公路路面施工中沥青摊铺的施工技术分析

2022-11-12 05:59查帅坤
运输经理世界 2022年20期
关键词:摊铺机摊铺碾压

查帅坤

(上饶市婺源公路事业发展中心,江西婺源333200)

0 引言

在公路工程漫长的发展进程中,沥青路面结构展示出独特的优势,成为我国铺筑面积最多的高级路面结构,在公路施工中承担着重要角色。沥青路面是一种在矿质材料中掺入沥青材料的路面,这种施工工艺能够使路面保持平整、少尘的状态,帮助路面对抗车辆荷载,减少降水等自然因素的侵蚀,延长公路的使用寿命。在沥青路面的摊铺中,施工技术会直接影响沥青路面的质量,如果施工人员存在技术缺陷,就会引发沥青路面的裂缝、松散等病害。因此,本文着重分析公路路面施工中沥青摊铺的施工技术,以期提高摊铺水平。

1 沥青路面的结构组成及分类

1.1 沥青路面的结构

按照沥青路面的结构层次,可以将其划分为面层、基层、底基层、垫层,每一层结构都有独特的作用,共同构成了沥青路面。面层直接接触车轮的荷载,受车轮的碾压,同时也直接接触雨水,这一层最容易受到自然因素的影响。通常需要铺设1~3层,最上面的一层必须选用防滑耐磨的沥青层。在公路沥青路面中,面层的下方是基层。这一层是整个沥青路面结构中的承重层,能够起到最主要的承重作用。基层的下方是底基层,当沥青路面受到车轮荷载时,底基层、基层、面层会将荷载传递到下方的垫层、土基中,使荷载分散开。垫层能够在沥青路面结构中起到隔离、找平、过渡的作用,同时还能起到排水、防冻的效果。

1.2 沥青路面的分类

按照施工技术和路面品质,沥青路面可以分为沥青混凝土路面、沥青碎石路面、沥青贯入式路面、经过沥青表面处治的路面几种类型。

首先,在沥青混凝土路面中,施工人员需要选择具有一定级配的矿料,将这些材料拌制为混合料,然后完成摊铺和碾压作业。其次,沥青碎石路面的沥青用量较少,不需要使用矿粉,造价较低,具有坚固耐用的特点,通常用于三、四级公路中。再次,沥青贯入式路面是一种用沥青贯入碎石作面层、基层、联结层的路面,在施工中施工人员需要在初步压实的碎石上面分层浇筑沥青,撒布嵌缝料,然后进行压实。这种施工工艺通常应用于三、四级路面。最后,沥青表面处治是一种保护路面不受直接磨损的施工工艺,能够防止雨水渗透,进一步提高沥青路面的平整度。在施工中,施工人员需要在原有的沥青路面或其他的中级路面、低级路面上铺筑3cm以下的沥青面层,构建高级的路面结构,使之形成一个耐磨层、防滑层[1]。

2 公路路面沥青摊铺施工流程

公路路面沥青摊铺施工流程包含准备阶段和施工阶段。在准备阶段,施工人员需要对施工现场进行勘察,准备好沥青摊铺材料,同时准备好机械设备。在施工阶段,施工人员首先需要完成试验段的施工,然后按照科学的材料配比,完成混凝土搅拌、摊铺及压实等工作。从整体上来说,沥青路面的施工工艺流程包含下承层验收、测量放线、下承层清洁、试验段施工等环节。图1为沥青路面的施工流程。

图1 公路沥青路面的施工工艺流程

2.1 准备阶段

在公路工程施工中,沥青路面的摊铺施工需要完成材料准备和设备调试,这是确保沥青摊铺施工效果的关键所在。工作人员需要高度重视沥青摊铺施工的准备阶段,确保材料的质量达标,保证设备处于最佳状态。另外,施工人员还需要对公路的基层施工进行验收,从现有的公路基层施工规范出发,按照相关的检测要求进行施工检验,一旦发现基层施工不合格,就要及时进行处理,为沥青摊铺工作奠定基础[2]。

2.1.1 准备沥青摊铺材料

首先,沥青混合料的主要材料是固体和液体的石油沥青、改性沥青,只有确保原材料的质量,才能提高沥青混合料的摊铺效果。其次,沥青混合料的原材料配比直接关系到公路面层的施工质量,工作人员需要在材料配比方面确定好温度和不同材料的比例。为提高沥青混合料的拌和质量,施工人员需要建立沥青混凝土搅拌站,严格按要求开展拌和工作,对沥青材料进行拌和处理。沥青混合料的原材料配比、搅拌时间、温度等都会影响后期的施工效果。为全面提高沥青混合料的摊铺质量,施工人员需要提前做好沥青混合料的配比及搅拌试验,科学确定搅拌时间和搅拌温度。最后,施工人员还需要确定好沥青混合料运输车与搅拌站的距离,在缩短运输距离的前提下,避免出现车辆磕碰等情况。

