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浅析公路工程中沥青混凝土路面的施工难点

2020-01-18游卫星

中华建设 2020年3期
关键词:摊铺碾压沥青

游卫星

一、工程概况

成都经济区环线高速公路简阳至蒲江段是一条双线六车道的高速公路,从成都天府新区的南部外缘穿过,位于四川省“蒲江-彭山-简阳-中江”“德阳-都江堰-丹棱-青神-井研”环线高速公路的南段,路面结构型式如下:

主线路面总厚度74cm,由4cm厚的改性沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)(上面层)、6cm厚的中粒式改性沥青混凝土(AC-20C)(中面层)、8cm厚的中粒式沥青混凝土(AC-20C)(下面层)、20cm厚的水稳碎石(基层)及36cm厚的水稳碎石(底基层)组成。

二、沥青混凝土路面的优势

沥青混凝土路面有弹性,行车较为舒适,双重减弱了车轮与路面间冲击振动,且噪声低;平整又有一点粗糙的路面,抗滑性在水环境下也得到了保证;路面颜色深,反光差,行车比较安全,是一种较好的柔性路面。

沥青混凝土有良好的弹-塑-粘性等力学性能,是一种常用的路面材料,在施工中可不设施工缝和伸缩缝。

沥青混凝土路面相对于水泥混凝土路面来说维修比较方便,维修完成后,即可通行;利用再生性且改造可分期进行,适宜分期修建。

而沥青玛蹄脂路面比一般沥青混凝土路面的性能更为优异,高温时更加的稳定,低温时抗裂更好,特别是抵抗车辙的性能更为突出,结合高速公路建设标准高、质量要求高的特点,更适合应用于本项目。

三、施工工艺流程

施工准备(原材料选择及检测、施工机械选型及安装)→下承层验收→测量放线→洒透层沥青→配合比设计、调试→试验段施工→批准配合比→摊铺机就位→拌和与运输混合料→沥青混凝土摊铺→沥青混凝土碾压→路面成型检测。

四、施工难点分析及应对措施

沥青混凝土路面的性能若不好将减慢车辆的行驶速度,舒适性也随之减弱,车辆行驶的不安全因素也会增大,直接关系到道路的使用品质,且路面一次成型,施工质量控制决定了道路质量的好坏。而沥青混凝土路面需要较高的施工技术水平,沥青玛蹄脂则要求更高,而本项目工期仅12个月,加之当地夏季热长,雨量充沛的气候,大大增加了施工难度,基于沥青混凝路面面层施工工艺流程从原材料选用、生产配合比及沥青混凝土拌和与运输、碾压等方面进行施工难点分析,采取切实可行的应对措施,以实现本工程的高质量完成。

1.原材料选用

沥青混合料质量的决定性要素是原材料的质量,原材料是打造优质工程的基础,若其质量或者规格达不到标准,路面的施工质量从根本上无法实现,因此要选择质量满足要求的原材料,同时考虑到当前公路的等级和通行车辆荷载。对此,本项目进场后立即全面收集、调查当地建筑材料信息,采用招标采购沥青、粗骨料、细集料,并取样对其进行检验,由试验室做出试验报告。品质好的沥青有好的温度稳定性、较高的软化点及针入度的数值小;采用与沥青的粘结性、强度及磨光值等性能指标好,且干净、耐久、坚硬的碎石作粗骨料;细集料的含泥量在有效范围内;最后选出各项指标都能够满足高速公路要求的原材料。

2.生产配合比确定

配合比作为指导施工生产的依据,准确的设计,使施工目的性更强,从而避免了盲目施工,配合比设计有相对较高的难度,在满足国家相关技术标准的同时,还需针对本项目实际情况进行具体研究分析,先确定目标配合比,再确定生产配合比,最终进行生产配合比验证,还需经反复的马歇尔试验和车辙试验验证,最终才能选定沥青用量的最合适值和矿料的最好级配,过程繁杂,是沥青混凝土路面施工中的一个难点。为提高本项目配合比设计质量,首先由技术人员算出明确的目标配合比,然后进行马歇尔试验,若各项指标验证合格,矿料二次筛分后依据以上的级配曲线结果,再次设计配合比例,过程中检测原材料水分含量准确可靠,最后确定出生产配合比,经检验合格后试拌,同时选取路段进行试验段铺设,采用马歇尔试验检验其各项指标直至满足项目建设要求。配合比设计的每一阶段都按要求做马歇尔相关试验,以保证生产用的标准配合比。

