市政道路施工中沥青混凝土道路施工技术的运用

2023-12-11 12:52程向军
建材发展导向 2023年23期
关键词:平整度摊铺沥青路面

程向军

(山西华源明盛建设工程有限公司,山西 长治 046000)

近些年,为了适应经济发展的要求,国家在基础建设方面投入了大量的资金,比如修建一定数量的柏油路。然而,在各种因素的作用下,会造成路面的破坏,其主要原因有三个:1)在交通量较大的情况下,重型车辆通行的数量多,长期来看,会使路面承受不住压力;2)因为中国地域广阔,面临复杂多变的地理环境,在建设过程中,未能充分考虑到地理、水文和社会环境的影响,致使某些设计参数出现偏差,给工程带来严重的损害;3)由于施工过程中的质量管理制度不健全,造成路面结构的天然缺陷,从而很可能造成路面结构的过早损坏。而良好的路面平整性,则可以有效地保障路面的安全性和舒适性。针对这一现状,应加强对沥青路面平整度的关注,并建立完善相应的管理制度,以提升沥青路面的施工质量,从而达到延长其平均使用寿命的目的。

1 沥青混凝土路面平整度的影响因素

1.1 原材料对沥青混凝土路面平整度的影响

为有效控制沥青混凝土路面平整性,应选择高质量的适应原材料,通过提高材料的匹配度,在一定程度上可以提高沥青混合料的综合性能,使路面品质达到较高的水平。

1)粗骨料:粗集料作为混凝土的骨架,承载着各种荷载,所以在选材时,要选用高强度和良好级配的物料,以免产生质量差的物料。

2)细骨料:作为粗骨料的填充物,以提高混凝土的压实度和其它性质,应选择杂质较少,含水率较低的物料。

3)矿粉:是提高沥青混合料粘接强度的主要因素,矿物粉体的质量及用量对沥青胶浆的成胶效果有重要影响。

1.2 拌和温度对沥青混凝土路面平整度的影响

沥青混合料来说,拌和温度的控制是重中之重。对沥青路面来说,温度过高容易老化产生析漏现象,温度过低沥青会丧失均匀性。因此,按照规范,要根据不同的施工条件来设定拌和温度,见表1所示为不同标号的沥油拌和工序温度[1]。

表1 沥青混合料拌和温度值

2 市政道路施工中沥青混凝土路面面层施工工艺控制

2.1 摊铺

根据现场路宽的需要,一般采用2台摊铺机一前一后施工,进行双机并联摊铺。为了避免黏连现象产生,需要涂刷防黏结剂或薄层隔离剂。在摊铺机受料之前,摊铺时摊铺机应该保持前后错开进行施工,保持的距离大约为10~20m左右,施工时同步摊铺时,应该保持30~60mm的距离要求,有车道轨迹带时,保证施工的质量。前台摊铺机铺设时,中线标高应采用平衡梁控制,边线标高通过整体标高控制。

现场的技术人员应该对松铺的厚度、平整度、宽度、温度及横坡,随时进行检查,技术人员需要将不合格的位置标注出来,并进行调整施工。沥青混合料在摊铺的过程中不应由人工反复的修整,造成表面的离析现象。当产生厚度出现不相同的部位以及产生不规则的形状,施工人员须及时通知,需要采用人工铺筑混合料时,得到现场监理工程师的同意。人工混合料施工时,需严谨进行,且保证路面的整齐、密实。

正常来说,沥青混合料的摊铺温度绝对不能够低于145℃的要求,必须符合此要求。在冬季进行施工时,沥青摊铺时的温度应该大于145℃,才能符合设计的要求。在施工过程中,容易发生离析现象,所以这时候需要提高施工的质量,比如提高平整度要求,需要施工人员注意,摊铺机的速度应该加强控制,实现均匀摊铺,确保施工呈连续状态,不可以产生中途停顿。对于摊铺来说,速度也是有要求的,应该和现场的司机进行沟通,速度为5m每分钟。值得注意的是两侧须保持大于等于螺旋布料器高度2/3的混合料,这样是为了减少混合料的离析的现象发生[2]。

