冯金满
摘要:沥青路面在当前公路建设中应用最广,主要由沥青结合料和矿物质材料组成,可提高路面的平整度、耐水性和耐久性,减少行车对路面的损害。沥青路面施工要经历多个环节,存在诸多变动因素,尤其是一些细节,若有忽视极易影响最终工程质量,所以应加强此方面的注意。
关键词:沥青路面;施工质量;控制要点;碾压;混合比
1 实际案例分析
某段高速公路总长度为15km,路基宽28m,路面宽度为26m,采用半刚性基层沥青路面,厚度为8cm。采用集中拌料、分层施工的方式,摊铺机摊铺,碾路机负责压实。路面为双向四车道全封闭式高速公路,车速为90km/h。该工程的底基层为二灰土,基层使用稳定碎石,面层下部为粗粒沥青混凝土,面层上部为细粒沥青混凝土。工程施工时间为2012年2月至2012年8月,全线标段为K90+620—K105+620。施工质量控制是建设工作的重中之重,材料选择、混合料配置、碾压施工是施工的关键和要点,一旦出现质量问题,整个工程的质量都要大打折扣。
2 原材料的选择及质量控制
2.1 概述
与普通路面相比,沥青路面的优势主要体现在良好的水稳定性、耐疲劳性以及低温抗裂性和高温稳定性。原材料的质量对路面影响甚大,如果沥青材料不具备极佳的高温性能或矿物质材料中含泥量较多,会对混合料的综合性能产生不利影响。国内很多沥青公路耐久性较差,其原因是多方面的,原材料质量无疑是第一要素。随着建设项目数量的增多,原材料供应日益紧张,偷工减料等行为时有发生,所以必须加强原材料质量控制。
2.2 沥青材料
该工程的上面层采用的是SBS现场改性沥青,存在极大的变异性;下面层则使用韩国SK-70石油沥青,质量较为稳定。为保证工程质量,对其延度、软化度和针入度三项指标做了认真测试,并根据要求加以适当调整。
影响沥青材料指标的因素有很多,如生产原材料的品质,所以在采购时务必要重视原油资源;常用的生产工艺有氧化法、调配法、蒸馏法、溶剂脱沥青法等,采用不同的方法,对沥青最终性能有着不同影响;运输和储存条件同样会影响到沥青性能,工程使用的是改性沥青,存储时间过长极易引起检测指标变异;另外,试验过程中的设备精度、环境条件、试验人员自身素质等因素都可能会出现偏差,从而导致沥青指标的变异。
为避免出现以上问题,需采取相应的解决措施,如建立健全合理的原材料采购制度;原油品种来源地尽量固定,稠油资源质量要高;不断更新生产工艺;改善运输条件,确保运输途中不会引起沥青的质变;储存时放置在专业存储罐内,为避免出现分层、离析等,应配置有相应的搅拌设备;完善检验制度,加大监督力度,尽量达到全面的质量控制,展开多指标、多层次的检验。
2.3 集料选择
集料的合成级配及含泥量是沥青混合物的主要影响因素。在级配方面,加工破碎机为所用机械,其振动筛筛孔的间距不能过大或过小,否则会影响集料的通过率,进而影响到级配,而生产过程中,如果筛网材质较差,很容易被磨损,所以应提高筛网强度;破碎机产量有限,在长期高产量的运行下,承受的负荷越来越大,以至于集料形状发生变化,破坏级配的稳定性另外,料源和取样方式也是主要影响因素。
因此,要保证级配的稳定,首先要使用适宜的破碎设备;其次要合理选择加工场地,不能有积水,且要做好防尘、防雨准备;对集料加工的规格加以严格限制,明确每一项具体要求。
3 混合料的变异及质量控制
3.1 概述
原材料和设备准备齐全后,要经过配置搅拌形成新的混合料,配合比尤为关键,直接决定着混合料的性能质量。如果混合比不合理,混合料就难以充分发挥其力学性能,然而在实际生产中,因搅合不均匀、温度控制不当等原因,很容易导致沥青混合物性能下降。其中最为关键的三个因素是混合料级配、沥青含量和沥青温度。
