时间:2024-07-28
张序华
(赣州市公路管理局龙南分局, 江西 赣州 341700)
沥青公路路面因其有着施工便捷、成本较低以及对车辆友好性高在实际应用中得到广泛应用,但沥青路面存在的问题也同样显著,比如不能达到公路设计寿命、施工完成2~3年后可能出现严重病害、产生裂缝,坑槽、车辙和路面松散情况[1]。
文章以某高速公路的土建工程项目为主要工程背景,该标段全长9.52km,主要施工内容包括路基土石方、路面工程、防护及排水和其它附属设施等,项目计划总工期为30 个月,本文着重对该项目中沥青路面施工的过程进行分析研究,以输出项目经验和观点。
沥青路面又称为黑色路面、柏油路面,是以沥青为粘接材料粘接路基和路面混合料的施工技术,沥青因有着高粘度,憎水性高的良好特点,当作为公路路面施工材料时可以大大增强公路路面混合料和路基的连接稳定性,同时相对于常规水泥路面,沥青路面行车舒适,对于行驶车辆友好,扩展性也高,维护保养方便。沥青作为石油化工的副产物,施工便捷且成本低廉。但沥青作为高分子材料,相较于水泥而言,其稳定性、耐老化、耐久性较差,而且沥青路面为黑色复杂混合物,黑色反射光线少,不利于夜间行车,一般正常使用的沥青路面的寿命为5~8年,而水泥路面可达到10~20年[2-3]。
沥青路面施工工艺流程如图1 所示。
图1 沥青路面施工工艺流程示意图
集料作为沥青路面使用的拌合料,一般分为粗集料和细集料,对于稳定路面起到至关重要的作用。如果集料不洁净可能会引发沥青路面病害,如早期的水损坏、结构性的车辙、纵向裂痕等,所以在沥青路面施工中对于集料质量的控制显得尤为重要[4]。在加工集料时,应去除集料中夹杂的盖山土,按工艺指标要求加工块石,以保证集料的洁净具体要求如表1 和表2 所示。
表1 粗集料工艺指标要求
表2 细集料工艺指标要求
混合料运输装料中需要采用正确的装料方法,如图2 所示。如果装料方法不正确,在运输过程中可能会导致混合料离析,进而引发道路病害。由于混合料运输卡车多为社会车辆,运输司机对于沥青路面的施工并不一定有良好的质量意识,因此可以在装料位置附近设置简单明了的提示牌指导司机正确装料。
在混合料运输过程中,为了保证混合料到达现场的温度和质量,应盖上油布,防止雨水和污染环境,一旦雨水浸入沥青混合料可能造成混合料离析而必须弃用。
图2 三次装料法图示
在进行混合料铺摊作业前,应尽量采用两台同型号且性能基本一致的摊铺机成组合梯形进行铺摊,在施工前应检查下面层,特别需要注意基层污染情况,并安排专人检查,用温度计检查到场混合料,对于不合格的情况应及时处理。摊铺机在第1 次受料前为防止粘附,及时在料斗上喷洒以1/3 比例的混合油水喷洒物,每次摊铺前,应保证摊铺机的烫平板仰角和上一次铺摊相接处的厚度相等。在摊铺作业过程中,分配专人指挥混合料的连续供给,一车混合料卸完后另外一车应立即供应。在混合料铺摊后,必须紧跟在混合料的合格温度进行碾压,不可让混合料等待压路机作业,也不可在温度不合格的情况一直碾压,否则可能导致石料的破碎和棱角磨平,摊铺机的行进速度可按下列公式计算拟定:
式中:V为摊铺的速度,m/min;Q为混合料供给能力,t/h;b为每台的摊铺宽度,m;h为压实后的厚实度,cm;r为压实后沥青混合料毛体积密度,t/m3;C为摊铺机效率,正常情况下取0.9 即可。
公路工程施工过程中,压实度标准为高速公路96%;一级公路96%、城市快速路96%、主干路为96%。但是经过大量实践证明,在实际施工中如果沥青路面面层的压实度控制比规范标准高,可以防止沥青路面的水损坏、裂缝、网裂等情况的发生,提高使用效率和寿命。经过分析研究,影响沥青路面最终压实度的情况有以下几点:机械碾压控制不到位、沥青混合料不合格、施工环境差、其他原因。
碾压主要包括初压、复压、终压三个步骤,其中初压阶段宜使用双钢轮压路机进行,施工过程中应控制行进速度,从外到里的顺序按1.5km/h~2km/h匀速进行循环碾压2 次;复压紧接初压后进行,宜使用>28t 的轮胎压路机,控制碾压行进速度为3km/h 匀速进行循环碾压4 次;终压选用双钢轮压路机,碾压速度应该控制在3km/h 匀速进行循环碾压2 次。
在压路机进行作业前,应测量和观察各个轮胎的新旧程度和压力,必须做到各轮胎新旧一致和压力相等,否则会出现压力失衡导致车辙现象发生,影响质量。在施工过程中应安排专人负责用3:1 的水油混合液喷淋胎面,可有效避免粘胎情况发生,从而提升路面成品质量和效果。
横缝作业前用尺子从路面纵向缝开始测量,测量路面5m 的间隙处以确认为横缝的切割位置,用沙子铺撒以确定位置,用混凝土切缝机沿铺撒线进行切割,切割深度<铺层厚度,切割完成后清除多余的铺层材料和沙尘脏物,冲干净泥块。对接缝进行对角线从中间向两边的顺序展开碾压施工,碾压的重复碾压宽度控制在碾压轮的1/2 宽度。下次作业之前,接缝应用粘层沥青进行连接施工,熨平板需要对齐上次接缝高度后方可重新作业[5]。沥青路面施工横向接缝的处理示意图如图3 所示。
图3 沥青路面施工横向接缝的处理示意图
为了确保工程项目的进度、整体工程项目质量水平和施工安全,提升项目部负责人员和施工人员的专业和技术水平以及责任和安全意识。项目部应定期进行专门的技术分享学习大会,可以让每一位技术员、实验员都学习提高沥青路面质量控制的相关知识,并应用在施工中。由于每一位施工人员的安全意识和素质参差不齐,所以应加强工程项目施工质量的学习培训和考核,张尺有底,奖罚分明,让每一位施工人员可以掌握施工质量的相关技术和知识,并遵守施工现场的规范和流程,从而提高工程项目整体的质量水平。
沥青路面的施工成本相对于水泥路面较合理且工艺简单、施工便捷、维护方便,同时行驶行车较舒适,所以综合效益明显。随着现代社会进程的不断发展,沥青公路得到了广泛的应用,国家一带一路政策的实施离不开交通业的发展和进步,公路道路网作为国家基础建设的保障,是具有战略意义的。这也对公路建设水平提出了更高的要求。作为施工单位,应该加强施工过程的质量控制,不断学习和探索新的工艺工法,以保证工程的整体质量,为人们提供一个安全、舒适的通行环境。
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