2.2 碾压

压路机的组合以及碾压步骤繁荣合理性需要认真的组合。初压相较于其他阶段所需的沥青混合料的温度较高,避免裂缝的产生也是一个重要的问题。沥青混凝土的路面为了保证横向、纵向两个方向的平整度及施工的质量,需要初压施工时采用钢轮式压路机。钢轮压路机振动须结合现场实际情况,避免对集料产生损害,压实需采用胶轮压路机。压路机在施工时的速度随着不同方式的碾压也会有不同,也有相同的地方,施工时都需要缓慢均匀进行。

3 市政道路工程中沥青路面施工中常见的质量问题

3.1 路面出现裂缝

目前,在长期使用的情况下,沥青路面将会产生诸如路面开裂等问题,其产生的原因多种多样,一般可分为疲劳开裂和反射开裂。疲劳开裂是由于外部条件的作用,导致路面开裂,而反射开裂则是由于路面本身刚度特性的变化而产生的开裂。另外,因承载力不够而引起的沥青路面开裂,严重影响人们的日常的出行安全。

3.2 车辙与路面沉陷问题

汽车在沥青路面上行驶,轮胎会与路面产生摩擦,摩擦产生的痕迹就是车辙,由此引发的路面问题在日常生活中是比较频繁的,主要原因在于在沥青路面行驶的车辆较多,会给路面造成反复的摩擦作用,给路面造成永久性的变化,并且时间较长,最终导致车辙问题。车辙具有不同的形式,分别为结构性车辙、失稳型结构车辙等,对人民群众的行驶安全产生很大的影响。通常市政道路沥青路面出现车辙情况主要分为两种类型,一是车辆在行驶过程中,车轮反复对路面进行碾压。当在夏季高温条件下,沥青混凝土将会出现流动和变形情况。长此以往将会出现车辙状况。二是在车辆荷载影响,沥青路面的铺设强度不足以抵抗车辆荷载时,将会致使路面出现永久变形情况,进而出现结构性车辙。而影响车辙深浅程度的主要因素,则是交通状况、天气以及施工质量等。

在沥青路面上还会出现另外一种情况,即路面沉陷,造成这个问题的原因是路基不稳定,形成结构沉陷。从本质上来看,路面施工质量不达标,质量问题较为严重。

3.3 沥青路面水损坏

沥青路面水损坏的主要原因是积水量多,加上不断行驶的车辆的反复碾压,从而引发路面水损坏。与此同时,路面积水的时间较长的话,会冲刷沥青路面,从而导致路面出现不同程度的破坏,造成各种问题[3]。

4 提升市政道路施工中沥青混凝土道路的施工措施

4.1 路面基层施工质量控制措施

相关人员应不断加强路基施工质量管理,可在一定程度上提高沥青路面的平整度,如下所示为采取的主要措施。

1)对路基的填充进行提质。在进行路基填筑时,要针对不同的地质情况,选择不同的填料,一般是选择优质的填料作为上部填料,而下部填料则选取低强度和低渗透性的填料。通常而言,在进行填筑时,应该优先选择强度高、稳定好的细砂质粉土、轻粉质粘土、砾石混合料等。

2)加强桥头路基的处理。为避免桥头跳车现象出现,处理方法如下:为有效环境因不均匀沉降而产生的变形,可选用石采用灰土夯筑桥头基础;在桥头或伸缩缝进行施工时,采用衔接施工技术,可避免两端产生沉降反应;在开挖过程中,进行回填土层时,应使用具有较大摩擦角的半刚体材料,并使用轻质碾压的方式,对地基的密实度予以强化;为了防止路面积水向下渗透,造成不均匀沉降,必须对排水系统进行合理的设计。