3.2 沥青混合料的级配
混合料是由集料和沥青材料混合而成,所以集料的级配直接影响着混合料。在拌合中,冷料粒径若有较大的变化,极有可能会使集料溢出,造成不必要的浪费,而且还会影响到级配。工程采用的是间歇式沥青拌合楼,热料仓的数量越多,级配变异可能性越小;仓筛孔要合理设置,且其间要保持大致相同的差距,否则筛孔过多将增加级配的控制难度。另外,取样和级配检测方法也应与要求相符。
为避免以上问题,使混合料的级配更加稳定,首先应合理控制集料级配;集料场地用保持排水通畅;集料的湿度不能过大,所以要采用搭棚或覆盖的方式防雨;卸料时禁止在同一个位置大料堆,集料堆置高度在4m以下。其次拌合楼要加以改进,如热料仓筛孔数量适中;冷料仓增设加高隔板等。
3.3 沥青含量
沥青主要其胶结作用,当沥青使用量较多时,矿料间的粘结性更强,彼此间摩擦力增大,混合料强度也随之增大。但不能超过允许值,否则将不会起摩擦作用。当然,沥青含量不足时,同样对其强度不利。所以,在配置时应精确计算沥青的使用量。合理控制搅拌温度和时间;取样要均匀;拌合过程中做好记录,实时观察沥青含量的变化所带来的影响,如有异常必須及时处理;派专业人员开展沥青含量抽提试验,将误差降至最低。
4 摊铺碾压施工阶段的质量控制
4.1 概述
沥青路面要具有良好的路用性能,则要求沥青混合料经过摊铺、碾压后密实度高、平整性好,表面层还应具有良好的抗滑能力。具有良好压实度的路面其承载力比较强,是避免形成早期压密性车辙的有力措施之一。压实度并非越大越好,过度压实使沥青混凝土的孔隙率过小,面层容易产生辙槽和推挤破坏。
4.2 摊铺工作
摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面。当以控制高度为主时,以走钢丝为宜;当控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法。摊铺过程中,应尽量避免停机,应将每天必须停机中断摊铺点放在构造物一端顶定做收缩缝的位置。在中途万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使下沉;选用熟练的摊铺机操作手,并进行上岗前培训。作业速度对摊铺机的作业效率和摊铺质量影响极大,摊铺过快,除影响压实外,还易导致沥青砼面层表面有刮花的现象,碾压后表面质量差;摊铺速度时快时慢、时开时停,则会造成路面平整度、压实度较差的现象。
4.3 压实度的控制
采用正确的碾压工艺、配备足够数量的压实设备,是形成良好压实度的前提。同时,也要合理进行碾压设备的组合,合理搭配才能发挥出设备的最大功效;应合理设置压路机技术参数,振动压路机的自重、振幅、振频、碾压速度等均会对压实度产生影响。优良的设备还要以合理的速度“高频、低幅”碾压,才能获得良好的压实效果;在合适的温度下碾压,同时在碾压过程中,尽量缩短碾压段落,并做到跟紧碾压;对不同粒径的混合料,应根据其最大粒径选择合理的碾压层厚度。
5 结语
沥青在当前公路建设中有着广泛应用,沥青路面的强度、韧度、耐水性、持久性都比普通公路优越,值得推广应用。实际施工中,受诸多因素影响,如何保证质量十分重要,需采取有效措施提升路面性能。
参考文献
[1] 张长友.沥青路面施工质量控制的研究[J].价值工程,2012,24(11).
[2] 姜丽梅.浅析沥青路面施工质量控制[J].科技创新与应用,2013,28(25).
[3] 蔡延祥.沥青路面施工质量控制技术研究[J].中国高新技术企业,2014,22(6).
[4] 姚辉皇.沥青路面常见病害问题及施工质量控制[J].商品与质量,2014,20(4).