郑晓华
(泉州水务工程建设集团有限公司,福建 泉州 362000)
随着城市化进程加快和交通需求的增加,市政道路工程建设和维护任务越来越重要。而沥青混凝土路面作为市政道路的主要构造形式,对保证道路的承载能力、行车安全和行车舒适性至关重要。因施工工艺不合理、材料选择不当、质量控制不到位等因素,可能导致路面质量问题,进而影响道路使用寿命和行车安全性。所以,必须关注沥青混凝土路面施工技术的合理运用,在把握关键技术要点的基础上,开展施工作业,保证市政道路工程沥青混凝土路面施工质量。
该项目位于某市中心区,是一条重要的城市交通干道,总长度为7km。由于长时间使用和交通流量增加,该道路路面出现龟裂、坑洼和不平整等问题,急需进行路面改造。为保证道路的正常运行和提高交通安全性,该项目计划对路面进行全面施工,选用沥青混凝土作为路面结构材料。施工范围包括路面铺设、边坡修整、交通标线刷新等工作。
2.1.1 沥青混凝土材料
首先,根据工程要求,选用PG76-22 型改性沥青作为主要沥青材料。PG76-22 型改性沥青具有较高的温度特性和稳定性,适用于中等交通荷载和常见气候条件下的道路路面。其次,沥青应符合《公路沥青及沥青混合料试验规程》中的相关要求,并选用优质的机制砂和石子作为矿料。机制砂应符合GB/T 14684-2011 中的相关规定,具有适当的强度和形状特征,以保证沥青混凝土的稳定性和耐久性。石子应符合GB/T 14685-2011中的相关规定,具备适当的抗压强度和耐磨性。最后,根据需要,添加适当的添加剂来改善沥青混凝土的性能。常见的添加剂包括聚合物改性剂、橡胶改性剂和增粘剂等。聚合物改性剂可以提高沥青混凝土的弹性模量和耐久性,橡胶改性剂可以提高抗裂性能和抗老化性能,增粘剂可以提高沥青的粘附性和稠度。具体如图1 所示。
图1 沥青混凝土材料准备分析
2.1.2 材料质量要求
首先,沥青质量要求。沥青的黏度应符合设计要求,以保证施工操作性和路面性能。黏度可通过相应试验(如RTFOT 和PAV 试验)进行检测,并符合相关规范要求。沥青应具有适应不同气候条件的温度特性,包括软化点、离析温度和低温抗裂性能等。同时,沥青应具备良好的稳定性,以保证路面的耐久性和抗老化性能。其次,矿料质量要求。矿料的粒径配合应符合设计要求,通过筛分试验来确定不同粒径级配的百分比通过率和剩余物含量。矿料的筛分结果应满足相关规范要求,保证沥青混凝土的力学性能和稳定性。矿料的抗压强度和抗剪强度应符合相关标准,以保证沥青混凝土的抗变形性能和承载能力。最后,添加剂质量要求。选择的添加剂应符合相关标准和规范,具有良好的性能和稳定性。添加剂的种类、用量和掺入方式应符合设计要求,以改善沥青混凝土的强度、耐久性和变形性能。对添加剂进行质量检测,确保其符合规范要求。
首先,沥青搅拌设备。选择10辆容量为12m3的沥青搅拌车,以满足工程规模和施工需求。搅拌车应具备自动化控制系统、混合效果良好且操作简便。操作人员应熟悉搅拌车的操作要点和安全注意事项。其次,沥青铺设设备。选择型号为ABG7820 的沥青铺设机,具备可调节铺面宽度和厚度的功能,最大铺设宽度为6m,以保证铺设的均匀性和平整度。操作人员应熟悉该型号沥青铺设机的操作方法和调节技术,保证沥青混凝土的铺设质量。再次,摊铺机。选择型号为RP953的摊铺机,具备速度控制功能,最大工作宽度为9.5 m,以保证铺设的均匀性和一致性。最后,其他设备。准备适当的边坡修整设备,用于整理和修整道路边坡,以保证边坡的坡度和平整度符合设计要求。准备交通标线刷新设备,用于重新绘制和刷新道路上的交通标线,以提高交通安全性。
