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提高高速公路沥青路面平整度的控制措施研究

2009-07-28王旭祥

中国新技术新产品 2009年11期
关键词:平整度集料含水量

王旭祥

摘要:业内普遍认为高速公路路面平整度是评价高速公路路况的一项重要指标。笔者根据多年的施工工作经验,结合参考行业资料,对此进行了总结陈述,并加以分析研究,提出了严格控制基层平整度、材料与沥青混合料质量等一些具体的路面平整度控制措施,以提高沥青路面平整度,保证路面工程质量,改善道路的使用性能。希望能对广大工程技术人员有所裨益。

关键字:高速公路;沥青路面;平整度

1 前言

随着市场经济的快速发展,高速公路建设也突飞猛进,沥青路面机械化施工设备已经配套,施工工艺较完善,路面平整度是评价路面使用性能的一个重要指标,它的改善和提高一直作为沥青路面施工中的一项关键技术而受到了国内外公路科技界关注、重视和研究。影响路面平整度因素很多,为了保证路面平整度,应从路基、路面的施工全过程采取对策并实施严格控制[1][2]。

2 路基的施工控制[3]

2.1 路堤填筑前原地面处理

路基的施工质量是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季冬季的考验。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。填筑路堤时应首先进行原地面处理。当路堤填筑高度不小于1.0m时,应注意将路基范围内的树根,草丛全部挖除;路堤通过耕地时,路堤填筑施工前必须预先填平压实。坡面基底处理。当坡面较小(横坡小于1:5)时,只需清除坡面上的表层;但坡度较大(横坡大于1:5)时,应将坡面做成台阶,让填料充分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。

2.2 路堤填料

路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。对于液限大于50,塑性指数大于26的土,一般不宜作为路基填土,若由于费用和当地土质的原因,受工程作业现场条件限制,必须使用,作如下处理:控制最佳含水量,保证填土在最佳含水量下达到最佳压实度。由于当地土质含水量特别大,通过翻晒来实现,使其达到最佳含水量。掺外加剂改良。对含水量大、塑性高的土或强度不足的其他材料如含有大量细粒砂的砂质土掺入石灰、水泥工业废料或其它材料的稳定剂,对土的性质进行改良,达到填土要求。

2.3 填土路基压实

路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,还要有一定素质的施工队伍来重视。

2.4 特殊地基处理

软土地基超限沉降,软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。在软土上修建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等。

3 底基层、基层施工质量控制

3.1 做好底基层是关键

高速公路底基层一般采用两层铺筑,平地机整平。底基层施工一方面应彻底解决路基施工中存在的大的凹凸,同时避免本身施工再出现大的凹凸现象。

严格按照《公路路面基层施工技术规范》要求进行底基层和基层施工,对于高速公路和一级公路,必须坚持除与土基接触的底基层可以采用路拌法施工以外,其上面的各层均应采用集中场拌和摊铺施工方法,以确保标高、横坡、强度、平整度达到设计要求。加强基层养护,在基层施工完成后,采用不透水薄膜或湿砂进行养护,也可以采用喷洒沥青乳液保护。严格控制基层平整,一面层铺筑前用3m直尺对基层进行平整度检测,平整度差且大于8mm的路段应进行整平。面层摊铺前认真清扫基层表面,确保基层表面整洁,没有松散浮料和杂质。

3.2 提高基层施工质量

沥青路面的平整度受其下基层平整度的影响较大,而基层的平整度又受底基层平整度的影响。因此,要达到优良平整度必须从路基平整度开始,控制好路基高程、压实度、平整度,逐层向上都要严格按照规范施工。

提高基层的平整度,施工中应注意:

①水泥稳定类混合料采用集中厂拌,摊铺机铺筑。严格控制好混合料配合比,基层混合料集料最大粒径不宜过大。②对设计厚度超过30cm的,应分两层摊铺,精确测设标高基准线,严格控制摊铺厚度,摊铺宽度控制在6~8m平整度效果最佳。③严格控制水泥剂量和含水量,避免造成基层强度不足出现不利碾压的情况。④控制水泥稳定类混合料的作业长度,综合考虑水泥的终凝时间、延迟时间对施工质量的影响,施工机械的效率及气候条件等因素,保证碾压质量,并尽可能减少接缝。