3.沥青混凝土拌和与运输

对粘度超过要求的混合料没有办法进行正常的施工,施工温度环境对SMA路面的影响更高,而拌和及运输过程受拌和机械、拌和时间、天气、运输时间及距离等多种因素影响,施工温度控制较难,且水分运输时若大量流失,沥青混合料质量将被破坏。为确保本项目施工质量,沥青混合料采用自动化H5000拌合楼拌和,采用计算机设好每盘拌制时间,沥青和粗细骨料的加热温度自动化生产。拌和时保证原材料供应充足,沥青、矿料在165~175℃、185~195℃之间加热,每盘拌制65~80秒,不断巡查控制间的各项显示温度在正常范围内。综合拌和机生产能力、摊铺速度及运距,选用5辆装载能力在20t以上的自卸车进行运输,在车厢的侧板前后及底板装设保温棉,装料后采用双层篷布覆盖严密,每一车混合料出场时进行温度检测,运输到作业面时温度保持在165℃以上。严谨自卸车装、卸料,保证粗细集料不发生离析。

4.沥青混凝土碾压

路面通过碾压不仅能体现其物理力学性质,更能充分发挥其功能特性。碾压有初压、复压、终压三阶段,沥青路面最终通过碾压成型。初压紧随摊铺,需保证一定的温度,才能促使沥青混凝土更好地凝结起来;复压需保证压实度;终压阶段,在调整适合的压实温度基础上保持表面的平整度;三个阶段紧密相扣,需施工人员对施工和摊铺情况有详细的了解,根据具体情况选择施工机械,确定碾压的遍数。根据本项目的实际情况,碾压原则遵循趁热紧跟,高频、低幅均衡、缓慢匀速但不停顿。初压时机械不开振碾压1~2遍摊铺完成的混合料,用2台CC622双钢轮的振动压路机进行作业;紧随其后进行复压,2台CC622双钢轮振动压路机和2台XP261轮胎压路机组合进行,总遍数不少于8遍;最后用2台双钢轮的振动压路机进行终压到轮迹不明显为止,静压不低于2遍。

5.雨季施工

由于沥青混凝土材料的特性,对施工环境的要求较高,雨天或路面潮湿时不得施工,而本项目所在的地区夏季热长、雨量比较充沛,若水分进入,沥青与粗细集料的粘结将受到一定程度的破坏,同时混合料遇水冷却,表面温度迅速被降低,混合料间的粘结力被减小,路面较难碾压密实,施工比较困难,很容易引发质量问题。为解决这个难题,提前备全物资,制定防雨方案,做好严密的准备,迎接雨季的到来;为避免雨水等不良天气情况对施工的影响,及时收集天气预报,一旦降雨,停止摊铺作业,并碾压完成已摊铺路段;检查排水系统的通畅,将作业面清理干净,确保干燥后施工;料车做好保温覆盖,缩短各施工环节,做到快卸料、快摊铺、快碾压,施工完成后及时进行养生,保障沥青混凝土路面质量达标。

五、沥青混凝土路面在公路工程中的重要价值

在当前公路工程建设中沥青混凝土施工技术处于技术体系的关键位置。SMA混合料一是从自身结构组成上形成不易变形的路面,增强了高温下的抗车辙能力,拥有更好的耐久性,使高速公路符合设计与实际需要;二是从施工技术上优化了路面的施工效能,路面更加平整、舒适,维修养护的难度也降低了,使高速公路的使用年限增长,高速公路的经济和服务能力也得到了提升。新时期沥青混凝土路面应用将会更加深入而广泛,在理解其施工技术的核心和要点的基础上,充分发挥其自身的优势,以达到公路工程质量与使用性能的全面保障。

六、结语

沥青混凝土路面因其较高的稳定性和可塑性在公路工程中广泛使用,特别是高速公路的建设,不仅使施工更加方便,也带来了更好的经济效益,要想发挥出沥青混凝土路面应有的作用,充分保证高速公路路面的整体质量,就要从充分做好施工准备开始,把握各阶段施工要点,克服施工过程中难点问题,强化施工管控,最大程度地保证施工质量,以此推动公路工程建设的稳步发展。

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