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公路沥青路面面层施工技术研究

2022-11-12杨斌

运输经理世界 2022年20期
关键词:面层摊铺碾压

杨斌

(庐山市交通运输局综合交通运输服务中心,江西庐山332800)

0 引言

公路沥青路面组成结构较为复杂,施工难度较高,从沥青混合料生产、运输到现场摊铺、碾压施工的环节和工序都会给工程的质量产生影响,一旦有任何阶段控制不严格,就会使得路面性能不达标。因此,在沥青路面面层施工时需要规范施工行为,做好施工现场质量控制,提升公路工程施工质量。

1 工程概况

某公路工程项目建设里程为75km,工程施工是从原有的双向两车道扩展为双向四车道,同时还要建设立交桥等项目。该公路中车辆行驶速度设计为100km/h,在原有公路两侧中心线向两侧各扩展25m。经过扩展施工后,公路通行更加顺畅,通行能力提高。

2 沥青混凝土路面面层施工

2.1 材料要求

2.1.1 沥青

此次工程下面层材料型号为70号A级沥青材料,中下层结构应用的是SBS改性乳化沥青,各项材料的性能和指标符合要求。如果经过检测发现沥青混合料的黏附性不能达到标准要求,在混合料制作时,可以通过加入消石灰粉的方式以提高性能,达到工程建设标准。

2.1.2 集料

在选择集料的环节,上面层粗集料主要选用磨光值大于40的材料,材料抗滑与耐磨性均需达到工况要求。粗集料粒径需要≥4.75mm。粗集料由玄武岩碎石制作而成,而粒径不足4.75mm的材料则应用石灰岩制作。根据工程的要求,集料选择要做好各项参数控制,同时要保证水为洁净的饮用水,杂质含量不超过规定标准[1]。

2.2 配合比设计

2.2.1 原材料配制工作中执行配合比参数的要求,加强混合料性能与质量的检测。在此次工程中通过试验分析,确定各种配合比参数,以达到工程建设的标准和要求。在试验开始前,遵循以往经验,考虑国家标准设定配合比参数进行试验室试验检测,如果发现性能不合格,应及时做出调整,直到最终满足工程建设的标准为止。通过反复多次的试验、检测,最终确定最佳配合比参数,同时还要绘制出相应的配合比曲线变化,达到工程的性能标准。对于沥青含量来说,目前以马歇尔试验为主,对水稳性、高温稳定性进行试验检测,以得出最佳的沥青含量参数,确保工程质量达标。

2.2.2 在配合比确定之后按照规定的比例进行混合料的配比制作。通常需要在生产现场使用称量工具进行测定,以达到加入比例符合要求。同时,在配合结束后,如果发现无法满足工程的技术标准要求,则还要做出调整。对于混合料的制作环节,应加强搅拌时间、强度方面的检测,每一项技术参数都要符合要求,消除对工程质量造成的负面影响。

2.3 试验段施工

在正式开展施工前先选择一段路段进行试验。试验路段一般需要在开工前7d进行施工,选取的长度通常在200m以上,且经过监理工程师的批准与复核才能投入工程建设。试验路段施工要达到如下要求:其一,进行生产配合比的检验和认证,从而达到配合比的科学性、合理性的要求。其二,确定路面施工的各项参数,验证施工方案是否符合要求。在试验路段中,应确定虚铺厚度、摊铺速度、温度、碾压遍数、碾压温度、作业长度等,确定一切数据信息才能为现场施工提供基础条件。

2.4 下承层处理

项目实施之前,要对下承层进行处理。首先,对下承层的压实度与表面平整度以及横坡度进行处理。其次,做好下承层表面的清洁处理。若结构存在剥落等问题,则需要在表层结构铺设一层乳化沥青。最后进行测量放样,恢复公路中心,还要进行整个施工断面性能和质量的测定。同时,现场需要布置钢丝支架,间隔距离通常设定为5m,监督现场施工的顺利进行[2]。