3)对沥青混凝土路面的排水系统予以持续优化。完善的排水系统及设计,有利于有效排出路面积水及地下水,增强路基的稳定性能。

4)施工现场最常采用的是3m直尺进行平整度的检测,也是最直观的检测方式,但是3m直尺的检测应在面层的铺筑之前进行。

5)施工材料的要求。沥青路面对于水泥、碎石等施工材料具有一定的要求。关于水泥的选择,在符合要求的基础上,一般选择32.5(R)普通硅酸盐水泥,注意不要让其变质。需要注意的是,水泥的凝结时间要控制好,通常不少于6h。关于碎石的选择,要低于施工规范要求的标准,并且还要选择正方形、质量耐磨、有棱角的碱性材料,同时,选择的这些石料要进行清洁,并保持干燥状态,去除杂质。另外,碎石的压碎值应小于30%。砂子要以有机砂为主,具备一定的配比,对其清洁,去除杂质,另外,砂子的质地要坚硬,确保施工的稳定性。选择矿粉,一般情况下,施工时会选用石灰石粉,粉粒直径小于0.075mm,成分含量高于75%。高速公路路面的沥青材料要符合国家颁发的相关技术要求,刚接到沥青路面施工工程时,不能盲目的直接进行施工作业,需要对沥青材料进行测试,测试成功,方可进行下一步工程。现阶段,沥青路面都是在温度较高的环境下,进行拌合和摊铺,并且沥青材料还要达到一定的粘稠度。此项沥青路面施工项目选择的沥青材料是SMA沥青混合料纤维,这个材料吸油性较高,可以在沥青混合料中均匀分布。松散纤维和颗粒纤维是现阶段市场存在的两种纤维类型,施工单位要根据自身的实际情况以及施工工艺进行选择[4]。

4.2 摊铺过程的质量控制

使用摊铺机,进行摊铺作业,始终保持匀速前进,不能随意改变方向,还要铺垫方木,确保摊铺机保持稳定。值得注意的是,经过运输的沥青混合料,要在现场进行测温,在进行摊铺作业时,稳定要保持在130℃左右。采用纵向摊铺的方式,难度小。在当天的摊铺工作完成之后,并没有把全部工程完成,这就需要在第二天工作之前,在已完成的路段铺上木板,预防破坏,在进行施工时,去掉木板,观察是否有损坏,如果没有,才能进行下一步的摊铺作业。摊铺过程的质量控制主要包括以下几点。

1)施工现场应该在面层铺贴之前进行排查,查找是否有污染处,如果发现及时的清理干净并且在处理完成后保持干燥状态。

2)现场摊铺作业进行时需要跟施工人员明确,要严格按照施工规范进行施工,保证设计规范符合要求,施工前做好应对不同情况来确定实际的摊铺的宽度以及摊铺速度。

3)施工时的设备也有要求,在施工时应该采用相同型号的设备。当设备也须调整的时候,施工项目应该从多方面进行考虑。铺设沥青施工的过程里所需的摊铺厚度来进行相对用量的使用,摊铺速度宜控制在1m/min~5m/min,施工时严格控制并保持匀速前进。

4.3 碾压过程中质量方面的控制

1)施工现场的碾压施工采用2~3台双轮振动压路机或者考虑采用2~3台胶轮压路机,需要注意的是,胶轮压路机的重量一定要大于或者等于16t。施工时,现场需要配合施工,并且实现交替施工。

2)施工现场会遇到半幅施工,半幅施工时接缝处不宜采用热接缝,施工现场应该采用人工顺直刨缝或者切缝进行施工处理。

3)碾压施工中需要注意的是,需要严格控制碾压的原则也就是要“紧跟和慢压”。

4)压实施工效果的影响因素很多,如果机械的能效影响会对路面的压实有所影响,需要加强控制。

5)路面摊铺施工完成后,施工项目人员需要加强管理工作,摊铺完成后的路面严禁长时间的停车、掉头以及转向,需要项目管理人员有良好的管理意识以及管理强度。

4.4 施工接缝质量的控制方面

沥青道路接缝处理的细节好坏,往往会影响到整个沥青道路平整度,如果处理不理想,容易出现跳车现象,对行驶的这辆产生不良的影响。沥青路面的施工要做到平顺、不得产生明显的接缝错台现象。接缝处理方式的选择不能盲目进行,一定要满足相关规范要求,比如路面压实度、缝强度等。此外,接缝技术有热接缝、冷接缝两种,要根据缝隙的构造,进行选择,这样可以有效提升接缝的压实度、缝强度。为了避免上下层产生横向接缝,需要错开至少1m以上。热接缝摊铺时采取梯队作业,摊铺机之间的搭接宽度大约为10~30cm左右,为消除缝迹应采用跨缝碾压。冷接缝的原因比较多特殊,现场应该采用切割机切齐,在清理干净后再涂刷乳化沥青进行最后处理,铺施工时,待接缝处软化之后,先进行横向跨缝碾压,再纵向碾压最终成为一体,连接平顺[5]。

