公路柔性路面施工技术应用分析

2023-12-11 11:39曹亮
运输经理世界 2023年26期
关键词:摊铺机压路机面层

曹亮

(宜春市公路事业发展中心万载分中心,江西 万载 336100)

0 引言

公路路面作为交通运输系统的重要组成部分,对于保障道路畅通和行车安全至关重要。在公路建设中,选择合适的路面结构形式至为关键,其中柔性路面施工技术作为一种常见且成熟的路面结构形式,得到广泛应用。柔性路面通过合理的路基处理、适宜的基层结构、优质的沥青混合料以及高质量的面层施工,可以提供良好的弹性特性和适应能力以应对道路的变形和荷载变化。由此可见,对公路柔性路面施工技术展开研究,对于提升我国交通运输水平具有极大的现实价值。

1 柔性路面概述

柔性路面也称为沥青路面或柔性铺装,是一种常见的道路铺装类型,其特点在于结构灵活,能够适应地面的变形和荷载,从而提供平稳的行车体验和较好的耐久性。柔性路面的主要构成部分是沥青混合料,通常由沥青(石油衍生物)和矿料(如石子、砂等)按照一定比例混合而成,然后铺设在基层上,经过压实和固化形成道路表面。柔性路面具有多方面的优势:首先,由于其柔性结构,它能够在车辆行驶时吸收来自车轮荷载的冲击和震动,从而减轻对车辆和驾驶员的影响,提供舒适的行车环境。其次,柔性路面的施工相对较快,且成本较低,使其成为大部分城市和地区的主要道路铺装选择。最后,沥青混合料具有较好的耐候性,能够在不同气候条件下保持稳定性。

2 公路柔性路面施工要点

柔性路面以沥青路面应用最为广泛,因此本文以沥青路面为例,详细阐释相关施工要点。

2.1 下承层准备

在沥青路面铺设施工前,需要先进行基层结构表面的处理,清扫下承层结构的表面,清理杂物以及散落的材料。与此同时,全面落实现场组织协调管理措施,在沥青路面摊铺实施前,落实路缘石、护栏安装、排水设施等工作,协调交通、绿化等部门,并确保结构施工效果合格,以免产生严重的质量问题和缺陷。

2.2 测量放样

在试验路段施工中,使用2 台摊铺机交替作业。首先,应在两侧打桩挂线施工,并加强标高控制。其次,在现场施工中,设置导线桩控制间隔距离,直线路段间隔10m,而坡道、曲线段间隔5m,线长在200m以内,使钢丝绳达到紧绷的状态。再次,结合摊铺测量的结果(松铺系数一般控制在1.2),在该厚度部位上增加10cm 设置挂线,并间隔10m 设置断面检测标高,确保各个结构部分的性能和参数符合要求。最后,在试验摊铺一段距离后,开始碾压施工,并加强现场测量工作,结合现场测量所得的数据信息进行松铺系数的调节。如果发现不合理,则及时进行现场施工参数的调节,并试验摊铺一段距离后再次进行检测,以确定最佳的松铺系数,以免给现场施工造成负面影响[1]。

2.3 混合料拌和

选择应用间歇式拌和楼进行作业,拌和楼总计有6 个冷料仓,具备除尘设备,可以完全满足工作需求。拌和楼中有完善的计算机设备,可以逐一打印各种材料的使用量,据此加强材料加入比例的控制,使每盘拌和量、拌和温度都符合标准要求。结合每台班的总量进行检验,如果发现数据存在异常,则及时分析形成原因并进行调整处理。现场拌和时,沥青材料温度以155~165℃为宜,矿料温度以165~175℃为宜,出料温度以166~165℃为宜,温度超过195℃则应作废。每次搅拌时间在45s 以上,且干拌时间不少于5s,要求拌和均匀,没有花白料、结团等现象[2]。

2.4 混合料运输

材料装载之前,应对运输车辆进行全面清理,并在车厢内壁涂抹一层洗涤剂溶液作为隔离剂。为了避免产生离析问题,应按照规定的顺序进行装载。运输车辆驶离拌和厂之前,对混合料的重量、温度进行检测,记录出厂时间,并用帆布进行覆盖处理,达到防雨、防尘的效果。运输车辆进入施工现场之前,对轮胎表面使用高压水进行清洗,以免污染施工现场而影响施工质量。运输车辆的两边侧板大小孔作为温度检测使用,便于随时掌握混合料的温度变化的情况。

