公路建设中路面施工技术及质量控制的探讨
摘要:沥青混凝土路面的质量,不但取决于原材料、沥青混凝土配合比、混合料生产的质量控制,同时对路面摊铺的施工工艺,更要有一个全过程的、系统的、科学的管理,才能使沥青混凝土路面的质量得到充分保证。
关键词路面施工;控制;探讨
1施工准备
1.1路面基层处理及原材料控制
(1)路面基层的平整度对沥青混凝土路面的质量影响很大,必须严格按施工技术规范进行检查验收,对基层有松散、坑槽或平整度不能满足要求的基层,要在路面施工前用沥青混合料进行修补处理。
(2)原材料控制。沥青路面质量的好坏与原材料的品质密切相关。沥青混凝土所用的沥青、粗细集料、填料的技术指标必须符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。沥青与石料的粘附性、进场的矿料粒径与试验配合比的粒径等指标都必须保持一致。材料人员必须具有高度的责任心,同时与试验人员密切配合,进行抽样试验,严禁不合格的材料进场。对进场的原材料要严格管理,料场内地面必须硬化,各种矿料要分别堆放,不得混杂,矿粉等填料不得受潮,集料应设置防雨顶棚,沥青应分标号密封储存。
2沥青混合料配合比确定
热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验法,通过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三阶段,确定沥青混合料材料品种、矿料级配及沥青用量。
(1)目标配合比设计。首先根据道路等级、路面类型、自然环境及所处的结构层位等选择适用的沥青混凝土的类型,按规范确定矿料级配范围,确定沥青的种类,然后采用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例,配合成的矿料级配应符合规范规定,并应通过马歇尔试验确定最佳沥青用量。
(2)生产配合比的确定。根据目标配合比在拌和厂试拌并取样筛分检查各集料比例,反复调整冷料仓进料比例以达到供料平衡,并取目标配合比的最佳沥青用量、最佳沥青用量加减0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。
(3)生产配合比验证。采用生产配合比试拌、试铺试验段,用拌和的沥青混合料及路上钻芯取样进行马歇尔试验检验,由此确定生产用标准配合比。标准配合比是生产控制的依据和质量检验的标准。标准配合比矿料级配中,0.075mm、2.36mm和4.75mm三挡筛孔的通过率要接近要求级配的中值。
3铺设试验段
铺设试验段目的如下。
(1)检验拌和、运输、摊铺、碾压等计划投入设备的可靠性,优化施工设备组合和工序衔接。
(2)检验选用的材料及混合料的组成设计是否符合质量要求。
(3)验证生产配合比,确定生产用标准配合比及摊铺系数。
(4)确定每一作业的合适长度和一次摊铺的合理厚度。
(5)确定标准的施工方法或工艺。
4施工控制
4.1沥青混合料的拌和
沥青混合料拌和,应做到混合料配合比准确和稳定,混合料拌和应均匀一致,并具有适宜的温度。拌和时应注意如下事项。
(1)选择先进的拌和设备。设备应集供料、加热、计量和拌和于一体,并应配置自动记录设备,在拌和过程中应逐盘打印沥青及各种矿料的用量、拌和温度。
(2)保证沥青混合料的均匀性。拌和站一定要控制好拌和时间,最佳拌和时间要通过检测试样来确定,一般取20个试样进行筛分,并测定其沥青含量的偏差,尤其是在拌和改性沥青混合料时,干拌时间一般要增加5~10s。
(3)每次开机前,要对搅拌设备、附属设备及沥青用量进行检查,情况正常时方可开机,同时要对干燥筒预热后,再逐渐加料运行。
(4)根据配合比,严格控制各种矿料及沥青、粉料的用量,级配偏差控制在3%以内,沥青用量偏差控制在以0.3%内。同时应控制热料及沥青温度以及出料温度,防止沥青老化。沥青混合料搅拌要均匀,无花白料、粗细料离析及粉料结团等现象。
4.2沥青混合料的运输
(1)沥青混合料应采用l5t以上,规格一致或相近,性能良好的自卸汽车运输;为防止沥青与车厢板粘结,车厢应清扫干净,车箱底板及侧板应用柴油与水按1:3比例配制的油水混合物进行喷洒,但不能有游离的油水积存于车箱底部。
(2)装料时车辆应前后移动不少于3次,运输过程中要尽量避免急刹车、急转弯,以防止混合料离析。
(3)运料车应离摊铺机20~30cm处停住,不得撞击摊铺机,卸料过程中运料车挂空挡,靠摊铺机推动前进;另外,应根据气温的变化加盖保温蓬布,确保沥青?昆合料的摊铺温度。
(4)沥青混合料运输应保证满足拌和机正常生产和摊铺机连续、均匀摊铺,保证能与摊铺机协调配合。自卸车的配备数量,应考虑摊铺机的实际生产率、运距、载重吨位,道路行驶条件、作业条件等实际情况,计算求得。
