李芳珍
(1.西安建筑科技大学,西安 710311;2.包头市公路建设开发公司,内蒙古 包头 014040)
浅谈沥青混凝土路面质量控制
李芳珍1,2
(1.西安建筑科技大学,西安 710311;2.包头市公路建设开发公司,内蒙古 包头 014040)
现阶段公路路面的铺设,主要以沥青混凝土路面为主,沥青路面以其稳定性、平整性、经济性遍布全国。随着沥青路面的大量修建,加强对沥青混凝土路面修建的质量控制成为施工企业关注的重点,尤其是在地质气候条件艰难的地区,保证沥青路面的质量成为公路修建的一大挑战。本文主要以内蒙古包头市达茂旗的沥青混凝土公路修建为具体案例,在分析沥青混凝土路面质量主要影响因素的基础上,提出了沥青混凝土路面修建的质量控制措施。
沥青混凝土路面;质量;控制
沥青混凝土路面因表面平整、坚实、行车舒适、耐磨、施工期短及保养维修简便等优点而被广泛修建。加强对沥青路面的质量控制,提高沥青路面的施工技术水平也成为了施工企业关注的重点问题。沥青混凝土路面在铺设过程中往往会受到多方面因素的影响,比如:施工设计,施工前的路基铺设,路面材料、水、温度对沥青混凝土混合的影响,沥青混凝土配合比例,施工摊铺机的操作速度,路面接缝质量,后期温度的变化等,都会对沥青混凝土路面的质量控制造成干扰,不仅影响到施工的进度,还对公路使用的安全性、使用寿命以及交通的稳定运行都构成威胁。本文给出的案例施工地点位于半干旱地区的内蒙古包头市,加强对该地沥青路面的质量控制主要考虑该地区土质及气候的特殊性,这些因素的变化不仅会影响施工过程中的沥青铺设质量,更会影响后期公路的保养工作。
影响沥青混凝土路面质量的因素主要包括自然气候条件、路基土质状况、施工人员摊铺机操作和后期道路保养维修。自然条件中影响沥青混凝土路面质量控制的两大因素是温度和水文土质,其中温度对沥青混凝土的质量影响不仅贯穿了路面施工的全过程,更对后期路面保养有着重要的影响。在施工前期,沥青混凝土拌和要充分考虑温度的变化,温度过低,混凝土受热不均匀,混凝土材料之间的凝结力减低,影响铺设的平整度与紧致性。而温度过高,混凝土容易发生老化现象,同样对后期摊铺工作造成阻碍。在施工过程中,施工人员同样要注意温度的变化对沥青混凝土造成的影响,当温度过高时,混凝土在铺设时过早老化,容易出现裂缝,这时需要施工人员对裂缝及时修补;当温度过低时,沥青混凝土凝结力则会下降,不仅影响路面铺设的平整性,更对路面的荷载能力造成影响,路面强度降低影响道路的使用寿命。在路面后期保养维护中,温度依然会对沥青混凝土路面质量构成威胁,在高温环境下,路面吸收的热辐射过多,导致路面泛油沥青混凝土出现软化现象,影响路面坚硬度,温度过低时,路面冷缩容易出现裂缝,导致路面破坏。水文土质对沥青混凝土路面质量控制的影响主要体现在由地区降水引起的路基疏松导致路面塌陷,影响路面使用质量。
人为因素对沥青路面质量的影响表现:①施工人员在施工前期对沥青混凝土材料拌和比例的控制,对拌和温度的设定;②施工阶段,施工人员对沥青摊铺机的操作熟练度,摊铺机的驾驶速度与轨迹;③施工后期,路面的凝结保养以及路面投入使用后的定期维护。这些对沥青路面的质量控制都产生重大的影响。
本文选取的施工案例是位于内蒙古包头市境内的达茂旗。该地区在气候上属于半干旱草原气候也就是大陆性气候,而在地形上基本 属于平原地段,少部分地区地形起伏。在包头市达茂旗主要的气候特征是春季干旱且常常伴随着风沙天气,夏秋两季降水相对春季来说比较丰沛,是全年降水集中季节,而到了冬季则寒冷干燥,灾害性天气多。达茂旗拥有丰富的日照资源,平均每年日照时数保持在3 000小时左右,降雨量稀少,平均年降水保持在256 mm左右,风向主要以北风与西北风为主,属于典型的大陆风,水分含量稀少,因此风沙天气较多,且属于典型的大陆性气候,故而昼夜温差较大。由于气候与地理环境的特殊性,该地区公路施工选址地质多为半固定沙区,地质强度低,含水量少,蒸发量大。在对该地区进行沥青混凝土路面施工时要充分考虑到地区的气候及自然条件,在对沥青路面的质量控制中,沥青路面的稳固性应该摆在重要位置。