2.5 混合料摊铺

按照目前的施工标准,选择使用2 台摊铺机同时开展现场摊铺作业,设备之间保持足够的安全距离。在施工作业前,先开启熨平板,进行预热处理,温度超过100℃为合格标准。由于边部存在有10cm×10cm的碎石边沟,所以应该预埋相同尺寸的方木,达到封闭的效果。在现场摊铺作业中,2 台设备的振动频率、振幅、摊铺速度等参数应保持一致,并保证其压实性能合格,以确保路面具备较高的平整性与压实度。在摊铺机运行中,按照缓慢、均匀、连续碾压的原则开展作业,速度以2~4m/min 为宜。如果混合料发生离析、波浪、裂缝等严重问题时,则及时组织专业力量进入现场进行全面的分析,掌握形成的原因,并采取科学合理的控制措施。后续摊铺前,落实各项参数控制,按照设计标准进行检测,确保质量合格后才能继续开展现场施工作业。

3 公路柔性路面碾压施工

3.1 压实机具的选择

如果压实环节没有加强质量监督管控,即使之前的施工再成功,也无法保证路面结构的质量,甚至会引发严重的事故。因此,结合公路路面施工需要,选择最佳的压实设备,严格控制各项技术参数,以提高压实的总体水平。首先,结合实际需求选择合适的压实机械,并对设备的性能和参数进行综合分析。其次,在压实机具投入使用后,严格执行操作规范和标准,确保各个环节都处于监督管控的范围之内,规避各种不利因素的干扰和影响,保证设备处于最佳的运行状态,以免出现严重的质量问题。最后,对于设备在运行中出现的故障问题,及时组织专业人员进行维修和处理,以免由于设备运行不当而造成严重的质量事故[3]。

3.2 温度检查

在碾压施工开始前,应对混合料的温度进行检测,使其保持在120~140℃之间,以保证压实效果、路面性能和施工质量达到标准。在摊铺施工之后立即组织开展碾压施工,避免间隔时间过长造成混合料温度下降影响施工效果。同时,加强碾压工艺及碾压遍数的控制,预防在施工中存在推移、断裂等问题,切实提高碾压施工的质量水平。

3.3 压路机操作

第一,结合碾压施工要求,加强碾压环节的控制,使速度、频率都符合要求。据以往的工程经验,振动压路机的速度在3~5km/h 之间、频率为45~50Hz 时压实质量最好。

第二,在平路和下坡路段的碾压作业中,为了避免出现波纹或断裂等问题,需要注意驱动轮与摊铺机的距离。通常情况下,驱动轮应靠近摊铺机,而从动轮则间隔较远。当进行平路碾压作业时,将压路机的驱动轮靠近摊铺机有助于提高碾压效果。靠近摊铺机的驱动轮可以更好地跟随摊铺机的前进轨迹,确保路面均匀压实。同时,还能避免边缘部分压实不足,出现波浪状或不平整路面等问题。而在下坡路段的碾压作业中,为了避免压路机在陡坡向上碾压时失去牵引力而失控的情况,驱动轮需要与压路机保持一定的安全距离。

第三,压路机开始运行前不得开启振动功能,停止运行前应切断电源。

第四,在压路机的碾压作业中,为了减小压痕的产生概率,可采取以下操作措施。一是在每一遍碾压的末尾,应进行稍微的转向操作,以改变压路机的轨迹,避免在同一位置多次碾压,从而减小压痕的产生概率。二是应尽量选择在压实结束的路段进行转向操作,以减少对施工路段的额外碾压,进一步减小压痕的产生概率。

第五,压路机应停放在碾压完成的路段。

3.4 碾压模式

第一,在碾压环节应加强温度控制;每次碾压完成需要设置重叠碾压部分;压路机向摊铺机靠近一段距离,以防止在摊铺宽度相同的路段中换向而产生压痕;在现场施工中,应用2 台振动压路机同时作业,从两侧向中心进行碾压,并且进行中部会合,再退后到成型路段重复碾压,并从两侧以等腰三角形路线向中间碾压,以消除碾压换向所形成的痕迹。

