杨 志 芳
(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)
高等级公路沥青混凝土路面施工工艺及控制
杨 志 芳
(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)
简述了高等级公路沥青混凝土路面的施工工艺流程,从沥青混合料拌合、运输、摊铺、碾压、验收等环节,阐述了沥青混凝土路面施工的质量控制措施,旨在提高公路工程的建设水平。
高等级公路,路面,沥青混合料,施工工艺
城市公共基础建设对高等级公路的质量要求促进了整个公路施工技术的发展,传统的公路施工容易受到各方面因素的影响,质量难以得到保障,公路施工工艺系统控制在此情形下应用而生。它极大程度的规范了施工技术要求和方法,通过完善和控制施工工艺流程来实现公路施工的质量控制,保证原材料和混合料得到充分的利用。本文将结合笔者的工作经验,深入探讨沥青混凝土路面施工工艺系统控制措施。
高等级公路沥青混凝土路面施工工艺流程可以简单概述为材料选择、设计目标配合比、设计生产配合比和验证生产配合比四个部分。
1.1 材料选择
1)集料选择基本要求。集料选择是整个施工工艺的基础环节,是施工工艺控制的保障。从粗集料的选择来看,粗集料应该满足坚硬、耐磨耗、棱角符合要求和嵌挤能力强的特性,一般要求针片状颗粒的含量在1/10以下,特别是对于直径小于0.075 mm的筛孔颗粒,含量应该保证在1%以下[1]。一般来说,粗集料的加工应杜绝使用颚式破碎机,粗集料的存放时间必须适宜,过长的存放时间会使集料表层被薄薄的粉料所包裹,严重影响沥青与集料的粘附。在具体的粘附试验中,未经过水洗的碎石可以准确反映碎石与沥青的粘附能力。从细集料的选择来看,机制砂是最好的选择,路面施工单位一般可以自己制作适宜的机制砂,当然原材料缺少时可以使用石屑代替,石屑要求低于0.075 mm的筛孔颗粒,含量应该低于15%[2]。如若使用天然砂,总体含量不能超过总集料的7%。
2)填料结合料选择的基本要求。沥青混凝土路面的填料一般选择磨细的石灰岩石粉,如若粘附性不能满足施工要求,亦可添加2%的水泥来替代石灰岩石粉。值得一提的是,拌合机回收粉尘不能用于沥青路面的填料。
1.2 设计目标配合比
在完成原材料的筛分结果之后,施工人员水洗法对粗集料进行矿料的合成级配计算,一般要求级配的结果在设计规范级配范围的中值附近,沥青的用量可以依照0.5%的间隔进行逐渐递增试件。最后通过沥青粘度—温度曲线进行确定,沥青的最佳用量通过马歇尔试验来测得,此外,还必须进行水稳定性试验和高温的稳定性试验。
1.3 设计生产配合比
生产配合比的设计是建立在目标配合比的基础上,高等级公路沥青混凝土的路面混合料是通过间歇式搅拌机来实现的,生产配合比的设计是按照目标配合比的结果将集料冷料输入搅拌机[3],通过模拟实际生产施工的状态,将热料仓中的集料经过振动筛选后配合级配曲线,尽可能满足目标配合比级配曲线,最后利用确定石油比和马歇尔试验确定最佳的沥青用量。要注意的是拌合机的筛孔必须保证最大粒径的级配范围。
1.4 验证生产配合比
验证生产配合比是指通过试拌试验来检查级配的可行性,它一方面对沥青混合料的外观和内在质量进行检验,一方面对碾压成型后的钻芯进行检验,通过不断地数据分析和整理,排除不规范的因素[4],保证生产配合比满足施工工艺的要求。依据笔者的实践经验发现,很多的施工单位在稳定性试验中只注重目标配合比的测定,对于拌合机热料仓取样的稳定性试验缺乏足够的关注。
高等级公路沥青混凝土路面的施工工艺系统控制主要包括沥青混合料的拌合控制、沥青混合料的运输控制、沥青混合料的摊铺控制、沥青混合料的碾压控制和质量管理检查验收控制。
2.1 沥青混合料的拌合控制
依据笔者的施工经验,高等级沥青混凝土路面混合料拌合一般选择间歇式拌合机为宜,在具体的拌合前,施工人员需要深入了解该拌合机的性能和参数,针对实际情况确定适宜的拌合时间,在拌合时保证施工温度和材料配合比的正确性,集料颗粒必须满足均匀包裹、无花白料和剥离的特点[5]。
2.2 沥青混合料的运输控制
沥青混合料的运输过程中容易出现混合料尘土污染和温度下降的现象,笔者依据施工经验认为沥青混合料的运输应该采用20 t以上的大型自卸车进行运输,在运输时需要注意保证车厢内的干净,如果混合料容易出现粘附,可以将洗涤水涂在车底,切记不能使用油水混合物,如果混合料容易出现离析,可以通过每卸一车,运料车向前推进一定距离来保证混合料的质量[6]。为了保证拌合的高效率,混合料的运输必须相对于拌合操作有充分的剩余,在摊铺的过程中,运料车必须与摊铺车保持30 cm的距离,卸料时运料车在摊铺机的推动下前进。
