袁爱华 郭郴生
摘 要:近年来,为满足经济发展、交通出行的基础需求,我国的公路工程建设项目日渐增多,区域之间的联系越来越紧密。但公路工程建设中,多以沥青路面为主,这种路面结构施工中,施工的技术要点繁多,不同的施工条件下,可能会面临着不同的施工难题,为保障沥青路面施工目标的完成,工程企业在施工建设中需做好技术管理和质量控制工作,全面提升沥青路面的各方面性能。
关键词:公路工程;沥青路面;施工技术;质量控制;分析
1 导言
我国公路交通事业伴随着经济社会的发展呈现蓬勃发展的态势,各种等级公路工程项目中,尤以沥青路面的使用最多,虽然这种路面结构给车辆提供了相对良好的通行条件,但对于施工技术和质量控制却有着非常严苛的标准。我国公路工程沥青路面施工工艺虽然日渐成熟,但施工技术和质量控制方面的问题时有发生。
2 公路工程沥青路面施工技术与质量控制的重要性
公路工程项目中的沥青路面技术管理和质量控制具有重要的作用,具体表现为以下几点。(1)大大提升沥青路面的施工效果,满足公路工程的质量标准。(2)有利于发挥公路工程在社会经济中的带动作用,使得公路工程在设计年限内保持其最佳的使用状态,延长使用寿命。(3)避免施工质量不达标所引起的返工问题,实现了工程现场资源的合理配置,节约了工程成本。(4)减少了由沥青路面性能不佳所引起的交通安全事故。总而言之,公路工程沥青路面施工技术和质量控制与人们的生产生活有着不可分割的关系,工程企业在参与项目的过程中,要将沥青路面施工技术和质量控制置于关键地位。
3 公路工程沥青混凝土路面施工技术
3.1 沥青混凝土路面的原料选择技术
在施工过程中,沥青原料的选择非常重要。选择应基于道路和周围环境的设计要求,并应选择更合适的原材料。并尝试从当地获取材料。选择粗骨料时,应综合考虑材料的形状、尺寸、强度和磨损。选择细骨料时,可以用碎石、天然砂等当做细骨料的材料,同时,还要科学地控制好细骨料的厚度,通常情况下,太粗的矿物粉末会影响沥青和矿物材料之间的间隙。它的粘度会影响整体性能,如果太细,也会影响水的稳定性。
3.2 沥青混凝土路面的材料混合配比技术
沥青路面施工使用混合建筑材料,而混合比技术是影响混合材料质量的重要因素。为了提高混合材料的质量,有必要选择符合建筑标准的建筑材料和混合技术。(1)如果混合技术非常科学,那么就可以把建设过程中的加热温度和物热温度很好的控制好。(2)控制混合时间。混合时间的长短会对材料颗粒直径有很大的影响,可以让混合材料在公路工程中的作用做好最大程度地发挥,必须控制混合材料的粒径。(3)采样和分析具有混合材料的压实度。孔的直径和路面的压实度被控制在合理的范围内。
3.3 路面摊铺技术
混合比完成后,进入沥青路面铺装过程。为了保证沥青路面的质量,在具体操作中应遵循三个基本原则。第一,适度原则。铺装最要避免急躁,需要严格遵循“慢工出细工”的理念,以减缓铺装速度来提高铺装质量。在苏溪昌南高速公路施工中,瀝青摊铺速度控制在2 m/min,最高不超过3 m/min。同时进行铺布和检查的铺布方式,保证了铺布过程的质量。第二,统一性原则。铺装最基本的技术要求就是看路面的平整程度。所以,在铺装过程中,一定要控制好路面施工中混合料的平整度,如果有地方不整齐,就要把它压平。第三,连续性原则。铺装工艺应该是连续不断的,不要让慢速原理影响施工进度,在提高工程速度的过程中一定要控制好夯锤以及熨板的振动幅度。
3.4 沥青混凝土路面的碾压
在沥青混凝土路面施工过程中,碾压是非常重要的,碾压效果的好坏直接影响整个路面的质量。在碾压沥青混凝土路面过程中,承包商应根据项目的实际要求合理选择压路机的型号和运行速度。在道路压延作业过程中,应协调压延速度和频率。通常,轧制速度应在2 km/h~4 km/h之间。如果选择轮胎压路机,则应结合具体的施工条件。可以有效地调节压力速度,但仍然需要保持速度在5 km/h以下。如果轮胎压路机滚动速度很慢,那么路面的密实度会受到很大的影响,铺装和压实之间就会存在很大的间隙,自然而然地,施工质量就不是很好了。同时,它必须与滚筒模型配合使用,以确保沥青路面的压实效果。