2.5 拌和

2.5.1 在此次公路沥青路面的施工中,拌和施工应用大型间歇式拌和机进行。各种材料用量以及配合比要满足要求,材料拌和温度要控制在150~170℃之间,对于矿料来说其温度要控制在170~190℃之间。材料拌和时观察参考,不能出现结团、白花、离析等情况。混合料制作完成后,出厂温度在150~165℃之间,如果不在该温度范围内应将材料作废,禁止投入使用。

2.5.2 中、上面层施工材料拌和对于材料的性能要求较高,因此,各种材料在投入之前需要进行烘干处理,同时拌和的施工温度要控制在195℃以内,时间为50~60s为宜,其中干拌10~15s。拌和后加入全部的矿料,再进行充分的搅拌。经过搅拌结束后,检测合格才能运输到作业现场,且在现场存放时间不超过24h,否则将作废处理,禁止投入工程中使用。

2.6 运输

2.6.1 拌和结束后的混合料应用自卸车车辆运输到作业现场,在装载之前需要在车厢内壁涂抹一层防黏液,该材料不会对混合料性能造成任何影响。在运输的环节需要使用篷布或者棉布覆盖处理,确保温度流失处于合理范围内,且防止发生尘土污染问题。

2.6.2 材料到达施工现场后,安排专门的人员指挥卸料,卸料时主要把运输车辆停在转运车前面距离车辆10~30cm位置处,并且保持空挡滑行,通过摊铺车推动转运车行驶。协调结束后,通过转运车完成二次搅拌处理,拌和均匀后的材料进行检查摊铺施工。为了使摊铺施工的质量合格,将离析、结块、温度不合格的材料作废,禁止投入工程中应用。

2.7 摊铺

2.7.1 在此次工程的摊铺施工前,对现场的全部机具、设备进行检查,调试性能参数,符合运行标准才能投入使用,并严格执行技术参数标准进行摊铺施工。施工时,选用两台摊铺机同时进行施工,采取全断面摊铺施工方式交替作业施工。施工车辆间距控制在10~20cm,其中搭接尺寸控制在30~60cm左右。针对下面层摊铺工序来说,需要采用钢丝绳在高程点做好牵引,保证摊铺的厚度能够满足工程需求。此外,在摊铺环节每个面层的搭接位置交错设置2m以上,且摊铺设备的行驶速度控制在2~6m/min之间,路面温度在140~165℃之间,保持均匀、慢速、连续的摊铺要求。

2.7.2 现场摊铺作业的环节由质检人员随时进行检查,确保摊铺作业的平整度、厚度、温度等符合要求。如果存在不符合要求的情况,应做出调整和控制,并对机械设备不能进入的位置使用人工摊铺补充施工。中、上面层摊铺的阶段都要做好下面层的清理处理工作,达到平整度的要求再进行黏结层的喷洒施工,以达到连接性能要求。

2.8 碾压

2.8.1 混合料摊铺结束后立即组织碾压施工,根据要求进行初压、终压、复压。初压施工时,施工温度要≥140℃,采用重量为12t的压实施工进行碾压,碾压方式以静压方式为主,实施2~3遍压实,车辆的行驶速度控制在1.5~2.0km/h;复压施工主要采用的是双钢轮压路机进行施工,一般碾压4~6遍即可,速度为2.5~3.5km/h;终压施工采取钢轮压路机进行施工,超过2遍,保证结构达到平整度的要求,速度为2.5~3.5km/h,采取静压的方式,温度必须在100℃以上。

2.8.2 碾压施工中在直线路段按照从两侧到中间顺序进行施工。曲线路段采用从内到外的施工顺序,保持相邻路段的重叠宽度为1/3~1/2轮宽,且碾压结束后没有发生开裂、推移的问题。在开启振动功能之后,振动频率为35~50Hz,振幅为0.3~0.8mm,从而达到密实度的标准。碾压工作结束后,对各个层的压实度性能进行检查,同时在路面温度≤50℃以后才可以开放车辆通行,并且车辆的行驶速度不能超过40km/h[3]。