施工开展前期,针对达茂旗路面施工特殊的地理环境,沥青混凝土在铺设前,①要保证路面路基的稳固性,要对路面路基进行加固工作,如修建防护栏、风沙防护带等,防止风沙天气对路面的风化作用,同时保证路基的强度符合工程设计的标准,还要在沥青混凝土铺设前对路面路基进行全面清理,保证路面的平整性;②要保证沥青混凝土材料质量过关。沥青混凝土的质量主要受到混凝土原材料质量的影响和混凝土拌和时温度与拌和操作的影响。由于草原施工工期较短,因此对原材料质量的把关并不严格,如碎石场生产不规范导致碎石颗粒不均匀,料场设备不齐全造成集料质量参差不齐,这些都是草原公路施工遇到的普遍问题,对于这些问题一时之间难以根除,但可以控制。因此,在材料采集时施工人员应该提高材料质量准入标准,尽量保证材料质量符合工程要求。在材料准备中,更重要的是沥青混凝土的拌和工作,由于施工地点位于大陆性气候的草原地区,气候温差大,在沥青混凝土拌和时既要注意温度的影响,又要考虑半沙化地质的影响,因此,在材料混合的比例和温度的控制上要有所区别。在控制拌和温度时,要根据沥青混合料高温情况下仍然保持稳定性的原则,尤其是对于包头市这样日照时间充足的地方,更要保证路面在接受大量热辐射后不会形成严重的车辙,同时拌和温度不能过低,时间不能太短,这样易形成花白料,影响沥青混凝土质量,料温过高,沥青过早老化,路面容易损坏。在控制拌和比例时,施工人员不仅要使沥青混凝土达到加固路面的效果,还要考虑到当地降水量的变化。根据当地的气候,冬天温度极低,冻土分布十分广泛,而到了回春季节,冰雪融化量十分大,容易通过路面的细缝渗透进路面的结构层,破坏路面质量,因此,在沥青混凝土混合过程中还要考虑路面的低温抗裂性。
沥青混凝土铺设过程控制路面平整,路面在铺设时首先要保证摊铺机的自动找平装置的有效性及其他装置的功能一切正常,并且对于包头这样温度极端的地区,对摊铺机的全面检查十分重要。在路面铺设过程中,先对熨平板进行预热处理,同时摊铺机的行进速度要保持均匀,控制在每分钟2~6 m的前进速度。此外,摊铺机的选择不可随意更改,否则会导致铺设不均匀的现象出现。在对路面进行压实操作时,要根据草原气候的变化进行操作。草原地区由于温差较大,空气干燥,并受到风速的影响,混凝土凝结的速度较快。在这种情况下,施工人员应改变压路机常规作业,缩短压路机碾压长度,加快压路机振动频率,加强压路机的振动力,从而保证沥青路面的碾压质量。此外,压实作业严格意义上说分为初压、复压、终压三道程序,在气温变化较大的草原地区,三道程序的操作应该顺应当地温度变化,初压温度控制在110℃~140℃,初压过后立即对路面加以平整化确认,复压时温度最好控制在90℃~110℃,终压时则控制在60℃~90℃,并且配合不同的碾压速度才能完成高质量的压实作业。
做好沥青路面的保养工作。由于草原大陆性气候的温差大,风沙的腐蚀作用较强,因此,在沥青路面铺设完成之后,首先,要对路面的摊铺质量加以全面检测,防止裂缝的出现;其次,要采取公路防风沙措施,例如:建立风沙防护栏等。
本文主要结合内蒙古包头市达茂旗地区沥青道路铺设案例,探究了在大陆性气候下沥青路面质量的控制要点,分析了自然气候条件对沥青路面质量的影响。内蒙古包头市属于典型的大陆性季风气候,温差大、降水少、日照多、风沙大。因此,在路面铺设中路基加固工作十分重要,在温度与春季融雪量的影响下,路面热辐射吸收过多会导致路面溶解,造成车辙过多现象,破坏路面使用寿命,而融雪雨水过多渗透至路面结构会造成路面裂缝。为了防止这些现象,在沥青混凝土拌和过程中,要加强沥青混凝土高温稳定性和低温抗裂性。此外,路面的沥青摊铺对路面质量影响也十分重大,在路面摊铺过程中,根据草原气温,要科学调整摊铺压实操作,提高草原沥青混凝土路面的铺设效率和质量。
主要参考文献
[1]吴召军.浅谈沥青混凝土路面质量控制[J].建筑工程技术与设计,2015(6).
[2]李秀花.浅谈沥青混凝土路面质量控制的原则及措施[J].建筑工程技术与设计,2015(10).
10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.10.047
U416.217
A
1673-0194(2016)10-0070-02
2016-04-20