2024-12-27
 
高速公路沥青路面施工技术与质控措施
2024年12月27日   阅读量:85223

摘 要:

为保证高速公路工程沥青路面施工质量,对沥青路面做简要介绍,并以某高速公路工程为例,分别从施工准备、摊铺、碾压以及材料控制等方面针对沥青路面施工技术以及质量控制措施做深入探究,从而进一步提高高速公路建设成效。


关键词:高速公路; 沥青路面; 施工技术; 质控


0 引言


对于沥青路面,其属于现阶段我国高速公路工程建设活动中比较常用的一种路面形式,其具备着路面平整、耐腐蚀能力强以及施工维护方便等诸多优势。为确保沥青路面能够充分发挥其优势和作用,有必要对其施工技术以及质控措施做出深入研究,从而提高其建设水平,促进高速公路工程实现长远健康发展沥青网sinoasphalt.com


1 沥青路面概述


现阶段沥青路面( 见图 1) 一般指的是在一系列矿质材料中有效掺入相应路用沥青材料之后建设而成的各类路面。对于沥青结合料,其增强了路面本身的抗损害能力,同时路面足够平整、少尘以及不透水,能够延长公路的使用寿命,可促使公路工程发挥出更大的价值和作用。所以现阶段沥青路面已经发展为公路工程中一种极为常见的高级路面。目前来看结合施工方法以及使用特点等能够将沥青路面有效划分为沥青混凝土、沥青碎石以及沥青贯入式路面等多种不同类型,但无论是何种类型的沥青路面,其在实际运用过程中均需要具备以下基本特征。

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1) 高温稳定性。是沥青路面本身必须具备较强的抗流动变形能力,因为沥青路面实际强度还有刚度通常能够在温度不断升高的状态下而逐渐下降,所以为了能够确保沥青路面可以有效地在高温季节承受行车荷载的过程中不会出现一系列病害问题,包括波浪、推移以及车辙等,其必须要具备较强的高温稳定性[1]。


2) 低温抗裂性。主要指沥青路面需要具备较强的抗低温状态下产生收缩裂缝的能力,因为在温度持续下降的过程中,沥青路面本身的变膨能力也开始不断下降,在实际承受外界荷载过程中,会导致部分应力无法及时进行松弛,从而产生应力累积问题,一旦超过材料本身抗拉强度便容易出现开裂现象。


3) 水稳定性。主要指沥青路面必须要具备良好的抵抗水侵蚀的能力,原因在于水分能够降低沥青粘结力,并且破坏沥青以及矿料彼此之间的粘聚力,加快剥落问题出现,引发道路水损害现象。


2 案例介绍


案例工程为某高速公路工程建设项目,工程长约 58. 280km,主要选用的是双向 6 车道设计,实际设计时速 120 km/h,路基宽约 39. 0 m,路面宽 33. 75 m。案例工程的路面基层结构主要为 38 cm 厚度的 5% 水泥稳定碎石以及 18 cm 左右的水稳级配碎石。路面面层结构主要如表 1 所示,路面弯沉主要设定为 0. 235 mm。由于案例工程对沥青路面施工技术进行了运用,并且取得了较为良好的建设效果,因此,便以该工程为例针对高速公路沥青路面施工技术与质控措施做出深入分析和探讨。

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3 高速公路沥青路面施工技术分析


3. 1 做好准备工作


3. 1. 1 技术准备


施工前,要求相关工作人员结合现场具体情况,合理编制工程技术方案,然后报监理单位得到审批后开展施工技术准备工作; 落实好图纸复核工作,同时对施工人员开展技术以及安全交底活动; 开展摊铺作业前需要有效完成透层以及封层施工,并且将基层中存在的杂物全部清除干净; 在验收确认达标的基层上,依照每隔 10 m 这一原则设置合理 1 根中桩,然后依照厚度以及松铺系数有效完成钢丝绳位置方面的调整工作[2]。


