高速公路沥青路面施工技术研究

2023-10-20 00:12刘俊
运输经理世界 2023年16期
关键词:沥青路面压实沥青

刘俊

(保利长大工程有限公司,广东广州 510620)

0 引言

随着经济的发展,交通流量急剧上升,货物运输车辆越来越多,这给沥青路面带来了严峻的挑战,许多高速公路在开放后出现了早期损毁、表面服务质量下降以及驾乘体验变差等问题。为确保施工的有效实施,必须采取全面的技术措施,实行严谨的科学管理,并加强对现场的监督和控制,细致地安排施工,从而提升道路建设的整体质量。

1 沥青路面的特点

沥青路面是一种由沥青材料铺筑的道路,公路施工中最常用的沥青类型为石油沥青,其技术要求如表1所示。沥青路面无缝平整,粗糙度较高,行驶时产生的噪声较小,非常舒适安全。

表1 道路石油沥青技术要求

不过受到水汽的影响时,沥青材料会变得不稳定,导致沥青与集料颗粒之间的黏结力下降。这种情况下,松散的集料颗粒会随着滚动的车轮流失,导致道路上出现各种大小的凹陷,这就是常说的“水损害”。

“水损害”的主要影响因素包括:沥青混合料的空隙率过大;排水系统存在缺陷,使得水分在路面结构中持续积聚;汽车行驶带来的冲击力等。

2 沥青路面常见病害及成因分析

2.1 沥青路面裂缝成因

在高速公路沥青路面上,最常见的问题之一便是裂缝,包括横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块状裂纹。横向和纵向裂缝会严重降低沥青路面的使用性能,给行车安全带来极大的危险。沥青路面裂缝产生的主要原因如下:第一,压实质量未达到规定标准。由于施工机械型号不合适、碾压遍数不足或混合料温度未达到规定标准,使得沥青混合料的压实度大幅降低,这会严重影响沥青路面的质量,甚至会出现长期开裂现象。第二,碾压施工质量不合格,使得接缝处的密实度大大降低,这也是接缝开裂的主要原因之一。此外,环境因素、荷载作用以及地基不平整等也会导致沥青路面出现裂缝。

2.2 沥青路面车辙成因

随着时间的推移,沥青路面会受到内部和外部因素的共同影响,导致出现永久性变形,表现为沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽[1]。导致路面结构受损的因素有很多,其中自然气候因素和车辆荷载的影响最大。随着外界温度的上升,沥青路面结构会变软,加上车辆荷载的作用,会导致路面结构发生变形,从而产生车辙。此外,若使用的原材料质量低劣、施工技术落后、交通拥堵严重、质量控制不力等,也会使沥青路面出现车辙问题。

2.3 沥青路面泛油成因

当高速公路的沥青路面受到泛油的侵蚀,将严重损害其使用质量,并且会削弱车轮与道路表面的摩擦力,进一步增加驾驶者的安全风险。原因主要有两个方面:其一,沥青混合料的配合比不恰当,导致后期施工时材料的密实性受到影响,从而引发泛油病害。其二,缺乏良好的养护管理,也会导致后期道路的使用过程中出现泛油的问题。因此,为避免泛油现象的出现,需要合理确定沥青混合料的配合比,并加强后期的养护维修,以保证沥青路面的使用安全性。

2.4 沥青路面坑槽成因

若是缺乏及时的养护和维修,沥青路面坑槽问题得不到有效解决,可能会导致路面结构严重受损,最常见的原因有:其一,由于水的侵蚀,沥青路面的结构可能会受到严重的损害,表现为产生大量裂缝。如果没有及时进行维修,雨水和其他积水会渗入路面,且在上方汽车的持续冲击下,基础材料可能会被高压水冲刷,造成翻浆,最终导致路面材料剥离,形成深深的凹陷。其二,汽车行驶时,由于各种原因,如汽车故障,大量机油和柴油会洒落到路面上,导致沥青被油分解,使沥青混合料失去本来的黏结力,从而形成坑槽。

2.5 沥青路面松散成因

高速公路沥青路面松散问题较为普遍,该问题会导致道路表面的粗糙、凹陷,降低驾驶者的舒适度和安全性。而路面松散的成因大多与施工过程有关。例如,施工时可能存在材料离析现象,导致混凝土的黏结力不够,进而导致路面松散。此外,可能与沥青材料的质量有关,如沥青材料的黏稠度、用量或含水率没有达到规定标准。

3 公路沥青路面施工技术要点

3.1 加大对沥青混合料质量的控制力度

在制备沥青混合料的过程中,为了确保其质量符合国家和有关部门的规定标准,工作人员必须仔细研究配合比,严格遵守生产流程进行材料拌和,严格控制沥青混合料的拌和温度和时间,并进行相关检测,以确保其质量达到施工标准。同时,要密切关注相关指数的变化(见图1),如果发现任何异常,必须立即采取科学措施及时解决问题。

