凝土的温度、厚度、平整度等,以确保其满足设计要求。完成后,路面需要进行充分的冷却,然后进行性能检验和验收。
1.2.6"维护与保养
施工完成后,路面需要定期进行维护和保养,包括检查路面状况,清理垃圾,修补裂缝,以及进行必要的表面处理等。
1.3"沥青混凝土在市政工程中的应用
1.3.1"道路铺装
沥青混凝土由于其优异的物理化学性质被广泛应用于道路铺装。它具有良好的强度、耐磨性和防滑性,能承受各种车辆的负载,且抗冲击性强,减轻了车辆行驶对道路基础的破坏。同时沥青混凝土具有良好的防水性,能防止水分侵入道路基层,保护道路基础[2]。此外,沥青混凝土路面光滑、舒适,减少了驾驶噪音,改善了驾驶体验。
1.3.2"公共设施
在公共设施中,沥青混凝土也有广泛应用。例如,在公园的步行道、停车场、自行车道、学校的操场等地方,由于其耐磨损、抗滑性和舒适性,沥青混凝土提供了一个安全和舒适的环境。它可以承受不同的天气条件,耐用性好,维护成本低,符合公共设施长期使用和经济效益的要求。
1.3.3"城市景观工程
在城市景观工程中,沥青混凝土不仅用作实用材料,也成为设计元素。染色沥青混凝土能创造各种颜色的道路表面,丰富城市视觉效果。添加特殊骨料的沥青混凝土,如彩色玻璃碎片、天然石材等,可以创造出独特的纹理和效果,满足设计师的设计要求。这些特殊的沥青混凝土不仅具有沥青混凝土的优良性能,也为城市景观工程增添了艺术性和创新性。
1.3.4"桥梁铺装
桥梁的铺装对于材料的性能要求极高,必须要具备耐磨、耐压、抗冲击和防滑等特性。沥青混凝土作为一种性能优良的铺装材料,恰好满足了这些要求。首先,沥青混凝土的强度高、韧性好,能够抵抗重型车辆的压力和冲击,保护桥梁结构免受破坏。其次,它的疲劳抗裂性能出色,能够承受频繁的交通载荷变化,抵抗裂缝的扩展。最后,沥青混凝土的密封性好,可以防止水分侵入桥梁,减少冻融和腐蚀对桥梁的影响。
2"市政工程沥青混凝土路面施工的常见问题
2.1"原料问题
2.1.1"骨料质量问题
骨料是沥青混凝土的主要成分,其强度、硬度、耐磨性、颗粒形状和粒度分布等都对沥青混凝土的性能有重要影响[3]。若骨料质量不合格,如颗粒过碎、形状不良、含泥量过高等,都会导致沥青混凝土强度不足、耐磨性差、路面易出现车辙和开裂等问题。
2.1.2"沥青质量问题
沥青是沥青混凝土的胶结材料,其质量直接影响到混凝土的成形质量和耐久性。若沥青含有杂质,或者稠度、软化点、黏度等性质不合格,会导致沥青混凝土路面的附着力和耐候性下降,容易出现路面脱皮、开裂等问题。
2.2"施工技术问题
2.2.1"配合比问题
沥青混凝土的配合比,即沥青与骨料的比例是影响其性能的重要因素。配合比的控制需要考虑到沥青的性质、骨料的种类和粒度分布、交通负载、气候条件等因素。如果配合比控制不当,会导致沥青混凝土性能低下,表现为强度不足、耐久性差、防滑性能差等,进而降低道路使用寿命。
2.2.2"温度控制问题
在沥青混凝土的生产和施工过程中,温度的控制至关重要。在生产过程中,混合料的温度过高,会导致沥青老化,降低其粘度,影响混凝土的性能;温度过低,则会影响沥青的涂覆和骨料的润湿,从而影响混凝土的均匀性和路面的压实质量。在施工过程中,如果温度过低,沥青混凝土的流动性差,不利于压实;如果温度过高,沥青混凝土易于流动,容易形成车辙。
2.3"环境因素影响
2.3.1"气候条件
气温、湿度、风速、雨雪等气候条件都会对沥青混凝土的施工产生影响。例如,气温过低会导致沥青凝固速度加快,影响混凝土的铺设和压实;湿度过高可能导致骨料湿度过大,影响沥青和骨料的粘结。因此,施工过程中需要根据气候条件调整施工计划和方法。
2.3.2"地形地貌
地形地貌对道路的设计和施工都有影响。例如,坡度过大会增加铺设和压实的难度,可能导致沥青混凝土层厚度不均;在地势低洼的地方施工,需要考虑排水问题,否则可能导致路面积水。
2.4"设计和规划问题
2.4.1"路面厚度设计
路面厚度需要根据预期的交通负载、地基条件、气候因素以及预期的使用寿命等因素综合考虑。如果设计得过薄,会导致路面承载能力不足,从而产生车辙、开裂等问题。过厚的路面厚度会造成材料的浪费,增加工程成本。因此,进行路面厚度设计时,需要考虑到这些因素,选择合适的路面厚度,以确保工程的经济效益和工程质量。
2.4.2"路网规划
在市政工程施工时,应充分考虑当前及未来的交通需求,以及城市发展规划,进行科学合理的路网规划。合理的路网规划能够有效地分散交通流量,减轻交通拥堵,提高交通效率,同时也有利于改善城市环境和提升城市品质。不合理的路网规划可能会导致交通瘫痪,对市民生活产生诸多不便,甚至可能会导致安全问题。
3"市政工程沥青混凝土路面施工的防治措施
3.1"原料质量控制
