沥青路面施工技术及质量控制探讨

2023-04-05 19:49杨科成
交通科技与管理 2023年3期
关键词:摊铺机摊铺沥青路面

杨科成

(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001)

0 引言

具有低噪声、低摩擦、舒适、平稳等优势的沥青道路,在国内城市主干道和高等级公路中得到了普遍应用[1]。路面质量直接影响到道路交通的安全性和舒适性,因此,对其施工工艺和质量控制问题,进行深入研究,对于提高沥青混凝土的技术水平,有着非常重大的实践意义[2]。

1 工程概况

某高速公路项目一标段采用双向四车道的沥青混凝土路面,设计速度80 km/h,全长40.54 km,面层采用“4 cm SMA-13沥青玛蹄脂上面层+6 cm AC-20中面层+8 cm AC-25下面层”,合计973 000 m2。

2 施工准备阶段工作内容

2.1 材料

沥青路面施工前,应根据现场的实际需求采购原材料,对沥青、砂石、矿粉等材料质量进行严格控制。在选材时,要坚持经济性原则,多种渠道进行比选,以选择优质低价的原材料[3]。

原材料的出厂合格证和相关质量文件必须齐全,进场前要经过严格的质量检验,验收合格后方可进入现场,严禁未经检验合格的物料混入工地,从材料源头对质量严格控制。

2.2 设备

为确保机械的安全和可靠性,在施工前,应安排专业人员对机械进行全面检查,以掌握机械的实际工作状况,并对各作业区的设备进行适当安排,以提高工程机械的利用率。

沥青路面的施工工艺相对复杂,涉及的机械类型较多,包括运输机械、拌和机械、摊铺机械、压实机械等。使用前,应进行严格检查,并提前完成机械设备调试,以保证其工作的稳定性,防止在施工过程中出现机械事故,拖延工期,影响工程质量。

2.3 测量放样

道路红线范围、中线平面位置、标高等关键指标都需要科学、精细的测量放样。在前期施工中,测量员需采用测量仪器,对路基平面位置、路基宽度、路基高程进行精确定位。

铺筑面层前,要对基层进行全面清理,并组织中间交工验收。基层的承载性能、平整度、弯沉值等指标需满足设计要求,并通过质量检验,验收合格后方可进行下一步的施工。

3 沥青路面施工技术要点

3.1 混合料拌和

沥青混合料在拌和厂加工拌制,用专用的搅拌机器进行拌和。

(1)严格按经试验确定的配合比进行拌和,确保拌和质量[4]。

(2)强化物料的温度控制:在施工之前,应将骨料加热至175~190 ℃。沥青经加热后,温度需保持在160~170 ℃。搅拌后的成品混合料温度在155~170 ℃之间,改性沥青混合料出厂温度,可以适当高出普通沥青混合料,但不得高于185 ℃。

(3)除了对配合比、投入时间和温度进行严格控制之外,还要注意搅拌均匀、黏稠度,避免出现粘连现象。

3.2 混合料运输

专人负责调配运输各环节,确保其运输合规、高效。

(1)以自卸车可满足工地要求、保证拌和、摊铺连续性为原则,采用大吨位自卸翻斗车运输为佳[5]。

(2)使用300 ℃的玻璃杆温度计,对沥青混凝土的出厂温度进行检测,在施工中使用红外测温仪进行温度测量。在车辆的侧向中部设置特殊的探测孔,孔口距车身下表面30 cm左右,插入深度应超过15 cm。

(3)装料前,对车厢彻底清扫,运输车辆的内壁不得沾染有机物质,在箱底和周壁上涂层隔离剂,便于卸料。

(4)物料装载时,采取三次卸料方式,即第一、二次卸料在车厢两端,以防止沥青混合料发生离析;第三次在车厢中部,为防止雨水、减少热量损失、灰尘污染等,每辆车都需使用隔热、防雨篷。