4 公路沥青路面施工质量控制中的常见问题
4.1 施工材料问题
沥青是沥青混合料的重要原料之一。它是一种具有很强的温度敏感性和较差弹性的材料。当外部温度变化时,它会随着热量膨胀和收缩。例如,当温度极低或温度下降时,如果沥青的延展性不符合标准,那么会对沥青的收缩强度有很大的影响。如果沥青的延展性比沥青路面的抗张强度大时,那么路面就会产生裂缝。要想购买好的沥青原料,那么一定要参考好沥青的延展性、渗透性等指标。如果选择的沥青材料不适合做工程材料,那么就会对沥青路面的施工质量存在不好的影响。
4.2 原材料配合比例不合理
把各种原料按照一定的比例混合在一起就叫作沥青混合料。如果原材料不符合质量要求标准,那么在施工过程中,材料不断搅拌,就会存在混合比误差等问题,影响了沥青混合料的质量和沥青路面的质量。例如,如果沥青混合物的加热温度过高,或沥青与油石的比例低,则会影响沥青的内聚性,并最终导致沥青路面松弛甚至剥落。
5 沥青路面的质量控制内容要点
5.1 沥青混合料的搅拌
公路工程沥青路面的质量控制中,沥青混合料的配比和搅拌关乎路面各方面性能。沥青混合料的性质特殊,在运输、搅拌、摊铺与碾压作业中,都可能会伴随着混合料的离析问题,一旦离析现象得不到有效控制,路面的空隙将会高于正常值。因此,沥青混合料的质量控制中,重点要进行配合比设计,保障各种材料用量的合理性,一旦存在配合比设计不当的问题,立即采取有效的措施来进行调整。对沥青混合料的搅拌作业而言,其重点要注意以下要点。根据沥青混合料的施工要求,将搅拌缸的各种工作参数设置在合理的范围内,以保障混合料搅拌的均匀性和充分性,通过搅拌缸工作参数的科学设计,可以使得搅拌作业高效开展;保障布设方式的科学性与合理性,最好沿着搅拌轴纵向布置;做好沥青混合料的温度管理和控制,因为温度是影响沥青混合料性能的一个关键指标。
5.2 含水量和压实效果的控制
公路工程沥青路面的施工作业中,沥青路面有着严格的土壤含水量标准,碾压作业中的最佳含水量应控制在2%左右。部分公路工程施工中可能会遇到地下水分布过多的路段,这一路段的施工作业中,地下水水位可能会对路基路面的稳定性产生极为不利的影响,为克服这一限制,尽量选用水稳性好、不易风化的砂石材料,可以形成水稳性比较好、厚度在20 cm ~30 cm之间的稳定层。路基填筑作业开展中,应根据分段填筑的原则,保障填筑效果,同类填筑材料的累计厚度应保持在0.5 m以内,必要情况下要进行临时排水设施的设计和布设。
5.3 路基裂缝问题的管控
公路工程的沥青路面施工中,路基裂缝发生频次非常高。根据公路工程中的路基裂缝,主要包含了网状裂缝和非荷载裂缝,从两种裂缝的产生原因来看,有着明显的区别,前一种裂缝多是由外界拉力所引发的,而后一种裂缝是与外部温度变化相关的。由于裂縫多公路质量、安全的危害性非常大,施工企业在施工作业中要根据裂缝的形成原因,采取有效的控制方法。对于网状裂缝,施工作业中尤其要注重路基基层防裂设计和处理,最好在基层施工作业中,选用收缩性能比较好的混凝土材料,通过这种材料的使用来提高集成的抗外界拉力作用。对于非荷载裂缝而言,重点要注意沥青材料的质量控制,因为我国建材市场上的沥青材料种类繁多,不同的沥青材料存在着性能的巨大差异,应尽量选用质量好、性能佳的沥青材料。因为路基长时间暴露在空气中,外部环境温度的变化可能会引起沥青的热胀冷缩,选用稳定性较好的沥青材料,可以在一定程度上具有更好的抗温度变化能力。
5.4 关于温度质量的控制
无论是在碾压还是在摊铺作业中,都要进行施工温度的控制,只有将沥青混合料的温度控制在了合理的范围内,才可能会伴随蓝色蒸汽的产生。在施工现场,当料车抵达以后,施工企业应安排专人来进行沥青混合料的温度检测,在摊铺作业开始之前,同样要进行温度检测。
6 提高沥青路面施工技术的措施
6.1 混合料配比