3. 1. 2 材料准备


1) 沥青材料。主要结合国家有关规定和标准针对沥青材料进行选用,并对其开展相关检测工作,具体指标如表 2所示,在确认达标之后方可投入使用。


2) 粗细集料。对于粗集料,强调其实际内径需要控制在4. 75 mm 以上,实际可选用的材料包括钢渣、破碎砾石还有相应的碎石材料等,需要保证清洁干燥,同时表面保持粗糙[3],实际吸水率应处于 2. 0% 以内,其计算公式主要如下:

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式中: w 为集料本身的吸水率,% ; m1 为烘干试样还有浅盘两者的总质量,g; m2 为烘干前饱和面干式样还有浅盘两者之间的总质量,g; m3 为浅盘本身的质量,g。对于细集料,主要选用内径达到 4. 75 mm 以内的材料,实际可选用材料包括石屑、天然砂或者是人工砂等,对于细集料强调材质足够坚硬,保证清洁干燥不存在风化问题。


3) 填料。对于此类材料来讲,其与沥青混合之后形成的胶浆属于提升沥青混凝土强度的关键因素,通常通过石灰岩以及岩浆岩等一系列强基性岩石有效磨粉制成。填料必须要保证足够干燥以及洁净,对于含水量应处于 1% 以内,实际塑性指数要求应该达到 4% 以内[4]。


正式开展施工作业前,上述材料均需要开展实验检测工作,确认达标之后,方可准许进入施工现场。


3. 1. 3 机械准备


施工作业前,需对所需机械以及工具开展调试检查工作,确保其性能可以满足工程建设要求; 对于拌和站案例工程装设了 1 套 5000 型的相应拌和设备,同时开展安装调试作业,并有效配备了 2 台相应的装载机负责进行上料; 对于摊铺机主要选用 2 台2100 - 2 摊铺机; 对于压路机,包括 3 台双钢轮、2 台胶轮以及 1 台复合式压路机; 对于自卸车共计准备 20 辆,实际装载能力要求达到 15 t 以上。


3. 2 做好混合料拌和作业


1) 各类集料在实际堆放过程中需要落实好分类管理,严禁出现集料混合存储以及堆放现象,任何一批次料源均需要落实好专业化检测工作,并且需要通过监理人员的有效审批后方可运用到施工作业中[5]。


2) 为切实保证混合料的拌和质量,还需要提前落实好烘干处理作业,对于配合比方面需要符合实验室数据方面的相关要求,并结合具体作业情况做出适当调控。


3) 在开展拌和作业时,应对混合料的温度做出严格管控,一般沥青方面的加热温度应该达到 150 ℃ ~ 170 ℃ ; 对于混合料温度应该超过沥青温度 10 ℃ ~ 15 ℃ ; 对于混合料实际出厂温度应该达到 140 ℃ ~ 165 ℃。因为在实际运输途中混合料温度不断下降,所以还应确保混合料到达现场的温度处于 130 ℃以上。


4) 在开展拌和作业时,相关工作人员需要做好观察工作,尽可能地提升混合料的均匀性、不准许存在结团或者是离析等相关问题。现场检测人员需要落实好质量检测工作,确认达标之后方可准许用于施工活动中。


3. 3 做好混合料运输作业


1) 相关工作人员应结合拌和机、摊铺机实际生产能力及具体的运输距离等,科学计算所需的运输车数量以及运输时间,以此确保混合料可以及时有效地运抵施工现场。


2) 为了防止混合料粘附于自卸车中,应在装料之前有效涂抹好相应的防粘薄膜剂,但需要注意车辆当中不应出现积水问题。


3) 在实际运输过程中需要借助篷布进行覆盖,以此避免混合料温度出现散失过快的问题。


3. 4 做好混合料摊铺施工


1) 所用摊铺机需要有足够容量的料斗,从而保证运料车换车过程中同样能够继续开展摊铺作业; 可以自动地对实际摊铺厚度做出有效调控; 能够调整摊铺机宽度以及振动熨平板能够进行加热。


2) 开展摊铺作业过程中,摊铺机需要保证匀速持续不间断地开展摊铺活动,中途严禁出现停顿或者是随意变换速度,以此避免出现混合料离析现象,切实提升路面施工平整度。结合施工机械设备实际配套情况、相应拌和机生产能力还有摊铺厚度等多个方面的内容来明确摊铺速度,一般处于2 ~ 3 m/min 即可。


