甄 敏 宋志海 崔慧丽
(1.平顶山市公路管理局,河南 平顶山 467000;2.哈尔滨市江堤维修管理处,黑龙江 哈尔滨 150086;3.平顶山市沥青油库,河南 平顶山 467000)
我国高速公路中沥青路面占了很大的比重,具有噪音低、维修方便、行车舒适的特点,并在高速公路建设中不断涌现出新的工艺、理论,使得道路施工技术得到了空前的发展。但伴随着建设速度的快速发展,施工过程中也出现了各种问题,加上控制技术和质量管理力度不够,造成了一部分路面出现损坏现象。例如沥青混凝土的不均匀性、路面孔隙率、早期损害的网裂、形变、局部车辙、泛油、路面构造深度不均等问题。
施工质量的控制包括事前控制、事中控制和事后控制,事前控制要做好工程招投标,确保中标企业能够完成各项工作;认真审核施工单位的专项施工方案、进场材料和设备,并对沥青材料生产资质、生产能力和生产设备性能审核;开工前进行试铺,对试铺段进行规范要求的各项检查检测;提高工程参与人员的质量意识,做好主要技术人员和操作人员的培训工作。事中控制则主要控制好材料的生产、存储、运输,材料不经监理工程师批准不能使用,施工过程中监理要旁站,根据试铺路段的技术指标指导施工过程。事后控制是对路面工程进行检查验收,整体各种技术文件档案。
高温稳定性,温度升高时,路面的强度和刚度会显著下降,在高温季节要保证路面在荷载反复作用下不产生变形、泛油问题,就要保证路面具有较高的高温稳定性,可以采用在混合料中增加粗集料的含量,降低孔隙率等措施。
低温抗裂性,在低温状态下,沥青材料会产生收缩变形,表现出脆性,从而形成路面裂纹,路面积水会通过裂纹进入路面内部,经过冻融循环和车辆荷载作用,很快会造成路面结构的破坏。路面的裂缝破坏通常可以分为两种:一种是疲劳开裂;一种是温度下的收缩开裂。不论哪种裂缝都是在低温下容易发生。所以沥青材料选用时要考虑稠度和温度敏感性问题,选用抗老化性能强的沥青。
水稳定性,水分进入沥青混合料后会影响集料和沥青之间的粘结强度,引起沥青膜的剥离,路面出现松散现象,严重时还会影响基层的稳定性,在潮湿多雨的地区更要注重沥青材料的抗渗性。
耐疲劳性,沥青路面在外界多种因素的作用下,要保证期不会很快失去黏性、变脆,从而发生发生脆裂,路面出现松散,在沥青用量较低时,这种现象会更加严重。路面结构设计时要选择合适的材料,并通过合理的结构设计,提高耐疲劳性。
良好的平整性和抗滑性,这两种性能直接影响着路面的正常使用,平整度的实现要通过提高施工质量的严格控制,从地基碾压一直到路面材料铺筑,对每一层都要控制平整度,平整度还和高温稳定性有很大关系。抗滑性可以通过改善路面的构造,采用磨光值高的抗滑性混合料,加深表面纹理等措施可以达到抗滑效果。
原材料因素,要严格控制原材料的性能和质量,挑选合适的材料产地,对进场的材料加强质量验收工作,做好材料的存储,取样时保证全面性。
沥青混合料,热拌的沥青混合料要经过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段,拌和的时候保证混合料的均匀,根据气候和材料决定拌和时间,混合料存储上要具有良好的保温性,存储时间不能超过相关技术要求。
操作人员,公路修建参与的所有技术、管理以及操作人员都有持有相应的资质证明,在施工前要经过岗前培训,提高施工人员的责任意识,将工程中的人为因素降到最低。
检查下承层的质量,虽然基层施工完成后已经经过检查验收,但距路面沥青铺筑有一定的时间间隔,不可避免的再这段时间内会受到外界因素的作用,可能会出现局部的破坏,要清理干净下承层表面上泥泞杂物,在桥头和通道两端出现基层沉陷时,要在全宽范围内进行挖填处理,在确保没有缺陷的情况下洒透层油。
施工放样中,考虑下承层的高程差值,根据高程值设定挂线标准桩,控制摊铺的高程和厚度,并放样出平面轮廓线,设置导向线。当下承层厚度不够时在本层内加入厚度差。下承层厚度和高程都超过设计值时,按照本层的厚度放样。保证沥青路面的总厚度,并使得高程不超过容许范围。
采用大吨位的运输车,载重上要保证制动、掉头时不对集成、透层、封层等结构物造成破坏。车厢采用金属材料,使用前后要清扫干净,在表面涂一层隔离剂。装料时要分别对车厢位置三次平衡装料,减少离析现象。车厢有篷布覆盖,注意保温,进入现场时车辆不能带有污染路面的脏物,保证运输量比摊铺速度稍有富余。
根据摊铺机的操作规程确定摊铺工艺,过程要缓慢、均匀,中间最好不间断,出现离析、波浪等现象时,要及时分析原因,进行消除。一台摊铺机的宽度,双车道不超过6m,三车道不超过7.5m,两台以上机器作业时前后要错开10~20m,接缝搭接要错开轮迹带。摊铺机开始前要进行预热,保证在100℃以上,刚开始阶段可以通过采用较高温度的混合料来提升摊铺机的温度。
自动找平时,下、中面层采用走线法确定高程,上面层采用平衡梁方式,初步摊铺要保证平整度和横坡的技术要求。沥青摊铺温度,改性沥青要比普通沥青稍高,普通沥青摊铺温度保证在130℃。施工过程中,运料跟不上摊铺速度的情况,要使运料车集中等候,减少摊铺机停机次数,等待时间混合料出现硬块,要去除以后进行供料。摊铺过程中要避免人工反复修整。
碾压时要控制好,碾压温度,高温下用较少的碾压遍数取得较好的压实效果。温度过低容易产生轮迹,难以消除,造成路面的不平整。碾压厚度上,沥青面层不同于基层和底基层,基层碾压时厚度越大,越不容易达到好的密实度,而沥青则是厚度越大越能保证碾压密实度,因为较厚的沥青混合料层能够降低温度损失,从而达到压实效果,碾压层厚度最好在推荐值之上。
压实速度和遍数上,是相互制约的,速度越快,碾压效果越不好,碾压遍数就越多,控制碾压速度在一个合适的范围内,可以有效的提高碾压功效。一般控制在5km/h以下,速度过低会造成摊铺和碾压的间断,同样不利于碾压效果。
振幅和频率上,要根据沥青混合料自身的振动频率确定压路机的振动频率,尽量使两者产生共振,增加压实效果和效率,同样过大或者过小的频率都不利于压实效果。振幅越大会增大振动能量,加大振动深度,要根据碾压层的厚度,确定振幅的大小,并保证骨料不会被压碎。
机械设备主要包括拌和设备、运输设备、摊铺设备、碾压设备,以及各施工机械的相互组合。各个设备使用要按照操作章程严格执行,并根据沥青混合料的特点适当调整,充分提高使用效率,保证使用质量。机械设备之间要做到科学的配合施工,拌和设备和摊铺机设备组合时,保证供料和使用处于一个平衡过程,摊铺机和压路机组合要保证一定的距离范围,紧跟慢压,保证摊铺和碾压工序良好衔接,不出现间隔,提高路基压实质量。
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