2.1.2 做好基层处理

沥青路面的摊铺工作需要由摊铺机完成。在摊铺工作开展之前,施工人员需要结合施工路段的坡度、宽度、转弯情况等,科学选择摊铺机的型号,对摊铺机的运行状态进行检查。在沥青摊铺工作开展之前,施工人员需要做好公路基层处理工作,提高公路基层的稳定性。当前,很多沥青路面和基层之间连接不够紧密,这会影响公路的后期使用,诱发多种病害。为避免这种问题,施工人员需要在基层上撒布沥青,控制沥青用量,平均1m2内使用1kg的沥青,这样可以使沥青层与基层连接更加紧密[3]。

2.2 施工阶段

2.2.1 完成沥青混合料摊铺工作

沥青混合料摊铺工作是沥青路面施工的核心,施工人员需要把握好沥青摊铺机的运行速度,对沥青混合料的摊铺工作进行方案优化。针对一些比较宽的路面,施工人员可以应用多台摊铺机共同完成施工。两台摊铺机之间需要留有0.5m的距离,这样才能确保沥青摊铺的施工质量。如果沥青路面的施工情况比较复杂,无法通过多台摊铺机完成摊铺,施工人员还可以选择人工摊铺的方法,在摊铺过程中确保路面的整齐度和平滑度,全面提高沥青路面的施工质量。

2.2.2 处理施工缝

在沥青路面的摊铺工作中,如果施工人员使用摊铺机械设备,现场施工就很容易受到其他外界因素影响,产生纵向以及横向施工缝,需要对这些施工缝进行处理。针对横向接缝而言,施工人员需要检查端部的平整度,如果平整度不达标,就要进行切齐处理,然后进行沥青摊铺。摊铺机手需要集中注意力,确保混合料摊铺的均匀性,使断面垂直于公路中线,然后采用人工手段对其进行修整,确保施工缝完整。一般情况下,纵向施工缝产生的原因是地基处理不当,出现了不均匀的沉降,在很多旧路改造拓宽工程中,新旧路基搭接部位容易出现纵向施工缝,为预防纵向施工缝,施工人员需要采取分层填筑路基的方法,确保路基达到一定的压实度,同时还要确保路基的边坡部位充分压实。无论是何种施工缝,施工人员都要采取科学的处理手段,提高施工缝部位的连接强度,确保连接紧密。当前,沥青路面常用的接缝技术包括热接缝技术和冷接缝技术,施工人员需要结合施工缝的类型确定出科学的接缝技术。

3 公路沥青路面的常见问题

公路沥青路面产生的病害与施工工艺有很大关系,通过分析公路沥青路面的常见问题,施工人员可以在施工阶段采取预防措施,提高沥青路面的摊铺质量。

3.1 公路沥青路面出现开裂、车辙

随着公路沥青路面的使用,很多沥青路面会产生开裂、车辙等问题,这些路面病害会影响公路的使用寿命。通常情况下,开裂、车辙等公路病害都是由沥青路面引起的,如果沥青路面存在碾压不足、材料配比不恰当等问题,就会产生裂缝等病害。因此,公路工程的施工人员必须高度重视沥青的摊铺环节,优化沥青路面的使用功能。

3.2 公路沥青路面出现水破坏

在公路沥青路面的使用过程中,很多沥青路面会出现水破坏,尤其是在降水量较大的区域,路面会出现积水,这些水分会随着裂缝渗入沥青面层以下,造成沥青表面剥离,产生更加严重的病害。水破坏会直接弱化沥青表面的黏合力,为延长公路工程的使用寿命,施工人员需要加强对水破坏问题的研究,优化公路路面摊铺的材料,同时优化碾压工艺,减少沥青路面的水破坏问题。