图1 沥青用量与各项指标的关系曲线

3.2 路面摊铺

进行路面摊铺操作时,应该根据所需的厚度、宽度和搅拌器的产出量,调整道路铺装机的运转速度[2]。施工过程中,应按照规定步骤和速度一次性完成摊铺,并保持表面平整。通常情况下,沥青路面摊铺不需要人工修补,但是如果遇到交叉路口或其他特殊地段,使得机械操作受到限制,则必须采取人工修补手段,对道路进行维护和修复。如果发现有大量的瑕疵,必须对道路表层的混凝土进行修补。在高速公路路面面层摊铺工作中,采用雪橇式摊铺厚度控制方式,可以有效提高平整度。此外,在多层混合料铺设过程中,应当将上下层接缝错开,横向接缝错开的距离保持在1m 左右,纵向接缝上下错开的距离保持在15cm 左右,以保证路面质量和稳定性。为了提升沥青路面的施工质量,在路面摊铺环节应加强对平整度和压实度的控制。此外,为了确保施工的顺利进行,必须对使用的机械设备进行合理的管理,并对施工设备的一些参数进行合理调整,以确保相关机械设备处于良好的运行状态,确保施工质量。

3.3 沥青混合料的碾压

为保证道路质量,碾压施工应尽快完成。施工时,应确保压路机的运行轨迹与摊铺机的运行轨迹相同。初步碾压完成后,施工人员应立即检查道路状态。如果发现道路存在裂缝或不平坦的情况,应立即采取措施纠正。复压宜采用重型轮胎压路机或振动压路机,一般需碾压4~6次,确保压实度达到相关要求。完成复压后,应使用双轮缸筒压路机进行终压,以消除路面表面的不平整情况。

3.4 加强高速公路沥青路面养护工作

高速公路路面养护工作对改善沥青路面的状况至关重要。因此,在进行路面养护施工时,应采取有效的措施,以保证路面质量,进而为民众提供安全、舒适的通行环境。第一,为了保证高速公路的安全性和可靠性,养护人员应该提前采取预防措施,进行有计划、有目的的预防性养护,以减少路面病害的发生率,并对裂缝等进行必要的维修,以改善交通环境,延长高速公路的使用寿命,减少养护次数,节省资金投入。第二,在高速公路养护过程中,应该重点关注那些不稳定、存在严重质量问题的路段,并采取针对性的措施,提升沥青路面的承载能力。一种常见的做法是使用桩基础,另一种是使用灌浆技术来增强基础的牢固性。这样可以有效防止路基沉降,保障路面的平整度和稳定性。

4 高速公路沥青路面施工质量控制要点

在沥青路面施工中,质量控制是至关重要的环节。为确保路面工程的施工质量达到设计要求,减少维修频率,延长道路使用寿命,需要对施工过程进行严格的质量控制。

4.1 原材料控制

首先,沥青的类型和性质必须符合设计要求,包括其黏度、软化点、延度等物理性质,以及抗老化、耐磨损等性能;沥青的贮存也非常重要,必须避免其接触到空气和阳光,以防止其氧化老化。其次,砂石料的颗粒级配应符合设计要求,应清洁无杂质,否则可能影响沥青混合料的黏结性,以保证沥青混合料的和易性和强度。再次,矿粉应具备良好的粒度分布和表面活性,这样能提高沥青混合料的和易性和强度;添加剂(如抗裂剂、抗老化剂、改性剂等)应根据设计要求选择。最后,水质应清洁,pH 值应在正常范围内,不应含有影响沥青混合料性能的杂质。

4.2 混合料制备控制

第一,混合料的制备设备应保持良好的工作状态,操作人员应经过专业培训。第二,混合料的制备应严格按照设计配比进行,防止沥青使用过多或过少,混合料的温度也应控制在适当范围内,以保证其性能。

4.3 铺摊压实控制

铺摊和压实是决定路面质量的关键环节。铺摊过程中,应确保混凝土的厚度和均匀性符合标准。压实过程中,应确保压实度满足设计要求,防止压实不足或过度压实。同时,应注意控制铺摊和压实的温度,避免低温或高温影响路面性能。

4.4 施工环境控制

首先,应避免在雨天、高风和低温条件下施工,以防止水分和低温影响沥青混合料的性能。其次,施工现场应保持清洁,避免杂质混入沥青混合料。最后,应尽量降低施工现场的噪声和粉尘,以保护环境和工人健康。

4.5 质量检测

第一,为确保沥青混合料符合设计要求,需要对其性能进行检测,包括强度、和易性、稳定性,同时应对温度和湿度等进行合理控制。第二,在铺摊过程中,应通过仪器对混凝土的厚度、均匀性和平整度等进行精确测量,若检测结果不符合设计要求,应及时调整。第三,在压实过程中,应对混凝土的压实度进行检测,确保其符合设计要求。第四,施工结束后,应对路面进行成品质量检测,包括强度、平整度、抗滑性等指标,若不符合要求则进行调整或返工。

5 结语

经过仔细分析可以发现,公路沥青路面施工具有复杂性,而施工技术及质量控制在其中发挥着至关重要的作用。为了提升公路工程沥青路面的质量,相关工作人员必须积极吸取经验教训,仔细研究和分析施工过程中可能遇到的问题,提出有效的解决方案,从而达到最佳的建设效果。

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