2.9 接缝处理

在此次的路面现场施工中,应确保上、中、下面层的施工缝连接顺畅,达到密实度的标准。在接缝施工时主要是通过平接缝方式进行施工的。操作环节在表面铺撒一层薄层砂带,后续施工时要切割掉该部分。表面铺设沥青层结构,再进行继续摊铺施工,且要预留摊铺的厚度,并应用双轮钢筒压实施工。按照先横向后纵向的方式,碾压机械行驶到作业现场,每碾压一次,旧面层需要向着新面层移动15~20cm。另外,为了满足施工标准,各个面层结构的接缝需要达到重叠性的要求,相关的交错要大于1m以上。

2.10 质量控制措施

2.10.1 精密测量:在面层施工环节需要做好测量放样工作,控制数据的精度达到摊铺质量标准要求。在面层测量放样环节落实中心线与水准点的控制,通过精密性的仪器开展测量,并且保持设备的固定性,人员在进入岗位之前需要进行培训,并且获取国家颁发的从业资格证书,同时施工人员要对设计方案有足够的了解,以切实提升面层的质量水平。

2.10.2 材料控制:因为材料对公路项目性能以及车辆通行效果产生直接的影响,所以必须加强混合料的质量控制,应符合工程的标准和要求。对于材料的选购一般按照集中采购的方式进行,通过招标的方式确定供应厂家,应对供应单位做出全面的审查与监督,符合要求才能参与投标。对于各项进入现场的材料,先检查技术文件,确定其达到性能和质量标准,还要按照规定要求配比,以达到工程的技术标准要求。在配合比确定后不能随意更改,如果要调整设计方案,则需要通过监理工程师的审批。

2.10.3 设备检查:项目开展时采用到的设备数量、规格类型比较多。设备的性能对于工程的质量、效率存在直接的影响,所以在投入使用前必须进行全面的设备检查,性能和质量满足工程的要求,防止对工程的质量带来不利的影响。在投入使用后,落实检修、维护以及保养的各项措施,保证性能和质量达标。同时,制定完善的设备管理制度,明确设备人员的责任,并加强现场的监督与检查,消除一切不合理的因素,对工程质量的提升产生积极的作用。

2.10.4 控制筛孔:筛孔是重要的筛选材料工具,通过筛孔直径可以控制材料的粒径。当前在工程项目的现场施工中很多单位都会将矿料级配调整到中值,这种级配的情况下,虽然有合适的级配曲线形式,其整体走向较好,但是对于不同走向的级配曲线,却不能达到原材料的性能。因此,为了使混合料的性能合格,要结合现场情况加强筛孔孔径控制,保证其处于合理的范围内[4]。

2.10.5 避免雨天施工:因为公路路面处于自然环境中,所以环境变化会产生很大的影响。降雨天施工会导致混合料的性能下降,对性能造成较大的影响,威胁到工程的质量。施工单位管理者积极和气象部门保持联系,关注天气变化,随时调整工作计划,加强现场的保护与管理,一旦发生降雨天气,应及时停止施工,并且对施工完毕的路段进行遮盖处理,在停止后及时检查混合料的性能[5]。一旦发现路面因为降雨导致的性能不合格,应在铲除后再次施工。

2.11 质量检测

在公路路面施工结束后,监理工程师从平整度、压实度、防渗系数、抗滑系数方面出发进行检测。在符合要求后,才能出具验收合格单并投入工程使用。在工程项目实施前,施工单位先进行自检,对路面的性能有所了解,其检测结果可见表1。

表1 面层性能检测结果

分析表1数据可以得出,该工程的压实度平均值为96.8%,平整度系数平均为0.80mm,防渗平均系数为150mL·min-1,平均抗滑系数为45。通过指标分析,各方面的参数都达到了设计标准要求,说明此次的施工质量达到了施工标准。

3 结语

综上所述,在公路沥青路面工程施工环节,面层是公路路面体系的重要结构层,是衔接路基与路面的基础。面层施工环节需要做好技术工艺控制,以此达到项目建设需求。在后续项目开展时,要对面层技术工艺进行优化,同时从材料性能控制、技术工艺控制以及现场施工控制等方面做好优化管理,给公路工程建设奠定基础。

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