2.3 沥青混合料的摊铺控制
混合料的摊铺是整个施工工艺控制中最重要的环节,摊铺的质量控制主要包括摊铺速度控制和摊铺施工的温度控制两部分。
1)摊铺的速度控制。
摊铺的速度控制的最终目的是为了实现沥青混凝土路面的平整,保证沥青混凝土的密度满足施工要求,笔者通过实践总结出沥青混凝土的摊铺过程必须保证匀速,一般的对于摊铺速度在1 min~6 min之间的施工工程[7],摊铺速度可以通过以下的公式计算得到。
V=Q1/141A。
其中,A为公路施工的面积,m2。
2)摊铺施工的温度控制。
缘于沥青混凝土摊铺的速度决定整个施工工程的进程,施工控制中的摊铺温度控制工作显得至关重要,笔者认为防止摊铺温度出现异常的主要措施是保证数据传输与数据分析工作,这样才能在出现异常情况下迅速找到问题源头并予以解决,一般认为,摊铺机在施工过程中沥青混合料的温度会出现小幅度的上升[8],这是由热温传递和熨平板的共同加热作用所导致的,实践证明,温度上升会维持在5 ℃~10 ℃左右。
2.4 沥青混合料的碾压控制
沥青混合料的碾压也是路面平整的必要条件,在实际施工中不同的结合料与结构层需要不同的碾压方式来实现,笔者通过总结以往经验发现施工工艺中的碾压控制需要注意以下几点:
第一是在碾压过程中保证洒水量,这是为了防止混合料的温度急剧下降[9]。
第二是压路机在未碾压的路面上不能进行转向和掉头,即使是碾压后的路面也不能振动行驶。
第三是对于当天摊铺的路面必须加以保护,不能在上面停留任何的车辆[10]。
第四是碾压时采用钢轮压路机联合胶轮压路机的方法可以取得较好的施工效果,值得注意的是,速度必须保证基本匀速。
第五是压路机碾压时必须采用慢起步的方式,不然会引起摊铺层排移,影响施工效果。
2.5 质量管理检查验收控制
高水平的沥青混凝土路面离不开科学系统的质量管理和检查验收体系。在质量管理中,笔者认为检查评定必须对施工的各个工序进行鉴定,对于不符合质量规定的路面必须加以修整。尤其对于高速公路和一级公路应该设置实时的动态的质量管理,通过整理数据和资料为公路的后期维修提供基础保障。
经过近几年的城市化发展,我们不难发现社会对公路的要求越来越高,其中的沥青混凝土路面是国家公路建设的核心。高等级沥青混凝土路面可以显著地改善城市化进程中的交通拥堵问题,更好地为经济发展所服务,可以预见的是,未来施工单位的施工工艺系统控制会成为公路建设的重点,笔者通过实践经验提出了以上几个控制要点,要想更好建设高等级公路,还需所有研究施工人员共同的努力。
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Construction technology and control of the high-grade highway asphalt concrete pavement
Yang Zhifang
(ShanxiJinzhongHighway&BridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)
The paper briefly introduces the construction technology procedures of high-grade highway asphalt concrete pavement. Starting from aspects of asphalt mixture mixing, transportation, paving, rolling and acceptance check, it describes asphalt concrete pavement construction quality control measures, with a view to improve the highway engineering construction level.
high-grade highway, pavement, asphalt mixture, construction technology
1009-6825(2017)02-0146-02
2016-06-24
杨志芳(1978- ),男,工程师
U416.2
A