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大厚度沥青混凝土路面施工技术研究

2014-08-01张宝剑

黑龙江交通科技 2014年8期
关键词:铺设摊铺碾压

张宝剑

(山西路桥第一工程有限责任公司)

路面施工技术直接关系着工程质量的好坏,因而需加强对工程各结构的质量控制。大厚度沥青混凝土路面施工技术中原材料的配置、搅拌、浇筑等是影响工程质量的重要因素,此外大厚度沥青混凝土施工设计的指标是路面的弯沉度,通过使用弹性理论确定路面的深厚度。但在实际的施工过程中,大厚度沥青混凝土路面是分层施工的,各层间的粘接不持续,存在着的缝隙很容易造成路面的滑动,因而应加强对沥青混凝土路面施工技术进行研究。

1 大厚度沥青混凝土路面施工概述

1.1 混凝土的工艺介绍

混凝土主要由黄砂、石子及水泥构成。选择混凝土的黄砂时,应用半径小于0.315 mm 的筛孔来筛选,还应严格控制黄砂的硫酸盐、硫化物和含泥量。石子的选择主要考虑它的级配、压碎值和针片状的含量,选购的建筑石子应符合针片状颗粒的含量低于15%,半径小于40 mm,强度不小于3 级的石子。混凝土水泥的选择应从物理学角度结合路桥承受的重力,选择强度大于42.5 MPa 的硅酸盐水泥,以减少混凝土出现裂缝或者膨胀的现象。搅拌时应选择性能较好卧轴式或逆流式搅拌机,尽可能地降低混凝土的水灰比。

1.2 选择沥青混合料的标准

我国沥青混凝土路面通常采用三层结构,理论上上层结构应用AC13 或AC16 混合料,中层使用AC20 混合料,底层使用AC25 混合料。但在实际的工程中,由于路面功用及施工难易度的不同,上层常用厚径比较大的AC13 混合料,中下层使用均匀性好、粘性好、碾压容易的AC25 混合料。

1.3 沥青混凝土路面的铺设技术

沥青混凝土路面铺设方案的选择主要依据路面结构的厚度及混合料的种类,假设路面的厚度为21 cm,使用大厚度的摊铺技术,可以有以下两种方案。

(1)将路面分为厚度分别是5 cm、7 cm、9 cm 的上、中、下三层,如果改变各层的厚度及混合料的种类,可将三层合为两层即上层调到6 cm,剩下的15 cm 统一用AC20 铺成。这种摊铺技术对于铺设机没有什么特殊的要求,并且有较强的可操作性,但存在的问题是改变路面结构的厚度及混合料的种类的难度较大。

(2)铺设上、中、下三层厚度分别是5 cm、7 cm、9 cm 的沥青混凝土路面,如果铺设方案不改变路面的厚度及混合料的种类,但应采用特殊的铺设设备即双层摊铺的戴纳派克F300C/S 机械,这种摊铺机的自卸车和转运车可同时供应混合料,这样不仅路面的中、下层可以同时供料,上、中层也可在不改变原设计路线的基础上进行同时供料。这种摊铺方案与第一种相比具有操作更方便、灵活,路面的质量更高,后期养护费用减少等优点,但也存在着费用较高的缺点。

1.4 沥青混凝土路面的碾压

碾压大厚度的沥青混凝土路面可以采用多种碾压机械,但要达到工程施工的要求,不同的压路机碾压的次数也不同。使用普通的碾压机需要碾压14 遍可达到大厚度沥青混凝土路面的施工要求;假设使用的压路机是重量达30 t 的胶轮机械,配合使用重为13 t 左右、振动的钢轮压路机,达到马歇尔的密度标准需碾压10 遍;使用自重达17 t,配合使用配重后重量为30 t 的胶轮机械,激振力可达215 kN 的戴纳派克CC722,这种振动的双钢轮压路机碾压6 遍左右即可满足马歇尔的密度标准。