4.3沥青混凝土的摊铺
混合料摊铺应保证表面均匀一致、无离析现象,具有良好的平整度、符合要求的厚度和较高的初始压实度。为了保证摊铺质量,施工时应注意以下几点。
(1)要选用性能优良的摊铺机。摊铺机熨平装置中应配有高频、低幅、高强度的强制振动装置,通过初始压实,能使摊铺层达到良好的平整度。摊铺机应具有自动调节厚度及找平装置,有足够容量的受料斗使运料车换车时能连续摊铺,有足够的动力推动运料车,并可调整摊铺宽度。
(2)铺筑混合料前应检查确认下层质量。下层质量不符合要求的,或未按规定铺设连接层(粘层)的不得铺筑混合料。
(3)合理地确定摊铺机的结构参数。半幅直线型路拱需对熨平板单边拱度进行校正,以保证路面横坡和厚度符合要求。校正时采用拉绳量测新摊铺路面横坡直线度,根据偏差情况调整熨平板的拱度,根据混合料类型和摊铺厚度调整熨平板工作仰角。
(4)为适应拌和机生产能力和压路机碾压能力,摊铺速度控制在2.0~2.5m/min,保持摊铺机前有3~5辆运料车等侯,保证连续、均匀地摊铺。
(5)摊铺过程中应随时检杏摊铺层厚度、平整度及横坡,通过使用的混合料总量及面积校验平均厚度,不符合要求时应根据铺筑情况及时进行调整。在摊铺过程中,摊铺机螺旋送料器应不停地转动,两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并保证在摊铺机全宽度断面下不发生离析。熨平板按所需宽度固定后不得随意调整。
(6)施工前要根据气温情况对熨平板预热,并在施工中保温,使其接近混合料的摊铺温度。不预热会使混合料粘结在底板上,直接破坏摊铺层的平整度;过热会造成熨平板的扭曲变形或沥青焦化,也会破坏路面的平整度和影响路面强度。要求熨平板的预热温度为65~165℃。
(7)摊铺中一旦中断供料,任何情况都必须保证料斗内有足够的混合料存量,以避免送料刮板外露。如果由于故障等原因中断作业,则在重铺时应将料斗内已经冷硬的混合料铲除干净,重新供料。
4.4沥青混凝土路面的碾压
沥青混凝土混合料的碾压分为初压、复压和终压三个阶段进行。压路机应以缓慢而均匀的速度进行碾压。碾压速度在试铺中确定,碾压温度、方法均应符合规范要求。碾压后应及时检测混合料的压实度。为了达到最佳的压实效果,压路机宜采用(15t以上)双驱双振双钢轮压路机和(25t以上)胶轮压路机的组合方式。
根据施工现场气温、地温和风力等情况,压路机紧跟摊铺机碾压,碾压段落长度50~80m,即在允许的高温下及时碾压,以较小的压实功达到较好的压实效果。
4.5沥青混凝土的接缝处理
接缝、构造物与路面连接处施工必须认真操作,保证平顺,紧密。接缝是沥青混凝土路面的薄弱环节,极易造成结构上的缺陷,尤其是横向接缝,如果处理不好会极大地影响路面的平整度。
4.5.1纵向接缝的处理
根据路面宽度及交通情况尽可能全幅施工,避免纵向接逢。如不能避免则沥青混凝土的纵向接缝应采用热接缝,施工中应注意以下几点。
(1)双机梯队摊铺作业时,相邻两幅的摊铺应有5~10cm左右宽度的摊铺重叠,两台摊铺机前后距离宜为5~10m,使混合料在高温状态下相接。
(2)上下层的纵缝应错开20cm左右,表层的纵缝要顺直,且应留在车道区划线位置。
(3)热接缝的碾压可用压路机自两侧向接缝中心错轮碾压,最后在接缝处留下30cm的条带,由一台压路机完成碾压。
4.5.2横向接缝的处理
沥青混凝土横向接缝处理时,应注意以下几点。(1)相邻两幅及上下层的横向接缝要错位1m以上;上、中、下面层宜全部采用垂直的平接缝,且接缝应紧密粘结,充分压实,连接平顺;(2)从接缝处起继续摊铺混合料前,要用3m直尺检查端部平整度,当不符合要求时应予以清除;继续摊铺时,摊铺机的结构参数和运行参数都必须与上一次摊铺相同,特别要注意熨平板前的堆料高度;接缝摊铺所用的混合料应与前一次用的完全相同,(3)摊铺机离开接口后,应立即清除散落在旧摊铺层上的散料和接口处的大粒径骨料,然后进行碾压;横向接缝的碾压应先用双轮或三轮钢桶式压路机进行横向碾压。碾压带的外侧应放置供压路机行驶的垫木,碾压时压路机应位于已压实的混合料层上,伸入新铺层的宽度为15cm。每碾压一遍向新铺混合料移动15~20cm,直到全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。如果相邻摊铺层已经成型,同时又有纵缝时,可先用钢桶式压路机沿纵缝碾压一遍,碾压宽度为15~20cm,然后沿横缝做横向碾压,最再进行正常的纵向碾压。
5结束语
随着国民经济的高速发展和公路交通量的不断增长,对沥青混凝土路面质量要求越来越高。要修筑高质量的工程,必须抓好施工质量控制这一重要环节。本文借鉴沥青混凝土路面的施工实践,就沥青混凝土路面施工质量控制措施作一探讨。