李少博、乔英建、李瑞、邓丛微
(1.青海省交通控股集团有限公司,青海 西宁 810000;2.天津东方泰瑞科技有限公司,天津 300129)
随着交通网络的不断发展和城市化进程的持续推进,道路建设在现代社会中越来越重要。作为道路工程的重要组成部分,沥青路面的施工技术和质量控制直接关系到道路的使用寿命和安全性能。沥青路面以其高承载能力、良好的耐久性和抗水性而广泛应用。然而,沥青路面施工过程中存在许多挑战,如基层处理及沥青混合料配合比设计、摊铺、碾压等环节,对施工人员的技术水平和操作规范提出了较高的要求。因此,对沥青路面施工技术与质量控制进行深入分析,对提高道路工程质量和促进我国交通事业可持续发展有重要意义。
在道路工程中,沥青混凝土作为常见的路面材料之一,具有独特的优势。
第一,沥青混凝土是由沥青混合料和骨料组成的复合材料,沥青作为黏结剂,能够将骨料牢固地黏结在一起,形成坚实的路面结构,从而使沥青路面具有良好的承载能力、耐久性和抗裂性能。
第二,沥青路面具有较高的弹性和柔韧性,能够在车辆荷载下产生一定的弹性变形,从而减轻车辆的震动,提供更为舒适的行驶体验。
第三,沥青路面能够有效分散和吸收交通荷载,减轻对基层的冲击和破坏,提高路面的耐久性。
第四,相对于其他道路路面,沥青路面的施工周期较短,可以减少对交通的影响,提高施工效率,能够满足城市道路改造和快速建设的需求。
第五,沥青路面具有一定的可塑性,能够在适应多种道路形态(如弯曲、坡度和交叉口等特殊情况)和交通需求,保持路面的平整度和安全性能。
基层处理是沥青路面施工中至关重要的一环,直接影响路面的稳定性、承载能力和使用寿命。基层处理的主要目标是通过改良和加固基础地基,提供坚实、平整和具有较强排水能力的基础层。具体施工中,需要先对道路地基的土壤进行详细分析,包括颗粒级配、塑性指数、压缩性等指标,根据土壤的特性和工程要求,确定合适的处理方法。对于土壤性质较差或承载能力不足的地基,可以采用土壤改良技术提高其强度和稳定性。常用的土壤改良方法包括土石方加固、土壤混合桩、碾压加固等。进行基层处理前,需要对地基进行平整处理,确保基层的平整度符合设计要求,再采用适当的压实设备对基层进行压实,提高其密实度和承载能力。合理的排水系统对于基层处理至关重要,因此需要根据地基的排水条件和道路设计要求,设置适当的排水系统,包括排水沟、排水管道等,以确保基层具备较强的排水能力。
沥青混合料的配合比设计是沥青路面施工中的关键技术环节,其目标是确定沥青混合料中各组分的配合比例,以充分发挥材料特性,满足路面设计要求,确保路面的稳定性、耐久性和抗裂性能。
首先,要根据道路设计要求和使用条件,确定所需的沥青混合料性能指标,如承载能力、耐久性、抗裂性等。
其次,对粗集料进行合理选择,并参考试验室或经验数据,确定粗集料的配合比。一般需要将粗集料的常温压碎值控制在25%~27%之间,细密度控制在2.72~2.74g/cm3之间,吸水率应小于1%。
最后,根据粗集料配合比和设计要求,确定沥青的配合比,包括沥青级别和沥青用量,以满足混合料的稳定性、黏结性和耐久性要求。细集料的配合比设计也很重要,其主要依据粗集料及沥青的配合比确定,应该满足混合料的粒径分布要求。选择好粗集料和细集料之后,还要进行必要的试验检测,并根据试验结果合理调整与优化配合比,以获得最佳的配合比[1]。
在沥青混合料的配合比设计中,沥青、粗骨料、中骨料和细骨料等的占比如表1 所示,该比例是根据相关工程要求、材料性能和施工环境等因素综合考虑得出的。实际施工中需要根据具体的工程需求和设计标准进行调整,保证沥青混合料的性能和耐久性。配合比设计还需要考虑沥青级别、粒径分布以及环保等因素,以提高沥青路面的质量和延长使用寿命。
沥青混合料的生产通常在沥青拌和站进行。
首先,根据配合比设计,准确称量沥青、粗集料和细集料等原材料,并根据配合比进行混合。
其次,将粗集料和细集料利用干燥器进行烘干,以去除水分和提高材料温度,并将沥青加热到适当的温度。
再次,将加热后的沥青与干燥后的集料进行混合,确保沥青能够均匀地包裹在集料表面。利用拌和设备将沥青和集料充分混合,确保混合料的均匀性和稳定性。
最后,检测混合料的温度、配合比和颗粒级配等指标,以确保生产出符合要求的沥青混合料。
沥青混合料在生产后需要利用沥青罐车及时运输至施工现场,在运输过程中,需确保沥青混合料的温度保持在规定范围内,可以通过加热系统或保温措施控制沥青混合料的温度,以免影响混合料的质量,在装卸沥青混合料时,需注意操作规范,避免杂质混入。需要注意的是,要尽量减少运输距离,以免造成沥青混合料的质量变化[2]。
沥青路面的摊铺是道路工程中重要的施工环节。摊铺步骤如下:
首先,确保路面准备工作完成,包括清理杂物、平整基层等。
其次,选择适合的摊铺机进行作业,控制摊铺温度,以确保沥青混合料的流动性和黏结性符合标准。