2 大厚度沥青混凝土施工过程中存在的问题

虽然大厚度沥青混凝土路面的质量较好,但也存在着多方面的损坏。路面的损坏除去外界的环境变化和车辆超载,还有路面结构的设计、选材、施工和养护等多方面的原因,其中路面的施工技术则是道路损坏的主要原因,可从我国公路工程质量检测政府部门,履行监督职能时调查到的一份报告中看出(如图1)。大厚度沥青混凝土路面在施工的过程中存在的问题大体上可分为以下二类:首先是各层间的粘结问题,分层施工的路面由于层间的粘结形不成嵌锁,层间的污染严重,超负荷的车辆压力,路面会出现滑动、松散、坑槽等问题;其次是温度的问题,在路面的分层施工中,摊铺层的热量消散的较快,会出现温度的离析。温度离析的出现,导致路面的压实度降低,空隙率增大,很容易造成路面的破坏。

图1

3 大厚度沥青混凝土路面施工技术的研究

影响路面质量的因素是多方面的,需要严把原材料的质量关,做好施工现场的检测工作,并及时选用精准度较高的检测法对铺成的路面进行实体检验。下面将根据上述施工中出现的问题,对大厚度沥青混凝土路面的施工技术进行研究。

3.1 路面摊铺技术的研究

摊铺技术在大厚度沥青混凝土路面施工中的作用是至关重要的,在路面的铺设过程中应坚持不间断、缓慢、均匀的原则,以提高路面的平整度。具体的摊铺施工技术如下。

(1)选择合理的摊铺机。为保证沥青混凝土路面的平整度,应依据路面的特点选择摊铺机,因为当摊铺机与熨平板的宽度不相称时,机械很容易偏离既定的道路线路,再加上熨平板周围的混合料压力的不均匀,造成摊铺路面熨平板的厚度不均,进而路面的平整度及横坡度都不能满足道路标准。

(2)保持均匀的摊铺速度。摊铺机速度的确定受到摊铺层的宽度和厚度,生产沥青混凝土的能力,运输的距离等因素的影响。摊铺速度的随意变换易导致路层表面的粗糙度增大,平整度也会变低,因而当摊铺速度确定后不能轻易变换。

(3)全程采用机械铺设,必要时使用人工进行铺设。机械铺设的过程中,使用熟练的摊铺机操作人员,还应有专门的工作人员对摊铺的温度及厚度进行检测,以及时解决发现的问题。但对于路面的边角部位,仍需要人工进行摊铺。人工进行摊铺时需对施工的工具如:耙子、锨,进行加热,加热后稍微蘸上水和柴油的混合液,以保障混合料的黏实。

3.2 路面接缝技术的研究

大厚度沥青混凝土路面各层间的接缝处理不好,路面会出现凸起或凹陷的问题,影响着路面的平整度。尤其是当两个工程队同时作业时,交接处如果采用统一的放样线,路面的接缝处就会出现塌陷和凸起的现象,所以应综合考虑接缝的特点选择恰当的接缝技术。常见的接缝技术是纵向施工,在施工时要把握好各程序的施工时间,如缝槽的制作过程,应在沥青混凝土浇筑之前安装拉杆,浇筑混凝土时人工埋设缝板,沥青混凝土初凝时取出埋设的缝板,待沥青混凝土干后用锯缝机切割纵缝槽。

3.3 路面碾压技术的探究

碾压技术是路面施工技术的最后一个环节,也是最关键的环节。这一技术主要影响路面的耐磨度、稳定性及抗压强度,施工中控制好温度、速度等可以提高碾压路面的质量。碾压的过程可分为初压阶段、复压阶段和终压阶段。压实沥青混合料时,碾压机应紧跟在摊铺机之后,碾压平直路线时由路两侧向路中间进行碾压,碾压平曲路线时的顺序是从内侧向外向的路肩进行碾压。上层路面的沥青混凝土散热速度非常快,但碾压的速度不能过快,过快会滑动路面的粗颗粒,影响碾压的平实度,因而应保持混合料的厚度不小于最大颗粒的二倍。

随着经济的快速发展,对道路质量的要求越来越高,使用性能较高的沥青混凝土得到了更多的关注。影响大厚度沥青混凝土路面质量的因素是多方面的,其中道路的质量很大程度上取决于施工的质量,因而需要对施工技术和施工过程中易出现的问题进行研究,以严格按照道路施工程序进行施工。

[1]王燕芝.试论大厚度沥青混凝土路面的施工技术[J].山西建筑,2013,(4):129-130.

[2]陈旭军.市政道路中沥青混凝土路面施工技术与常见问题探讨[J].公路,2013,(9):65-66.

[3]陈永生,王天兴.关于沥青混土路面施工技术[J].河南科技,2013,(7):151.

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