沥青路面在完成全部摊铺和碾压之后,下一步开始处理施工的接缝。沥青路面的抗滑性能和平整度的提高是可以通过接缝的处理达到,还能够防止路面病害。改性沥青聚合物在接缝处部位进行喷涂是施工中最常采用的施工方式之一,对接缝的卫生需要整理,缝内严禁杂物的产生。接缝处处理完成后,等到路面温度降至50℃以下方可立即开放交通。

4.5 做好维护管理,避免道路的损坏

在进行道路沥青路面施工的过程中,施工企业要遵循修复与维护准则。目前,有很多道路沥青路面施工都紧挨着树沟,可能会出现质量问题,造成一定的损失,出现问题的原因是路面养护不科学。另外,有些道路上的积水面积比较大,并且积水时间较长,会损坏沥青路面。因此,为防止沥青路面存储大量的积水,避免渗透其中,提升路面的防水性能,施工人员可以使用防水剂,将其加在沥青混合料当中,要控制好加入的量。同时,如果路面上有积水,一定要及时进行清理,保持干净的路面。现阶段市政道路施工中沥青路面铺设出现的现状和问题,主要是因内部控制不完善导致施工不规范、监管不到位等,致使沥青铺设质量病害频发。因此,在具体工程实践中,则需要针对沥青路面铺设作业开展严格的管理和控制,进一步做好维护管理至关重要。相关人员应当先对沥青路面制定完善的定期保养维护计划、管理方案。即每间隔一段时间对沥青路面的损害现象开展一次全面调查。如果发现存在质量问题,则应当进行妥善处理,避免危害进一步扩大。然后将沥青路面存留的积水及时清理,严格限制车辆超载情况,并且可限控车辆行驶速度,尽量降低行车对道路产生的损坏[6]。

4.6 注重施工质量,提升施工人员素质

在道路施工的过程中,质量安全十分重要,决定企业是否具有良好的信誉、人民群众的出现是否安全。因此,在进行沥青路面的施工时,所有相关部门一定要重视质量问题,做好质量管控。建立质量监督部门,时刻监督施工单位及建设单位,落实道路质量责任制度,人人都要遵守,清晰自身的责任。与此同时,做好施工环节的监督和管控,提升施工质量,部门和个人职责得到了详细的划分,不仅有利于更有效的进行监督和管理,而且也可以提升相关人员的施工质量意识。当工程施工完成后,查看完成情况,并对其进行施工质量检测,这是以责任有效制为基础进行的,详细划分各项责任,并落实到每个人,便于后续的质量检查工作,为工程验收提供了便利,有利于道路工程的稳定。

施工人员是市政道路建设施工的关键要素,直接影响沥青路面的铺设质量。为防范出现施工质量病害,则应当注重提升施工人员的专业素质和技能水平,从而有效预防质量隐患。基于此,相关施工单位应当定期开展施工人员的技术培训和教育学习,尽可能提升操作人员的专业技能、掌握各项新技术和新工艺。并且应当树立良好的质量意识,注重对施工意图的了解和技术控制,确保完工项目符合设计质量要求。同时还要积极开展道德素质教育,培育施工人员的责任心、职业道德以及认真的工作态度,促使其能够在沥青铺设过程中,及时、准确的判断问题,并采用适当的处理方法,以此提高沥青铺设施工的整体质量[7]。

5 结语

随着当前社会经济的迅猛发展,城市发展规划中对市政基础设施的重视程度日益提升,道路作为城市建设中的重要设施,不仅与百姓出行以及生活息息相关,而且作为国家基础产业的组成部分,也有助于推动城市运行和持续发展,直接反映城市面貌和状态。因此在新时代下,对市政道路建设施工质量提出更高的要求,为此施工单位应当充分把握相关要点。以此改善现状问题,尽可能保证市政道路建设水平,实现交通运行安全,促进城市健康发展,有利于提升道路工程的整体施工质量,能够更好地促进我国道路工程的建设。

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