3) 两台摊铺机可共同开展摊铺作业,具体操作中彼此需要有效错开 10 m,实际前后摊铺需要重叠 50 ~ 100 mm。摊铺过程中若是路面出现了不规则或者是厚度不均等问题,应该借助人工填筑等方式落实好施工作业。


4) 开展摊铺作业前需要进行预热,通常需要有效预热30 ~ 60 min,然后再开展摊铺作业,实际预热温度应该达到100 ℃以上。


5) 摊铺作业前,应做好相关试验段的试验工作,以此明确松铺厚度,从而确保将误差有效控制在合理范围当中。


6) 摊铺机在实际起步过程中需要做好起步速度控制工作,避免起步过快使得结构出现被破坏问题,并且防止由于阻力过大而造成的路面波浪问题,有助于提高施工质量。


7) 摊铺过程中,摊铺机以及运输车之间需保持在15 ~ 30cm 的间距。


3. 5 落实好混合料压实工作


案例工程在实际开展沥青路面施工作业时,为了提高工程建设质量,要求混合料碾压作业需要紧随摊铺作业开展。实际碾压过程中,严禁出现随意停止或者是转弯问题,对于碾压区长度、具体的碾压次数还有碾压时间等必须要借助实验进行确定。


3. 5. 1 碾压程序


1) 开展初压作业。借助 1 台双钢轮压路机开展静压作业,主要紧随摊铺机开展静压活动,实际遍数为 1 ~ 2 遍即可。碾压过程中,压路机的驱动轮应该与摊铺机之间保持同向,具体操作过程中需要依照从外到中心这一基本顺序开展碾压活动。对于超高段以及坡道位置,应该从低到高开展碾压作业,对于碾压重复端需要达到 30 cm 以上。


2) 开展复压作业。对于复压作业需要在初压作业完成后及时开展,借助 2 台双钢轮振动压路机还有轮胎压力机开展联合碾压作业。实际操作中需要先借助轮胎压路机开展碾压作业,然后再借助振动压路机开展振动碾压,最终再借助轮胎压路机开展碾压作业,实际复压总遍数需要达到 8 遍以上,对于轮胎压路机的实际复压次数需要达到 5 次以上。整个碾压操作应该在达到设计要求的压实度为止。


3) 开展终压作业。对于终压作业主要借助双钢轮压路机开展静压作业,一般需要开展 2 次以上终压,直至路面看不到轮迹为止。


3. 5. 2 做好温度控制工作


做好温度方面的控制工作,一般可结合机械设备以及沥青类型( 案例工程为改性沥青) 等相关参数来科学地明确实际碾压温度,案例工程主要依照表 3 当中的要求开展温度控制工作。

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3. 6 做好接缝处理工作


3. 6. 1 科学处理纵向接缝


在开展纵向缝处理作业时,若是借助 2 台摊铺机开展的摊铺作业,对于其产生的相应纵向接缝,应该在沥青混合料前部提前有效留出 10 ~ 20 cm 的宽度不进行碾压,以此作为后基面的相应参考高度,在彻底完成一系列摊铺施工活动后,需骑缝开展及时有效的压实处理作业,一般情况下上下层纵缝之间应该有效错开 15 cm 以上


3. 6. 2 科学处理横向接缝


对于横向接缝的处理,需要在预定摊铺段的相应末端位置有效地提前铺设一层牛皮纸或者是进行洒水,然后摊铺碾压成型,施工人员需要在下次开展施工作业之前借助 3 m 左右的直尺有效地沿着纵向位置有效定出接缝位置,主要是在摊铺段端部位置的直尺需要呈现出悬臂状,然后以摊铺层以及直尺脱离接触位置为依据有效定出接缝位置[6 - 7],再借助锯缝机割齐后进行铲除; 在继续开展摊铺作业过程中,需要将接缝锯切过程中留下的灰浆彻底清洗干净,并且涂上适量的相应黏层沥青,再利用摊铺机熨平板合理地从接缝位置开展摊铺作业。