(5)运输车辆抵达工地时,不得使轮胎沾满泥土等杂物污染路面。

(6)在摊铺过程中,运输车辆在摊铺机前10~30 cm处停车,不得碰撞摊铺机。卸料时,运输车应空挡,由摊铺机推进[6]。运输车辆由现场专人指挥,确保井然有序,忙而不乱。

3.3 摊铺与碾压

进行沥青摊铺作业,应对摊铺质量进行严格控制,如未达到规范及设计要求,将严重降低后续碾压质量,直接影响路面整体质量和使用性能。

(1)热拌沥青混合料主要采用履带式摊铺机进行作业,摊铺机的收料斗要涂薄一层隔离剂或抗粘合剂。

(2)在铺筑高速公路沥青混合料时,一般宜使用两台或两台以上的摊铺机,每台摊铺机间隔30~60 mm,并避开车道轮迹线。

(3)在开始铺设之前,将熨平板预热0.5~1 h,使其温度不小于100 ℃。熨平板加宽接头时,应仔细调整至摊铺的混合料无明显离析。

(4)碾压时,应严格控制碾压温度和速度,以确保碾压均匀性、密实性,避免碾压不到位。

(5)AC-20中面层、AC-25底板的碾压施作,由钢轮振动压路机初压、胶轮压路机复压、钢轮振动压路机进行收光,完成终压。SMA-13沥青玛蹄脂的铺面,均由钢轮振动压路机完成。钢轮振动压路机应该紧跟摊铺机,采用高频、低振幅缓慢碾压。

3.4 路面接缝

纵向施工缝:若两台摊铺机按梯形组合摊铺方式的纵向接缝,则应采取热缝,在铺筑时留出10~20 cm的宽度,暂不进行碾压,作为后高程基准面,再进行跨缝碾压,以消除缝迹。如因特殊原因导致纵向冷接缝,则在混合料未完全冷却之前,用镐将边缘毛茬刨除,但不可在冷却后使用切割机进行纵向切缝。

横向施工缝:上、下两层的横缝需错开1 m以上,每层横向接缝均应用垂直的平接缝。在使用切割机制作平接缝时,必须保护好底层路面。同时须清洗干净切割过程中残留的泥水,在干燥后涂刷粘层油。

4 沥青路面施工质量控制措施

4.1 规范施工工艺

严格按经审批的施工组织设计、施工方案以及施工规范执行。在正式进行沥青混凝土路面施工前,应认真落实试验段施工方案,以此确定材料用量、施工工艺和施工效果是否达到规范要求。根据试验段具体参数,对施工工艺进行适当调整。

4.2 确保沥青混合料拌和、摊铺、压实质量

沥青混合料拌和、摊铺、压实质量控制要点如下:

(1)设计配合比是影响沥青混合料施工质量的一个关键因素,故在实际工程中应精确控制混合料配合比。

(2)在进行沥青混合料拌和时,必须对搅拌工艺进行科学把控,并按施工规范及设计中规定的拌制要求,严格管理搅拌时间、投料顺序、加热温度,防止混合料出现离析现象。

(3)结合搅拌站的生产能力及输送能力,进行缓慢、均匀、连续摊铺作业。

(4)根据沥青路面的摊铺层厚度和混合料种类的不同,对摊铺机相关参数进行相应调整[7]。

(5)摊铺速度取决于沥青路面的实际摊铺厚度、宽度和效率等,一般为2~6 m/min。

(6)实际的摊铺作业中,由于摊铺机本身的尺寸限制,无法在路面转弯、坡度变化和宽度变化的情况下完成全部摊铺,因此需要人工进行辅助作业,对于质量不符合规范要求的部分,要彻底铲除后重新进行摊铺。

