段云峰
摘要 应用传统施工技术进行公路沥青路面改建施工,容易导致路面弯沉值较大。因此,文章对旅游公路建设工程中沥青路面改建的施工技术进行了研究。首先在原道路基层表面喷洒适量的水泥净浆,以提高基层强度及稳定性,然后计算沥青路面层间的受力情况,确定合理施工方案和材料配比,最后采用热接缝或冷接缝的方法进行横向接缝处理。结果表明,应用所提施工技术,铺筑完成时的路面弯沉平均值为0.97 mm,次年路面弯沉平均值为0.87 mm,路面整体强度达到设计要求。
关键词 旅游;公路;建设;工程;沥青;路面;改建;施工
中图分类号U416.21文献标识码 A文章编号 2096-8949(2024)10-0099-03
0 引言
随着旅游业的快速发展,旅游公路的建设工程日益增多,其中沥青路面由于其舒适、平稳、耐久等特点被广泛采用。然而,随着使用年限的增加,公路的使用寿命减少和安全性降低。因此,对旅游公路建设工程中沥青路面进行改建施工十分必要。该文开展旅游公路建设工程中沥青路面改建施工技术研究。首先,分析沥青路面损坏的原因和类型,为改建施工提供理论依据。其次,研究沥青路面改建施工的技术要点和工艺流程[1]。最后,该文提出沥青路面改建施工的质量控制措施和管理方法,以确保改建施工的质量和安全。希望通过研究,能够提高旅游公路建设工程中沥青路面的使用性能和安全性能,延长路面的使用寿命,助力旅游业的可持续发展。
1 旅游公路建设工程中沥青路面改建施工设计
1.1 在原基层表面喷洒水泥净浆
在原沥青道路基层表面喷洒水泥净浆是旅游公路建设工程中沥青路面改建施工的一个重要环节。水泥净浆作为一种结合料,能够提高基层的整体强度与稳定性,同时增强与沥青面层之间的黏结力,以增强路面的整体性能和延长使用寿命。在进行水泥净浆喷洒前,对原基层表面进行清理,保证水泥净浆与基层表面的有效结合。水泥净浆的喷洒需使用专业的喷洒设备。设备应具备准确的计量装置,确保喷洒的均匀性和适量性[2]。同时,喷洒过程中需要注意控制喷头与基层表面的距离和角度,确保水泥净浆能够均匀覆盖基层表面。喷洒水泥净浆后基层结构如图1所示。
水泥净浆的配合比是影响其性能的关键因素,应根据工程需要和試验结果确定合适的水泥含量和外加剂种类,以确保水泥净浆的强度、耐磨性和耐久性等性能达到设计要求,设置的配合比如表1所示。
喷洒完水泥净浆后,需要进行养护和保护。在养护期间,应避免车辆和行人进入作业区域,以免破坏刚喷洒完毕的水泥净浆。同时,需要对路面进行定期浇水保湿,以保证水泥净浆的强度和稳定性[3]。
1.2 计算沥青路面层间受力
在旅游公路建设工程中,沥青路面层间的受力情况对于路面的使用性能和寿命有着重要影响。首先,考虑沥青路面层间的摩擦力。假设路面层间的正压力为N,摩擦系数为μ,那么摩擦力F为:
F=μ×N (1)
沥青路面层间的黏结力是由于沥青和路面材料之间的黏着作用所产生的力。这个力的大小取决于沥青的性质和路面材料的表面粗糙度[4]。假设黏结力为T,则黏结力可以表示为:
T=τ×A (2)
式中,τ——沥青与路面材料之间的黏着系数;A——接触面积。
综合式(1)和式(2),计算沥青路面层间的总受力。假设路面层间的最大受力为Fmax,则总受力可以表示为:
Fmax=F+T (3)
通过以上公式,计算出沥青路面层间的最大受力,以便设计和施工沥青路面。路面各层间的温度变化会影响材料的性质和状态,从而影响层间受力。
1.3 摊铺沥青混合料
为达到路面结构要求,对沥青混合料拌和温度和出厂温度[5]要严格控制,其施工温度见表2所示:
在混合料制备时,粗骨料和细粒骨料应进行分级堆放,不同原料来源的骨料应分别堆放。每一种原料都应取样测试。混合之前,所有的骨料,包括矿物粉末,都要彻底干燥。每一种骨料、矿粉、沥青都应按照规定的配合比进行混合[6]。摊铺沥青混合料后路面结构图如图2所示:
在摊铺过程中,应在基层表面铺设沥青混合料。摊铺设备一般采用自动摊铺机或手动摊铺机,具有自动控制厚度和找平的功能。在摊铺过程中,需要控制摊铺速度和摊铺温度,确保沥青混合料不间断、不堆积、不离析。同时,还需要对摊铺厚度、平整度和横坡等进行实时监测和调整,确保路面施工质量符合设计要求。在摊铺过程中,需要注意以下几点:
(1)沥青混合料的温度应控制在适宜范围内,以确保其具有良好的流动性和压实性。
(2)摊铺速度应均匀、稳定,避免中途停顿或变速,以免影响路面的平整度和质量。
(3)摊铺厚度应符合设计要求,避免过厚或过薄,以免影响路面的使用性能和使用寿命。
(4)摊铺时应保持连续作业,避免留下施工缝或冷接缝,以免影响路面的整体性能。
通过合理的沥青混合料配合比设计和准确的施工控制,采取正确的施工方法和养护措施也是保证改建施工质量的重要环节。
1.4 处理横向接缝