对于横缝方面的碾压作业,主要借助双钢轮压路机开展碾压活动。对于碾压带的外侧需要合理地放置能够供压路机进行行驶的相应垫木,实际碾压过程中压路机需要位于现阶段已经压实的相应混合料层上,然后有效伸入新铺层宽度大约 15 cm 左右,在此基础上每压一遍再次深入新铺层 15 ~20 cm,直至彻底达到新铺层上为止,最终再改为纵向碾压作业。


4 高速公路沥青路面施工质控措施分析


4. 1 做好材料控制工作


对于高速公路沥青路面,其施工质量的高低往往与材料质量有着密切的关联。所以做好材料质量的控制工作极为重要,为此案例工程强调所用材料尽可能地借助招投标的形式进行采购,若是无法采用此种方式,则由采购人员负责结合设计要求开展材料采购工作,保证做到货比三家,控制采购成本的同时,尽可能地提升材料质量。除此之外,还要求采购人员结合以往建设经验构建各类沥青路面原材料优质供应商数据库,然后需要用到哪一种材料,直接从中选取相应的合作伙伴,以此切实保证原材料的质量。


4. 2 做好设备控制工作


实际施工过程中用到的一系列机械设备也能够对沥青路面施工质量产生影响。为此,要切实结合工程实际需求合理选用相关机械设备,并且针对设备运输、入场以及保管等方面健全了相关规章制度,以此确保设备性能可以满足工程建设要求。此外,案例工程还指派专人负责对现场的一系列机械设备开展针对性的管理工作,比如编制设备维保计划、落实好作业前后的检查工作等,以此防止设备出现“带病作业”问题,从而影响工程建设效率以及质量。


4. 3 严格管控拌和时间


对于混合料的实际拌和时间必须要通过试拌的方式进行确定,强调所有集料颗粒必须要被沥青有效进行裹覆,整个拌和作业也必须要保证足够均匀。对于干拌沥青混合料所用时间应该控制在 7 s 以上,湿拌时间应 45 ~ 55 s。


4. 4 做好运输车辆控制工作


为保证工程建设质量,运输车在实际开展装料作业时,应该开展前后移动活动,以此防止沥青混合料出现离析问题,通常情况下一车料应该有效地分三次完成装载作业。除此之外,在实际开展摊铺作业时,摊铺现场应该保证达到 5辆以上的运输车进行等候卸料,这样可以保证摊铺作业的连续性,同时需要注意控制好摊铺机以及自卸车的距离,避免出现碰撞现象。


5 结束语


现阶段沥青路面施工技术已经在各类公路工程当中得到了广泛普及和运用,并且大大提高了公路工程的建设效率以及质量,这对于推动社会经济发展等方面发挥出了重要的价值和作用。为进一步提高沥青路面施工水平,文章以某高速公路工程为例,针对其沥青路面施工技术以及质控措施做出了深入探究,经分析验证具备良好可行性,能够解决技术运用不科学以及管理工作考虑不全面引发的沥青路面施工质量不佳的问题,值得进行推广和借鉴。


参考文献 :

[1] 武宏涛. 高速公路沥青路面养护冷补施工技术分析[J]. 四川建材,2022,48( 6) : 104,108.

[2] 魏杨洋. 沥青材料在高速公路路面施工技术应用[J]. 科技资讯,2022,20( 11) : 65 - 67.

[3] 易毅,孙军. 高速公路沥青路面双层摊铺施工要点探讨[J]. 交通世界,2022,29( 36) : 62 - 64.

[4] 穆川川. 高速公路沥青路面开裂原因分析与防控措施[J]. 四川建材,2022,48( 7) : 119,140.

[5] 余义诚,刘浩浩. 抗滑薄层在高速公路沥青路面中的应用研究[J]. 交通建设与管理,2022,59( 3) : 126 - 127.

[6] 马金库. 高速公路沥青路面的常见病害及养护技术分析[J].运输经理世界,2022,59( 11) : 133 - 135.

[7] 郭亮. 沥青路面车辙病害形成机理与防治措施分析[J]. 四川建材,2023,49( 2) : 183 - 184.


原创作者:王涛,山西路桥第八工程有限公司,山西 运城 044000。


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