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对高速公路施工技术的探讨

2015-12-25李艳清宋静晓浙江省宏途交通建设有限公司浙江杭州3005嵊州市公路管理局浙江嵊州3400

江西建材 2015年1期
关键词:耐碱钢纤维摊铺

■李艳清,宋静晓 ■.浙江省宏途交通建设有限公司,浙江 杭州 3005;.嵊州市公路管理局,浙江 嵊州 3400

随着当前国家经济的快速发展,公路体系作为其核心组成部分,其投资比例越来越大。同时,越来越多的重型运输车辆不断出现,这对于公路的结构性能和使用强度等都提出了更为严格的要求。高速公路施工实践中技术人员发现,沥青混凝土用于高速公路的施工具有得天独厚的优势,其强度高,稳定性好,耐水性好,养护成本低等优点,这样一方面保证了工程施工的质量,另一方面节约了后期维护费用,延长了高速公路磨损寿命。

1 高速公路沥青混凝土路面施工技术

高速公路沥青混凝土路面施工工艺有如下几个步骤:

1.1 混合料的拌制

高速公路沥青混凝土路面混合料拌和时主要控制油石比。油石比的控制是一个非常精准的过程,通过借助电子称量器来对各配料的量级进行把控。另外,在级配的控制方法上采取两级布控,初始布控的位置设在各生料仓的出料斗门及皮带之间,经过混合后的各配料通过运料的皮带装置送进振动筛,在振动筛的筛选分层作用下,获得合适的配料。另外,关于振动筛的尺寸选择需要进行设置和规定,原则上要与规范中的筛孔尺寸大小保持一致。通常情况下,振动筛的尺寸可分为4个等级,选择与规范的筛孔尺寸相近的级别进行分段[1]。

1.2 路面的摊铺

在进行摊铺施工前,首先进行一项全面系统的检查,检查的内容涉及路面基层结构和摊铺机械。另外,摊铺机械在使用前需要进行预热处理,时间设定在1小时以上,并且实际温度要在100℃以上[2]。最关键的是摊铺机械的检查,确保摊铺机的振捣装置能够处于有效工作状态,以此确保实现设计要求下所应达到的路面高度、平整度和密实度。如果不具备可摊铺性,强制摊铺会出现由于振动插头在强重力的压制下插入不到中间位置的情况,这将会给路面的施工质量带来严重影响。

1.3 摊铺层碾压

碾压前现场施工人员需要进行分段的严格检查,以便找出局部的离析或边缘不整齐情况实施相应的修补措施。碾压工序应当是先用轻型双钢轮压路机稳压,稳压时对于起步及停车的速度需要加倍留意,力求速度均衡,路径直行,且碾压面的长度在50m以下。在碾压过程中,碾压机械保持均衡的速度,在每一道碾压的起点或终点上,可以采取轻微的扭弯碾压技术,便于碾平接头处的碾压轮压痕[3]。

2 高速公路沥青混凝土实际应用案例

2.1 工程简介

本工程为宁杭高速公路工程,该工程全长1800公里[3]。主要施工内容为路面、安全设施、绿化等工程。路面工程为本工程的重点与难点,其中路面沥青混凝土各指标必须达到要求。

2.2 钢纤维和耐碱玻璃纤维的应用

从高速公路建筑的实践过程来看,沥青混凝土的生产过程就是指将填料与辅料按照一定的科学配比,形成符合高速公路设计要求的矿料,接着将矿料与沥青糅合,使其达到国家质量要求标准的混合料。该混合料常用于高速公路建设中的柔性路面结构中的面层和基层,以及半刚性路面的面层等结构部位,使用这样的混合料有助于提高铺筑路面的强度和平整度,同时也有助于削弱路面上行驶车辆所发出的噪音。

(1)钢纤维混凝土除了具备与基本混凝土相同的物理性能外,还有着自身独特的性质特征,所以钢纤维材料对于粗集料的粒径有着特别的要求。粗集料的最大粒直径会对钢纤维的握力产生一定影响,根据现有的物理性能测试的数据可知,一般情况下粗集料的最大粒直径应当小于或等于钢纤维长度的2/3。

(2)新材料耐碱玻璃纤维的显著性就在于能够明显地提高混凝土的抗弯拉强度。与使用等量的沥青材料的普通混凝土相比较,新材料耐碱玻璃纤维其抗弯拉强度相对提高10%-15%,同时还具有成本造价低,掺量少,安全性高等优势性特征。根据当前的现实实践情况预测,新材料耐碱玻璃纤维将是未来纤维增强沥青混凝土路面里面应用最为广泛的一种纤维材料。由于当沥青与水接触后会立即产生水化反应,并在反应发生的初期,其混凝土的pH值会迅速升高,数据增至13,由于这一特性的存在,就对纤维的耐碱性提出了特殊要求,以助于其抵抗碱度环境。

2.3 钢纤维和耐碱玻璃纤维配比

在混凝土中掺入一定含量的粉煤灰,效用上可以有以下几方面:(1)替代部分沥青和细骨料成分,节省了工程造价成本;(2)有助于提高面板抗弯拉强度,并且可以提升混凝土的长龄期强度;所以,在正常的路面施工应用过程中,通常会建议纤维混凝土路面粉煤灰的掺量与沥青用量的配比在11%-12%的区间范围内。高速公路具体纤维混凝土所用配合比见表2-1[4]

表2-1 高速公路具体纤维混凝土所用配合比

对沥青混凝土及加入钢纤维和玻璃纤维混凝土配合的沥青混凝土的各项性能进行对比,根据现有的工程实践发现,剂掺量和混合料的动稳定度两者呈现负相关。随着掺量的持续增加,动稳定度同步下降。这其中的原因就在于:当沥青粘度增加时,混合料在抗剪切流动方面的能力就提升,相应的动稳定度也就同步提高。当加入了再生剂后,老化沥青的粘度就被稀释,所以沥青混合料的抗剪切流动能力就降低,抗车辙碾压能力就被削弱通过对比得出,通过改善混凝土的和易性,有助于摊铺的平整度和美观性,有效的混凝土初始反应期的碱性,减轻了对纤维尤其是玻璃纤维的腐蚀性,及增加了高速路面表明的抗疲劳磨损度。

3 结语

随着科学技术的飞速发展,公路桥梁设计施工的新技术、新工艺不断涌现,采用新的施工技术是确保高速公路建设良性发展的重要手段,是整个经济建设的重要任务。出现的各种功能型材料和技术给沥青混土路面的施工带来了更多的性能,使其更具安全性,舒适性,延缓了疲劳损伤寿命,这一方面大大提升了我国沥青路面建设的技术水平,另一方面也为国家经济建设做出了卓越贡献。借助本文的论述,旨在为高速公路沥青混凝土面层施工技术提供参考性建议。

[1]王宏.高速公路沥青路面的破坏类型与施工质量控制[J].中小企业管理与科技.2012(10):34-39.

[2]马立斌.沥青混凝土路面常见早期病害的成因分析与预防措施[M].湖南省优秀毕业论文.2009(8):77-80.

[3]王斌.沥青混凝土路面施工应注意的环节[J].青海交通科技.2012(6):12-14.

[4]王坤.在施工现场提高沥青路面平整度的方法和措施[J].工程建设与档案.2011(3):23-25.

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