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道路施工中沥青路面施工质量控制分析

2023-12-26蒙永兴

运输经理世界 2023年30期
关键词:车辙沥青路面压实

蒙永兴

(中交建筑集团有限公司,北京 100022)

0 引言

沥青路面因其优异的耐久性和高成本效益在道路建设中得到了广泛应用。沥青路面的施工质量直接影响沥青路面的性能,足够的路面厚度、适当的压实度以及沥青材料的均匀分布,有助于防止路面过早出现变形,合理的路面结构在应对温度变化、湿气渗入和紫外线辐射等方面有重要作用。加强沥青路面施工质量控制,可以提高路面抵抗环境压力的能力,延长其使用寿命并降低维修需求。基于此,文章主要对施工质量控制策略进行分析,以更好地保证沥青路面施工质量,提升道路基础设施的安全性和持久性。

1 道路施工中沥青路面施工质量控制的重要性

沥青路面的性能和使用寿命在很大程度上取决于施工质量。

第一,加强施工质量控制,能够保证路面结构的稳定性与平整度,进而提高车辆行驶的舒适性。

第二,加强施工质量控制,能保证沥青路面的结构完整性。在施工过程中确定适当的路面厚度、合适的压实度,确保沥青材料均匀分布,有助于防止路面过早发生开裂、车辙和疲劳等变形问题(见图1)。

图1 沥青路面开裂、车辙和疲劳

第三,加强施工质量控制,能使沥青路面更好地应对温度变化、湿气渗透和紫外线辐射等因素的影响,避免其出现过早老化、黏结剂剥离等问题[1]。

因此,在施工过程中,必须高度重视施工质量控制,以确保沥青路面的可靠性和耐久性。

2 施工质量控制的关键环节

为了实现理想的施工质量,保证沥青路面的综合性能,必须从设计、材料质量、施工技术等多个方面入手,加强质量控制。

合理的设计方案是保证工程施工质量的基础。因此,必须加强对设计环节的质量控制,确保路面厚度、路面结构、集料级配、沥青黏结剂含量等设计指标符合施工要求,以确保路面施工达到预期目标(见图2)。

图2 路面厚度检测

材料质量对路面的耐久性能有很大影响。因此,在施工质量控制中需要严格进行材料检测,如骨料、沥青黏结剂和添加剂,以确保其符合标准,同时要严格遵循材料储存标准对材料进行合理管控,以防止材料污染或性能发生变化[2]。

沥青路面施工过程中采用的施工技术对施工质量有直接影响。采用适当的压实技术和配套设备可以确保路面的均匀性与密实度;适当的表面处理,可以提高路面的抗老化能力。

3 沥青路面施工质量评估指标

3.1 物理性能测试指标

第一,沥青路面的结构完整性和耐久性与沥青黏结剂的含量有一定的关系,因此确保实际黏结剂含量在合理范围内至关重要。可以采用点火炉法或溶剂萃取法等试验室测试方法,通过比较测量值和目标黏结剂含量,发现黏结剂含量偏差并及时调整。

第二,空隙率是指沥青混合料中的空隙所占的比例,其会影响路面的抗湿害能力、耐久性和抗老化等性能。可以利用体积比重测试或真空密封法等方法测量空隙率。应将测试结果与规定指标进行比较,如果超出指标范围,需要进行调整,以提高路面性能[3]。

第三,集料的级配会影响混合料的工作性能、强度和抗变形能力。可以通过筛分试验来确定集料的粒径分布情况,将试验结果与规定的级配限值进行比较,并进行必要的调整,以优化混合料的性能。

3.2 结构性能测试指标

结构性能测试指标主要用于评估沥青路面在受到负荷和交通引起的应力时的承受能力。其中,马歇尔试验用于评估沥青混合料在特定荷载和温度下的抗变形能力。该试验通过在规定速度下对试样施加载荷,测量压实后的稳定性和流动性。将测试结果与规定的稳定性和流动性极限进行比较,以确保路面能够在承受交通荷载时不产生过度变形。

间接抗拉强度试验用于确定沥青混合料的抗裂性和车辙性能。该试验通过测量经过压实的圆柱形试样在间接拉伸载荷下的抗拉强度。测试结果有助于评估混合料对于由反复交通荷载引起的疲劳开裂和车辙的抵抗能力。