在旅游公路建设工程中,沥青路面的横向接缝处理是保证路面平整度、强度和寿命的关键环节,在摊铺沥青混合料时,如果因天气变化等出现施工中断的问题,再次摊铺时,就会由于沥青混合料温度的变化,在已铺设的路面和新铺设的路面之间形成横向接缝;而如果施工持续进行,也可能因为不同时间段铺设的沥青混合料温度和性质有所差异,而产生横向接缝。为确保路面的整体性能和使用寿命,需要对横向接缝进行处理,具体处理方式如下:
1.4.1 冷接缝处理
在摊铺沥青混合料时,如果因施工中断出现横向裂纹,则可以采用冷接缝方式处理。在已经摊铺完成且未冷却的沥青路面上,用刮板将接缝处多余的混合料刮掉,以便在接缝处重新摊铺沥青混合料。然后在接缝处涂抹适量的沥青,以增加新旧混合料的黏结力。在接缝处放置一块与新铺沥青混合料相同规格的模板。再补充沥青混合料,使用刮板将沥青混合料刮平。最后使用压路机从接缝处向路面中心碾压,以确保接缝处的混合料充分压实[7]。在碾压完成后,对接缝处进行检查,以确保沥青混合料密实、无气泡。
1.4.2 热接缝处理
在摊铺沥青混合料时,如果因施工连续进行出现横向裂纹,则可以采用热接缝处理。先将摊铺机的熨平板调整到适当的位置,以确保接缝处的沥青混合料与前后摊铺的沥青混合料平齐,然后铺设沥青混合料,将沥青混合料均匀地铺设在基层表面上,确保沥青混合料的温度和厚度符合设计要求,最后采用压路机对接缝处进行压实,确保沥青混合料密实、无气泡。
为了确保横向接缝处理的质量符合要求,需要制定相应的质量控制标准。常见的质量控制标准如表3所示:
通过制定合理的质量控制标准,并严格按照标准进行检测和验收,可以确保横向接缝处理的质量符合要求,提高沥青路面的整体性能和使用寿命。
2 实例分析
2.1 工程概况
该项目为改扩建道路,其中苟角镇宏兴医院至鱼峰乡岔路口段(观红路)为12.15 km,苟角镇吉家沟至天平镇回龙桥段(白胜路)长度为5.86 km,花园镇猫儿盖至原镇龙乡新街口段(花镇路)长度为5.18 km,这条线路总长度为23.19 km。地震动最大值为0.05 g,路面设计轴载BZZ-100,以此为基础开展研究。
2.2 工程准备
在该工程中,公路的直接加铺段采用的是一种组合结构,包括3.5 cm厚的SBS改性沥青混凝土AC-13C层和5 cm厚的AC-16C普通沥青混凝土层。而对于改造路段,则采用了更为复杂的结构,包括3.5 cm厚的SBS改性沥青混凝土AC-13C层、5 cm厚的普通沥青混凝土AC-16C层、0.6 cm厚的ES-2稀漿封层,以及20 cm厚的水泥稳定碎石基层。此外,还对原有的水泥混凝土路面破损处进行修复。针对该种公路改建,应先加强实验段路面的调查,做好新旧路路面衔接过渡处理。需要高精度的路面检测仪器,如激光平整度仪、路面破损检测仪等,精确检测路面的平整度、车辙深度、裂缝等路面损坏情况,为改建施工提供准确的数据支持。最后应用沥青搅拌机、摊铺机、压路机等设备完成施工。沥青搅拌机用于混合沥青和矿料,以生产出高质量的沥青混合料;摊铺机则将沥青混合料均匀铺设在路面上;压路机则对铺设好的沥青混合料进行压实,以达到设计要求的密实度。此外,还需要一些辅助设备,如运输车、发电机组、洒水车等,以保障施工的顺利进行。
2.3 工程结果
选取观红路起讫桩号为K5+300~K6+400,对结构新铺设后的路面及第二年春融时的路面进行了弯沉测设,得到结果如表4所示:
由表4可以看出,刚铺筑完成时的路面弯沉平均值为0.97 mm,次年路面弯沉平均值为0.87 mm,该道路的总体强度满足了设计要求。并且,通过一年多的运行,该实验路段的路面状况良好,未发生任何病害,验证应用所提的技术进行施工可达到较好的施工效果。
3 结束语
在旅游公路建设工程中,沥青路面改建施工技术的研究对于提高路面的使用性能和安全性能具有重要意义。通过深入探讨沥青路面损坏的原因和类型,该文为改建施工提供了理论依据。这些研究成果有助于推动旅游公路建设工程的可持续发展,提高路面的使用寿命和增强游客的出行体验。未来,对于沥青路面改建施工技术的研究仍需不断深入,以适应更为复杂多变的工程环境。
参考文献
[1]乔润斌. 公路工程沥青路面施工技术及质量控制要点研究[J]. 交通世界, 2023(26): 85-87+91.
[2]经纬. 公路工程沥青路面早期破坏的成因与处理措施分析[J]. 科技资讯, 2023(15): 126-129.
[3]周树贤. 高速公路抗滑降噪沥青路面施工技术研究[J]. 江西建材, 2023(6): 284-286.
[4]吴剑, 吴虹. 公路改建工程沥青路面施工技术分析[J]. 江西建材, 2023(5): 344-345+348.
[5]陈胜利. 沥青路面施工技术在高速公路工程中的实践[J]. 建筑科学, 2022(7): 164-128.
[6]谢运清. 排水沥青路面施工关键技术分析——以惠州大道东段延长线改建工程为例[J]. 工程技术研究, 2022(1): 68-71.
[7]吕博, 高淑红. 道路改建中沥青路面平整度施工技术探析[J]. 黑龙江科学, 2021(14): 128-129.