3.1.1"选择优质供应商
在市政工程中,原料的质量直接决定了沥青混凝土路面的质量和耐用性。因此,选择具有良好口碑和信誉的原料供应商至关重要。优质的供应商能够保证原料的质量和稳定性,及时提供所需的原料,减少由于原料供应问题引发的施工延误。同时,建立长期的合作关系可以保证原料供应的及时性和连续性,使得施工过程更为顺畅。
3.1.2"建立严格的原料验收制度
市政工程中的沥青混凝土原料主要包括骨料和沥青。在原料进厂时,应对其进行严格的质量检查。例如,对骨料进行粒度、形状、含泥量等检查,以确保其满足施工要求;对沥青进行粘度、软化点、延度等检查,以确保其质量符合要求。
3.2"提高施工技术和设备的标准
3.2.1"技术培训和提升
施工人员的技能水平直接影响到市政工程沥青混凝土路面的施工质量。因此,应定期为施工人员提供技术培训,使他们熟悉新的施工技术和规程,以提升他们的技能水平。这种培训不仅要包括传统的沥青混凝土施工技术,也应涉及新的技术和材料的使用方法。此外,还应鼓励施工人员参加各种专业资格考试,如一级建造师、二级建造师等,通过提升其专业素质,进一步提高施工质量。
3.2.2"引进先进设备
施工设备是市政工程沥青混凝土路面施工的重要工具,使用性能优良、操作简便的先进设备,可以大大提高施工效率,减少施工过程中的误差。高质量的设备不仅可以提高施工速度,降低施工难度,还可以通过精确控制,保证施工质量。例如,现代化的自动摊铺机、压实机等设备,可以大大提高沥青混凝土的施工质量。
3.2.3"设备维护和保养
设备的维护和保养是保证其正常运行的前提。任何设备如果长时间不维护保养,都可能出现性能下降,甚至出现故障。因此,应建立和执行严格的设备保养制度,定期对设备进行检查和维护。这不仅可以保证设备的正常运行,防止因设备故障引发的施工问题,也可以延长设备的使用寿命,降低施工成本。
3.3"充分考虑和应对环境因素
3.3.1"天气因素
市政工程沥青混凝土路面施工受天气因素影响较大,包括温度、湿度、风速等。温度对沥青混凝土的施工质量影响显著,过低的温度会导致混凝土难以硬化,而过高的温度则可能会导致混凝土过早硬化,影响其性能。湿度也会影响到沥青混凝土的施工,过高的湿度会导致混凝土内部的水分过多,影响其硬化。风速对施工的影响主要表现在风大时,可能会导致沥青混凝土表面过快干燥,影响其光滑度和均匀性。因此,施工前需要充分关注天气情况,提前安排施工时间,以尽量避免由天气因素引发的施工问题。
3.3.2"地理地貌因素
在施工前,对施工地点进行详尽的地质勘察非常重要。了解地形、地质结构、土壤类型等信息,可以帮助我们进行科学的设计和规划,以避免在施工过程中遇到不可预见的问题。例如,对于地形较复杂的地区,可以通过切填、堤坝等方式进行地形调整,创建出适合施工的地形。对于地质结构复杂的区域,可能需要进行地质处理,如固化、换填等,以保证地基的稳定。
3.4nbsp;严谨的设计和规划
3.4.1"综合施工规划
在市政工程沥青混凝土路面施工的设计和规划阶段,首要任务是全面、深入地理解和解决实际问题。因此,需要进行综合的施工规划,将交通需求、地形地貌、环境因素等多元因素纳入考虑。例如,根据交通流量和车辆类型的需求设计路面的宽度和厚度;根据地形地貌设计排水系统,以防止雨水积聚引起路面破损;根据环境因素选择最适宜的施工时间,避免在极端天气下施工,以保证施工质量。
3.4.2"设计优化
在设计阶段,设计优化是非常关键的一环。首先,路面结构的优化可以确保道路具有足够的强度和耐久性,同时也需考虑到经济效益和施工条件。其次,材料的选择和优化也十分重要,应根据不同的交通需求和地理环境,选择性能优越、经济适用的材料。此外,施工方案的优化可以在保证施工质量的前提下,提高施工效率,降低施工成本。
4"结语
本文从原料、施工技术、环境因素和设计规划等四个方面,详细分析了市政工程沥青混凝土路面施工中可能遇到的常见问题,并提出了相应的防治措施,旨在提高工程质量和施工效率。通过科学合理的设计、规划和施工技术,以及严格的质量控制,可以有效解决这些问题,提高沥青混凝土路面的性能和使用寿命。随着新材料、新技术的不断发展,沥青混凝土施工将会有更多的创新和进步,从而为城市建设提供更好的道路。
参考文献:
[1]董真真.市政工程沥青混凝土路面施工中常见问题与防治[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2022(10):3.
[2]李锋.市政道路中沥青混凝土路面施工常见问题分析及防治措施[J].交通科技与管理,2022(6):163-165.
[3]孙爱娣.市政工程沥青混凝土路面施工常见问题及其防治[J].决策探索(中),2020(3):40.