沥青路面施工作业开展中,混合料的性能对于路面性能的影响非常直接,正是因为这种关系,使得在前期的工作中,尤其要做好混合料的配合比设计、搅拌作业。首先,在混合料的预先搅拌中,为保障混合料性能符合施工标准,现场施工人员应首先进行配合比的设计,根据配合比试验,选定最佳配合比,对各种材料的用量加以有效控制。其次,在设计生产配合比的过程中,专业人员应在拌合楼的每一个热料仓库内抽取沥青粗集料,结合待料与集料的可粒径对冷料仓库的运转速度加以适当地调整和优化,而在冷料上料比的调整中,选用周期性方式最为理想,这种调整方式下,冷料仓库的材料比更容易趋于平衡状态下。最后,当拌合机保持在一个相对稳定的状态后,开展马歇尔试验和抽提试验,根据这些试验结果来确定最佳的沥青用量。
6.2 沥青路面的摊铺
摊铺是沥青路面施工中的关键工艺,这一施工工序开展的过程中,涉及的技术控制要点非常多。首先,摊铺机的运行速度控制非常重要,为了在公路工程沥青路面施工中获得最佳的施工效果,在摊铺机运行速度的控制方面,要综合考虑摊铺厚度、宽度、施工标准等情况。其次,摊铺作业进行中,为保障路面的平整度,一般要保持摊铺机的均匀、连续摊铺作业,尽量一次完成全部的摊铺作业,摊铺机运行中不可随意更改摊铺速度。最后,在一些特殊部位的摊铺作业开展中,要安排专业人员来开展现场指导和监督,比如,对交叉口、十字路口等,对于摊铺作业的要求较高,为获得最为理想的摊铺施工效果,需适当进行混合料的调节。
6.3 沥青路面碾压施工技术
碾压作业对于沥青路面的质量、性能影响也非常直接,同样是施工作业开展中不可忽视的一个重要工序,通过规范化的碾压作业开展,可以大大提高路面的压实度和平整度。但碾压作业开展中,不同的公路等级和施工条件下,所选择的碾压次数、碾压速度指标也有所不同,施工人员要根据沥青路面的施工标准,来进行这些指标的选取。一旦碾压机的运行速度过快,可能会导致沥青路面的碾压次数过多,碾压效果难以保障,而速度过慢会导致沥青路面的空隙过大,路面性能、质量不达标。根据我国公路工程沥青路面的施工经验,碾压速度保持在2 km/h ~4 km/h区间是最为理想的,但部分工程中还要结合实际的施工条件来进行适当调整。沥青路面的碾压作业环节,对碾压方式的选取同样非常重要,如果在施工作业中选取了不恰当的碾压方式,公路沥青路面难以达到预期的目标,甚至可能会出现漏压、重压的情况。因此,正常条件下,最好开展三次的碾压施工作业,且一旦遇到了碾压方向变动的情况,应选取转变碾压的作业方法。
6.4 沥青路面接缝
对公路工程项目而言,其路段跨度长,横向和纵向裂缝难以避免,一旦缺乏对横向和纵向裂缝的处理,可能会使得整个沥青路面的平整性不足,路面性能难以达到预期标准。因此,任何的公路沥青路面施工中,都要注重对接缝的处理,在纵向裂缝的处理中,配备两台摊铺机,用梯队的形式来开展联合摊铺作业。具体来说,在已完成摊铺作业的混合料部位,预留10 cm~20 cm,在该区域不开展碾压施工作业,通过这种预留处理的方式,摊铺重叠区域基本上可以保持在5 cm~10 cm之间,随后经由热接裂缝方式,实施跨接碾压,这种处理方式对于消除纵向裂缝非常有效。在横向裂缝的处
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理上,平接裂缝十分有效,具体实施中,沿着3 cm直尺从朝着纵向位置延伸,使之展现出悬臂形态,在最终的直尺脱落部位,开展横向裂缝作业,使用锯缝机来对该部位实施切割和铲除,将此处的粉尘清理干净,利用沥青实施摊铺作业,最后碾压施工,但碾压时要从跨缝部位开始。
7 结语
沥青路面施工对于公路工程的施工质量有着直接的影响,当下的工程项目实施中,越来越多的公路工程企业意识到了技术管理和质量控制的重要性,为达到公路工程沥青路面施工的最佳效果,施工人员在施工作业开展的过程中,尤其要遵循相应的施工规范,做好全过程、全方位的技术管理和质量控制,避免工程现场出现质量问题。
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