4 公路路面沥青摊铺的质量控制策略

4.1 优化沥青路面施工材料

沥青混凝土路面的施工材料主要包括石油沥青、改性沥青、粗集料、细集料等。施工人员需要结合公路的等级和施工技术,科学选择施工材料,优化施工原材料的配比。例如,某公路工程项目建设的长度为52km,路面宽26m,结合该公路工程的施工要求,设计人员选择了沥青混凝土路面结构。在施工材料选择上,该工程采用A级70#石油沥青,软化点为46℃,针入度(25℃)为7.2mm,延度(15℃)>100cm。在集料选择方面,该公路工程沥青路面选用石灰岩碎石,平均压碎值为18.2%。集料能够提高路面结构的稳定性,让所有材料相互嵌挤,形成稳定结构,避免集料位移。在选择集料之后,工作人员还需要确定填料,同时确定矿料级配。在施工过程中,施工人员需要严格控制好摊铺机和汽车卸料机的距离,确保材料存储符合相关要求,保证混合料的温度处于合理范围。一般情况下,施工环境的温度需要保持在9℃,一旦低于9℃就要立刻停止施工,混合料的温度不能超过180℃[4]。

4.2 科学把握摊铺速度

在沥青混合料的摊铺过程中,施工人员需要高度重视摊铺速度,机械设备的摊铺速度会直接影响工程质量。在实践当中,拌和设备的能力、运输车辆的运输能力等都会影响沥青路面的摊铺速度,施工人员需要充分发挥各种施工设备的优势,确保沥青摊铺机保持匀速慢行。一般情况下,施工人员不可以对摊铺速度随意进行调整,摊铺机也不能在中途停顿,如果摊铺速度超出标准,就容易造成路面松散,直接影响摊铺质量,沥青混合料当中的粗粒石料将形成孔洞;如果机器出现停顿,摊铺的材料温度就会快速下降,沥青路面的平整度会受到严重影响。

4.3 加强摊铺机与运料车辆之间的配合

在公路沥青摊铺施工作业中,拌和站、摊铺机、运料车、压路机需要进行协调配合,共同开展作业,确保沥青摊铺工作质量。施工人员需要确保沥青混合料拌和站的能力,提高运料车的运输能力,使摊铺机和运料车紧密配合,避免出现摊铺机等料的情况。在卸料过程中,施工人员需要采用分次卸载的形式,杜绝一次性倾倒沥青,防止沥青出现离析的问题。在卸料工作结束后,施工人员要将料斗卸下,避免残余的混合料落到履带上。作为施工现场的管理人员,需要加强对拌和站、运料车、沥青摊铺机、压路机的管理,确保所有机械设备连续工作。

4.4 控制碾压作业质量

在沥青摊铺工作中,沥青混合料的碾压工作非常关键,碾压作业能够将不规则的表面压实,使表面更加平整。当前,常用的碾压施工机械设备是双钢轮压路机和胶轮压路机。在碾压工作中,压路机的行进方向要与摊铺机保持一致。在初次碾压时,沥青混合料的温度相对较高,施工人员可以利用双钢轮振动压路机,确保碾压质量。在初次碾压之后,施工人员还需要立刻开展复压作业,并检查碾压结果,进而开展终压作业。在碾压作业中,为全面提高沥青路面的结构性能,施工人员需要从外侧向内侧进行碾压,控制好设备行进速度。在初次碾压施工时,沥青混合料的温度需要保持在120℃以上;在终压阶段,沥青混合料的温度需要保持在70℃以上。

4.5 加强施工质量检测

在公路工程沥青路面的摊铺作业施工中,施工人员需要加强对施工质量的检测,通过科学的检测手段确保沥青路面的施工质量。在材料配比与拌和阶段,检测人员需要对原材料的质量进行检验,同时还需要通过试验的方法掌握最佳的材料配比。另外,在摊铺作业开展之前,施工人员需要加强对机械设备的检验,确保各类机械设备正常运转,保证机械设备能够连续、稳定的作业。在摊铺作业开展过程中,检测人员需要检查沥青路面的摊铺厚度,确保沥青路面施工的连续性和均匀性,科学测定沥青路面的摊铺质量。总而言之,施工质量检测需要落实到材料配比、混合料拌和、机械设备检查、混合料摊铺、沥青路面碾压等多个环节当中,实现动态化的检验,这样才能从根本上确保施工质量。

5 结语

随着我国交通运输业的快速发展,社会大众对公路工程的建设有了更高的要求。沥青路面是公路工程建设常用的路面结构,具有防滑、耐磨、抗渗透等特性。在沥青路面摊铺工程中,施工人员需要做好准备阶段和施工阶段的工作,严格控制原材料的配比,做好机械设备检查,优化沥青混合料的摊铺和碾压技术,做好接缝处理。沥青路面的施工质量会受到人为因素、自然因素、设备因素的影响,为提高沥青路面的施工质量,施工人员需要做好阶段化的质量检测工作,控制好施工的温度,把握好摊铺机的行进速度,这样才能使沥青路面更加平整。

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