2.3.1 路面准备
第一,清理和清扫。彻底清理和清扫施工路段 ,包括清除杂物、垃圾、积水及旧沥青路面上的松散颗粒。使用机械清扫车、推土机和扫帚等工具,确保路面清洁。第二,沥青路面修补。对有明显龟裂、坑洼或损坏的路面进行必要的修补工作,包括局部切割、去除破损部分、填补修补材料等操作,以保证修补后的路面与周围路面平齐,高低差不大于5mm,且具备良好的黏结性。第三,如果原有路面结构不满足设计要求,需要进行破碎和重新铺设底基层。使用破碎机破碎旧路面,移除碎片,然后在底基层上铺设砾石、碎石等材料,进行适当压实,以达到95%以上的密实度。第四,利用调平机或平整设备调平铺设的底基层,以保证整个路面的平整度和水平度。第五,采用水泥砂浆加固需要加固的路段。将水泥砂浆均匀铺设在路面上,使用振动器震实,增强路面的稳定性和承载能力。
2.3.2 沥青混凝土铺设
首先,材料准备。沥青混合料温度控制在120℃~160℃范围内,沥青质量百分比通常为5%~7%。同时,根据设计要求选择适当的矿料组合。其次,铺设设备准备。根据工程要求选择合适的铺设机,根据设计要求和材料特性调整速度,通常为1.5~3.0m/min。再次,铺设操作步骤:先预热沥青铺设机和摊铺机,确保设备达到工作温度,然后将沥青混合料送入沥青铺设机料斗,控制铺设机的行进速度,确保沥青混合料均匀铺设在路面上。使用振动器或平板器进行初步压实,保证沥青混凝土的紧实性。使用平板器或压路机进行最终压实,以达到设计要求的密实度。铺设过程中,注意保持铺设的连续性和平整度。最后,铺设质量控制。根据设计要求,控制沥青混凝土的厚度为5cm,使用激光平板或其他精确的测量工具调整铺设机的坡度设置,以保证沥青混凝土铺设符合设计要求的坡度,本工程横向坡度为2%,纵向坡度为1%。具体操作如图2 所示。
图2 沥青混凝土铺设操作
2.3.3 沥青混凝土压实
第一,根据路面宽度和施工要求选择适当的碾压设备。例如,选择双钢轮碾压机,重量应在8~12t 之间,振动频率在50~60Hz 之间。对于面积较大的路段,选择橡胶轮碾压机,重量应在10~16t 之间,振动频率在40~50Hz 之间。第二,根据工程要求,确定沥青混凝土的碾压顺序。初碾阶段主要用于初始压实和形成初步密实层,中碾和终碾阶段则进一步提高路面的密实度和稳定性。第三,根据沥青混凝土的类型和厚度,合理控制碾压速度。一般碾压速度应在2~5km/h 之间。速度过快会导致材料溢出和不均匀压实,速度过慢则影响施工进度和压实效果。第四,根据沥青混凝土的厚度和类型,确定适当的碾压次数和覆盖率。通常至少进行3~5 次碾压,以保证沥青混凝土的密实度达到要求。覆盖率应保证沥青混凝土层充分覆盖,避免出现空隙和不均匀压实的情况。第五,特别关注路面边缘的碾压,使用小型碾压机或手动碾压工具进行处理,以保证边缘的均匀密实,避免边缘松散和出现裂缝。
2.3.4 路面养护