再次,根据设计要求确定摊铺厚度,并调整摊铺机的行进速度和料槽开度,实现厚度控制;注意控制摊铺宽度,并使用振动板或挡板确保边缘平直;保持适当的摊铺速度并保证连续性,避免停顿或急刹车;确保混合料连续供应,避免断料和出现冷缝。
最后,摊铺完成后立即进行压实作业。
沥青路面碾压是保证路面密实度和稳定性的重要步骤。
首先,选择合适的压路机进行碾压,根据摊铺厚度和设计要求调整振动频率、振动幅度和行进速度等参数,确保压实力度适当,避免过度压实。在碾压过程中注意避免重复碾压同一区域,以免损坏沥青混合料。
其次,密切关注压路机的轮胎或钢轮与沥青路面之间的接触情况,避免产生过多的碾压痕迹。对于大面积的路段,可以采用多次碾压的方法,以保证整个路面均匀、密实。
最后,对于不平整的区域,及时进行痕迹修复和精细调整,确保路面的平整度和外观质量达标[3]。
道路工程沥青路面施工的质量控制是确保道路使用寿命和交通安全的关键,在此过程中,需要加大监督管理力度。
首先,要制订清晰、明确的施工质量控制标准和技术规范,涵盖施工过程中的各个关键环节,包括基层处理及沥青混合料配合比设计、摊铺、碾压等,标准应具体、明确,以便进行准确的质量评估和监督。
其次,要加大对施工现场的监督和检查力度,确保施工过程符合质量控制标准,可以建立专门的质量监督团队,定期进行巡查和抽样检测,对施工质量进行评估,及时发现和纠正问题。还可以委托第三方机构进行质量评估和监督,以提高质量控制的客观性和公正性。
最后,要提高施工人员的技术水平和质量意识,通过培训和考核,确保施工人员熟悉施工规范和操作要求。要加强对施工人员的岗位责任和安全意识教育,使其能够正确操作施工设备,遵守操作规程,确保施工质量和安全。
在道路工程沥青路面施工中,正确的设备安装和调试可以保证施工顺利进行,也有利于控制施工质量。在设备安装过程中,应严格按照安装图纸和操作手册的要求进行操作,确保设备的各个部件正确连接和安装,确保紧固件适当拧紧,以防松动和不稳定。注意设备的水平度和垂直度,确保设备平稳运行。安装完成后,对设备进行调试和试运行,包括检查设备的各项功能是否正常、液压系统是否泄漏、电气系统是否正常、机械结构是否灵活运转等。根据设备的操作手册和调试程序进行调试,确保设备达到设计要求。
在安装调试过程中,还要对设备安装和质量检测过程进行详细记录,包括设备的型号、规格、安装日期、调试情况等。在记录中,特别要注明安装调试的各项检测结果。这些记录不仅可以用于后期的质量追溯,还能为设备运行和维护提供参考。设备安装调试完成后,一方面要为操作人员提供相应的培训和技术支持,培训内容包括设备操作、日常维护、故障排除方法等,要求操作人员能够正确、熟练地操作设备,从而提高施工效率和质量;另一方面要定期进行设备检查和维护,并及时处理故障和异常情况,保障设备正常运行[4]。
施工现场检测是指对道路工程沥青路面施工过程中各个关键环节进行实时检测和监测。通过检测和监测施工过程中的关键参数和指标,可以评估施工质量,及时发现问题并采取措施加以处理。
首先,使用激光测量仪、厚度测量仪等设备,对沥青路面的摊铺厚度进行实时测量,保证其与设计要求相符。
其次,根据设计要求,确定压实度和紧密度的合格范围,利用压实度计、核子密度仪等工具,对沥青路面进行紧密度测量,并进行实时监测和记录。
再次,施工过程中,要利用温度计或红外测温仪等设备,对摊铺和压实过程中的沥青混合料温度进行监测,确保施工温度在适宜范围内。
最后,视觉检查也是经常用到的,施工现场质量检查员对施工过程进行视觉检查,观察是否存在厚度不均匀、痕迹、裂缝等问题[5]。
质量检验评估是指在道路工程沥青路面施工部分完成或全部完工后,进行全面的质量检验和评估。通过对施工过程中的关键环节和关键指标进行检测和评估,对施工质量进行判定,有助于及时发现和解决施工中的问题,提高施工过程的稳定性和可控性。
第一,可以进行抽样检查,从施工现场随机抽取试样,并送至试验室进行物理性能、化学成分等方面的检测,根据检测结果评估施工质量是否合格。
第二,可以使用万能试验机等设备对路面试样进行强度测试,包括抗拉强度、抗压强度等。根据设计要求,评估路面强度的达标情况。
第三,对路面的平整度进行检测也是很重要的,需要使用平整度仪、激光测量仪等设备,根据设计要求,评估路面的平整度和密实度是否在合格范围内。
第四,沥青混合料的黏结性能和稳定性会对道路工程的整体质量造成影响,因此应该注重对该方面性能的检测,如对路面试样进行铺设重锤、拉伸试验等[6]。
总而言之,道路工程沥青路面施工技术和质量控制是确保道路质量和安全性的关键。深入研究和合理应用沥青路面施工技术,可以提高沥青路面的稳定性、平整度和耐久性。同时,采取加大监督管理力度、注重设备的安装调试、开展施工现场检测和定期进行质量检验评估等质量控制措施,有助于实时掌握施工情况,及时发现和解决问题,确保施工质量合格,进而延长沥青路面使用寿命,提升交通运行效率,为城市的发展和居民的出行提供良好的环境。