第二,路拱与横坡表面的碾压极为重要,应按照从低到高的顺序进行作业,直到最高位置的施工结束,并且将压实后的沥青材料作为支撑结构使用[4]。

第三,在压路机首次碾压开始前,于边缘50cm 位置进行碾压施工,从而在路边压实前形成支承侧面,避免该部位发生开裂的情况[5]。

3.5 接缝处理

沥青路面接缝部位的施工极为重要,需要满足紧密、平顺的要求,避免出现离析的问题。上下层纵缝交错设置,错开距离在40cm 以上,并且不能在轮迹的部位上;而横向接缝则交错2m 以上。纵向接缝应用热接缝的方式,在已经铺设后的路面预留20cm 不碾压,作为后续施工的高程基准面,整幅施工后再及时消除缝迹;横向接缝设计为垂直冷接缝的形式,每日施工的端头部位使用长度为5m 的直尺检测平整度,以确保路面平整度合格。

3.6 开放交通

路面结构的温度在50℃以下时,可开放交通。在温度没有下降前,需加强现场交通管制,以免损坏路面结构。

4 公路柔性路面技术施工质量控制

4.1 材料选择

在柔性路面施工前,应根据设计要求选择符合标准的材料,如沥青、石子等。材料的选择应考虑其质量、耐久性和适应性。在施工现场,对所使用材料的质量和规格进行验收,确保其符合标准[6]。

4.2 地基处理

在施工前,应进行地基勘查,了解地基的物理特性和承载能力。通过勘查结果,可以判断是否需要对地基进行处理。地基处理的目标是提高地基的承载能力和稳定性,以确保路面不会出现沉陷或变形等问题。根据地基的特点,可以采取填筑、夯实等方法进行处理。在处理过程中,施工方法、夯实程度和夯实厚度都是需要严格控制的因素,以确保地基达到设计要求。同时,地基处理需要充分考虑土壤的物理性质和水分含量,以避免施工后的沉陷或松软问题[7-8]。

4.3 路面结构层次和厚度控制

首先,路面结构的层次设计应根据道路的交通量、车型、地质条件等因素进行科学规划,通常包括基层、底基层、面层等。基层承载着路面的荷载,底基层起到分散荷载、增强承载力的作用,而面层则是直接承受车辆荷载和外界环境影响的部分。层次之间的结合应充分考虑各层之间的协同作用,以实现整体的强度、稳定性和耐久性。

其次,对于不同层次的路面结构,合适的厚度控制至关重要。基层和底基层的厚度应根据地基条件、荷载特点等确定,以保障路面整体的承载力和稳定性。而面层的厚度则会影响到路面的舒适性、耐久性和防水性能。根据交通流量和车型,选择适当的面层厚度,同时根据所使用的路面材料,确保面层的抗压能力和耐久性。同时,厚度控制还需要考虑到不同气候区域的温度变化对路面的影响,以防止因温度变化引起的龟裂和变形问题。

最后,为了确保路面结构层次和厚度的合理控制,需要严格按照设计方案进行施工。在施工过程中,需要注意材料的选用和配合,确保基层、底基层和面层的材料质量符合要求。此外,施工过程中的工艺也是影响路面质量的重要因素。在基层和底基层的施工中,要注意夯实的控制和均匀性,以确保承载能力和稳定性。面层的铺装需要保证均匀的厚度和密实度,避免出现凹凸不平和松散问题。

4.4 施工设备和工艺控制

首先,合适的施工设备的选择是保证路面施工顺利进行的前提。各类设备如铣刨机、摊铺机、压路机等应根据路面的特点和设计要求进行选择,确保设备能够满足施工的需要。同时,设备的性能和维护状况也需要保持良好,以确保施工过程的顺利进行。其次,施工工艺的控制是保障路面质量的重要环节。从路面基层处理到面层铺装,每个环节的工艺都需要严格执行。在基层处理阶段,应根据地基的物理特性选择合适的处理方法,如填筑、夯实等,确保地基的稳定性。面层铺装时,要注意施工的均匀性和密实度,以确保路面的平整度和稳定性。最后,温度、湿度等环境因素也需要在施工过程中加以控制,以免影响路面施工的质量。

5 结语

柔性路面作为一种重要的公路路面结构形式,具有较好的弹性特性和适应能力,能够提供良好的行车舒适性和安全性。本文通过综述公路柔性路面施工技术的关键要素,探讨了其在公路建设中的重要性和应用价值。在具体操作阶段,合理的路基处理、适宜的基层结构、高质量的沥青混合料以及精确的面层施工是保证柔性路面施工质量的关键因素。在未来的项目建设中,应加强对柔性路面施工技术的研究和应用,以提高公路路面的承载能力、耐久性和舒适性,为交通运输提供更加安全、高效和便捷的服务。

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