第一,定期清洁路面,去除积尘、泥浆、垃圾和其他杂物,可使用扫路机、高压水枪或人工清扫等方式进行清洁。清洁路面可以减少污染物的侵蚀和积聚,维持路面的光洁度和抗滑性能。第二,定期检查路面情况,看是否出现裂缝,及时进行处理。对于细小的裂缝,可采用填缝剂进行填充;对于较大和较深的裂缝,可使用热补料或热再生修补方法进行修复。处理裂缝能够防止水分渗入路面,降低裂缝扩展和路面损坏的风险。第三,及时发现路面上的坑洞、凹陷或破损部位,及时进行修补,可根据破损大小和深度选择补丁料或修补剂,以保证修补部位与周围路面的平整度和紧密度相匹配,避免出现凹凸不平的现象。第四,防水层维护。对于有防水层的沥青混凝土路面,要定期检查和维护防水层性能,如果发现防水层受损或老化,应及时修复或更新。第五,根据需要,在路面表面进行涂覆层施工,如封层、微表面处理等。涂覆层能增加路面的耐久性和抗老化能力,提高路面的光滑度和防滑性能。第六,定期刷新路面标线,保证交通标志和道路标线清晰可见。应使用耐久性好的标线材料,重新绘制或涂覆标线。
2.3.5 质量控制
第一,检验沥青、矿料、填料和添加剂等原材料,包括外观检查、物理性能测试和化学成分分析,以保证原材料质量符合相关标准要求。第二,根据设计要求,合理确定沥青混凝土的配合比,包括沥青、矿料和填料的比例和质量要求。在施工过程中,严格按照配合比称量和混合材料,保证混凝土配合比的准确性和一致性。第三,按照施工方案和工艺要求进行施工。严格控制沥青混凝土的铺设厚度、坡度和平整度,保证路面质量和几何形状符合设计要求。第四,在施工过程中进行现场检测和监测,包括密实度检测、厚度检测和平整度检测等。使用密实度测定仪、厚度仪和平整度测量仪等设备,实时监测和记录施工质量。第五,根据施工进度和工程要求进行路面取样和试验。取样应代表整个工程的施工情况,进行压实度试验、抗滑试验、抗剪强度试验等。根据试验结果,评估施工质量,并根据需要进行必要的调整和改进。第六,记录施工过程的质量控制数据,包括原材料检验报告、施工记录、试验结果等。编制质量报告,汇总施工质量情况,评估施工质量。第七,施工完成后进行质量验收。根据设计要求和质量标准,验收、检查路面质量。对于合格的路面,需颁发验收合格证明;对于不合格的路面,需进行整改或返工,直至符合要求为止。
首先,对施工完成的沥青混凝土路面进行平整度评估。实测数据显示,路面的平整度达到设计要求,满足一级平整度标准,最大高差为±3 mm,平均高差为±1.5mm,路面平整度良好,可保证车辆行驶的舒适性和安全性。其次,检测和分析路面密实度。实测数据显示,路面的密实度达到预期要求。在密实度测定点上,经压实处理后的沥青混凝土剩余气孔率为3%左右,均匀度达到95%以上,表明路面密实度良好,可保证路面的稳定性和耐久性。再次,评估施工过程中出现的路面质量缺陷。经检查和记录发现,路面上出现少量的细小裂缝和局部坑洞,主要是由于材料收缩、温度变化和施工工艺等因素引起。根据评估结果,这些缺陷对路面的整体性能影响较小,不会影响路面的使用寿命和交通安全。最后,根据设计要求和使用要求,评估路面的耐久性。经模拟计算和实际检测,预测路面在设计寿命内性能良好。根据历史数据和经验模型分析,路面的承载能力、抗剪强度和抗水分渗透性能均满足预期要求,可保证路面在使用寿命内保持稳定和可靠的状态。
经该市政道路工程沥青混凝土路面施工技术实施和分析,得出结论:该工程沥青混凝土路面施工技术在满足工程要求的基础上取得良好效果。材料准备阶段,通过严格选择材料和质量要求,保证使用高质量的沥青、矿料和添加剂;设备准备阶段的合理选择和准备,保证施工过程顺利进行;施工步骤的具体操作和技术要求,保证沥青混凝土正确铺设和压实;质量控制环节的严格监测和检测,保证路面的平整度、紧实度和表面平整度符合要求。