(7)试验段施工时,要严格按照混合料的种类,对压实工艺进行合理的调整。

(8)在铺筑沥青路面前,应保证工程场地的防水设施满足设计要求,并采用科学、合理的预防措施,从而提高公路结构的耐久性。

4.3 加强质量保证措施

要建立健全质量管理组织,完善质量管理制度,使之科学、高效。具体包括:

(1)健全工程质量管理制度,加强质量检测人员的责任意识。质量员是施工现场的质量监督者,应具有良好的品质管理意识,并严格按照质量管理的要求,进行施工检查[8]。

(2)在工程施工中,质量检验人员要加强施工过程的控制,对不合格的施工操作行为,要及时制止;在施工过程中,要加强旁站、巡视,以保证工程质量,达到设计、规范的要求。

(3)质量保障:①科学挑选施工队伍,确保具有专业化水平;②严格落实制度化、科学化、标准化施工,树立“样板工程先行”的施工思想;③实施全过程的信息化管理,对施工中的技术难点、关键环节实施重点监控。

(4)加强思想上的保证:加强员工的质量意识,积极吸取、借鉴同类项目的管理经验,对施工管理中出现的问题,采用最适宜的方案解决。

(5)技术保障:①逐级进行设计图纸审查,逐级进行技术方案交底;②科学编制施工组织设计,严格按照计划进行;③加强原材料的入场检验,严格审核进入原材料的出厂凭证,严格按照原材料试验规程和技术规范的要求,对每一批次的材质合规性进行核查,定期进行抽样,严禁不合格的产品进入施工现场,以保证工程质量达标。

5 路面病害及养护方案设计

5.1 路面服役期常见病害及成因

在道路使用期间,主要的病害有裂缝、塌陷、坑槽、车辙等,现将原因分析如下:

(1)横向裂缝主要有两类:一类是由于车辆荷载下,路基局部拉应力较大而产生的反射裂缝;二是由于环境温度的改变,导致了材料在温缩应力的作用下发生了温缩开裂。

(2)纵向裂纹:主要是由于道路结构的强度不足所致,在长期的车辆重复荷载作用下,底层的结构反复受拉,引起破坏[9]。

(3)沉降病害:主要是由于重载运输、路基强度不足等。

(4)坑道病害的原因很多,主要是由于道路等级不合理、长期车辆荷载和环境水害的影响。

(5)车辙一般是压密型车辙。

5.2 养护方案设计要点

(1)病害主导:公路养护以治理道路病害、提高道路使用性能、延长使用寿命为目标,因此,要按照施工道路的病害特征、病害的分布情况等,坚持“以病害为主”的方针,通过对其原因的剖析,制订出更有针对性的防治措施。

(2)绿色环保:在技术方案可行的情况下,合理使用老旧材料,防止材料浪费;在满足工程性能要求的前提下,应尽可能地采用薄厚度技术,以提高公路养护的资源利用率;在达到控制结构层性能要求的情况下,可选择注浆和土工材料的养护方案,实现“零废物”[10]。

(3)一致性:对方案合理性、经济性、安全性等进行全面评估,保证方案类型、混合料类型的一致性。

(4)动态性:公路病害的发生是一个动态过程,检测、养护不能完全覆盖,要根据病害类型、成因等,对病害的发展趋势、变化幅度进行合理预测,从而制订较为灵活的养护方案。

(5)统一性:综合现场条件、作业特点、安全布防等多方因素,保障养护机具作业稳定,缩短施工时间,确保施工质量和安全。

6 结论

综上所述,该文分析了沥青路面施工技术要点、总结了质量控制,具体内容如下:

(1)在施工过程中,必须严格遵循施工工艺,把握施工要点,保证项目的顺利进行。

(2)加强施工现场质量控制,拌制、运输、摊铺、压实等各工序是工程质量管理的关键点。

(3)加强聚合物温度控制,优化排水设施。

(4)根据道路使用期间路面病害成因分析,进行有针对性的维修方案的设计。总而言之,必须从多个方面采取有效措施,提高沥青路面的综合质量。

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