3.3 可持续性评价指标

沥青路面建设的能耗是指在材料生产、运输和施工过程中所需的能源消耗。采用生命周期评估等方法,可以估计沥青路面在整个生命周期内的能源消耗。其中,在沥青路面建设中使用再生材料可以减少对原始资源的需求,再生材料含量指数可用于衡量在路面建设中使用的再生材料的百分比。环境影响指数则能评估与沥青路面建设和维护相关的潜在环境后果,其考虑二氧化碳排放、空气污染和生态破坏等因素[4]。生命周期评估技术可用于评估路面施工的整体环境影响,可为施工方的相关决策提供有力参考。

4 沥青路面施工质量控制要点

4.1 施工过程监测

为保证沥青路面施工质量,需要正确处理材料,采用适当的施工技术科学摊铺和压实沥青层等,同时密切监测施工过程,以便及时发现潜在问题,向施工人员提供必要的指导和反馈,确保施工工艺符合标准[5]。

第一,设备的正常运行对路面压实施工效果有重要影响,因此需要定期检查和维护设备,为路面压实施工质量提供保障。

第二,天气因素对沥青路面的施工质量也有一定的影响。极端温度、湿度或降水会影响沥青混合料的性能、压实质量和路面整体性能。实时监测天气状况及其对施工活动的影响,便于作出必要的调整,如调整施工进度、增加养护时间或实施适当的温度控制措施等,以优化施工过程,保证施工质量。

4.2 材料选择与验收

在材料选择与验收工作中,需要建立评估沥青路面施工材料质量的标准和程序,涉及试验室测试样品、供应商资格认证等[6]。材料测试在验证建筑材料质量和适用性方面起重要作用,可通过骨料筛分分析、黏结剂含量测定以及与性能相关的测试,评估材料的物理和机械性能。适当的材料存储和处理对保持材料的质量和性能至关重要。特别是沥青黏结剂、集料和添加剂,应在适当的条件下储存,以防止污染、降解或吸湿。

4.3 人员培训和管理

在沥青路面施工质量控制中,对施工人员进行全面的培训也十分重要。培训形式应包括课堂教学、实际操作和研讨会等,以促进施工人员专业知识和技能的提升[7]。定期的培训更新对于让施工人员了解最新行业实践和进展,以及掌握施工质量控制方面的知识至关重要(见图3)。

图3 施工人员培训的主要内容

5 沥青路面施工常见问题与解决方案

5.1 常见施工质量问题

第一,离析。离析是指沥青混合料中粗集料与沥青黏结剂分离的现象,通常表现为成分不均匀的斑块或条纹。离析可能由多种因素引起,如混合不当、压实不充分、水分过多或黏结剂含量不恰当等。需要根据离析原因采取针对性的解决方案。

第二,车辙。车辙是沥青路面在受到反复交通荷载时出现的变形或凹陷,原因包括压实度不够、黏结剂含量不足或混合料设计不当[8]。

第三,沥青路面裂缝包括疲劳裂缝、热裂缝或反射裂缝等多种形式。裂缝可能由混合料设计不当、路面低柔性、过度负载或路面厚度不适当等原因引起。

5.2 常见施工质量问题解决方案

为了解决离析问题,可以采取以下解决方案:

第一,采用正确的拌和工艺。确保沥青黏结剂和集料充分混合,使用适当的拌和设备,并合理控制拌和时间及温度范围[9]。

第二,改进压实方法。使用适当的压实设备,并确保在施工过程中严格控制压实速度和遍数。

第三,最佳黏结剂含量。调整混合料配比设计,优化黏结剂含量,确保黏结剂与骨料有效融合。

为了减轻车辙现象,可以考虑以下解决方案:

第一,采用适当的压实方法,以达到所需的密实度,提高路面结构的承载力。

第二,采用加固策略。添加加固材料,如纤维或土工合成材料,以提高路面的抗车辙能力。

第三,优化混合料配比设计,包括使用改性黏结剂、调整骨料级配或添加剂等,以提高抗车辙能力。

为了解决裂缝问题,可以采用以下解决方案:

第一,合理控制沥青黏结剂含量、骨料级配或使用添加剂,以提高路面的抗裂性。

第二,使用温拌沥青或调整黏结剂等级,以减少热裂缝的发生[10]。

6 结语

综上所述,道路施工中的沥青路面施工质量控制是一项综合性、复杂性的任务,加强对沥青路面施工每个环节的质量控制是确保道路交通安全和持久性的关键。因此,需要从施工过程监测、材料选择与验收、人员培训和管理等多个方面入手,以确保道路的安全性、耐久性和可靠性。未来还需要加强全过程质量管理、不断提升技术水平,以适应不断变化的交通需求,为民众提供更好的道路交通环境。

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