4 材料与沥青混合料质量的控制

4.1 沥青

沥青材料可采用道路石油沥青、煤沥青、乳化石油沥青、液体石油沥青等。高速公路、一级公路的沥青路面,应选用符合《重交通道路石油沥青技术要求》的沥青,以及经过试验论证、行之有效的改性沥青。沥青路面所用沥青标号,应根据气候条件、面层结构类型、施工方法和施工季节等按规范条件选用。

4.2 粗集料

用于沥青层的粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。粗集料的粒径规格应符合技术规范规定。粗集料不仅应洁净、干燥、无风化、无杂质,而且应具有足够的强度和耐磨性以及良好的颗粒形状。筛选砾石仅适用于三级及三级以下公路的沥青表面处治或拌和法施工的沥青面层的下面层。酸性岩石的粗集料(花岗岩、石英岩)用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路时,宜使用针入度较小的沥青。

4.3 细集料

细集料可采用天然砂、机制砂及石屑。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并由适当的颗粒组成。热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂。在缺砂地区,也可使用石屑,但用于高速公路、一级公路沥青混凝土面层及抗滑表面的石屑用量不宜超过天然砂及机制砂的用量。

细集料应与沥青有良好的粘结能力。粘结能力差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料破碎的机制砂或石屑,不宜用于高速公路及一般公路的面层。必须使用时,应采取与粗集料相同的抗剥离措施。

4.4 填料

沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。矿粉要求洁净、干燥。

当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时,其用量不宜超过矿料总量的2%。作为填料使用的粉煤灰,烧失量应小于12%,塑性指数应小于4。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%,并经试验确认与沥青有良好粘接力。沥青混合料的水稳性能得到满足。高速公路、一级公路的沥青混凝土面层不宜采用粉煤灰作为填料。

4.5 材料的控制

对土的一般要求是易于粉碎,满足一定级配,便于碾压成型。

液限与塑性指数。对水泥稳定类,土的液限不宜于超过25,塑性指数不宜超过6;用水泥稳定粒径较均匀的砂时,难于碾压,可在砂中掺入少量塑性指数小于12的粘性土(亚粘土);对二灰稳定类,土的塑性指数为12-20;对石灰稳定类,土的塑性指数为15~200。颗粒组成。用作基层时,集料最大粒径不应超过30mm(方孔筛,下同);用作基层时,集料最大粒径不应超过40mm。最大粒径太大,拌和、摊铺、压实均有困难,表面平整度也难达到要求;最大粒径太小,则动稳性不足且投资增加。水泥稳定类材料用作底基层时,土的均匀系数应大于5,实际中宜选用均匀系数大于10。压碎值。半刚性基层材料所用的碎、砾石应具有,一定的抗压碎能力。二级和二级以下公路的集料压碎值不大于35%底基层可放宽至40%);一级、高速公路的集料压碎值不大于30%。

另外,混合料施工含水量控制在略大于最佳含水量(0.5~2%)(考虑自然挥发量),含水量过小影响结构的板体形成,含水量过大碾压成型困难,且易形成路面大波浪,致使基层平整度降低,甚至导致结构层收缩开裂。

结语

高路公路路面平整度的重要性日益凸显,笔者仅在施工技术方面进行了粗浅的分析研究,除此之外,道路现场文明施工程度及道路建成后的养护管理水平也是影响路面平整度的重要因素,必须引起重视。

参考文献

[1]杨惠德.高德明.沥青混凝土路面平整度的影响因素及控制措施.交通标准化.2005年第2/3期.

[2]仲义正.影响高速公路沥青路面平整度原因分析与对策.

[3]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范((JTG F40-2004)).北京:人民交通出版社.2004.

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