近年,随着经济的发展,对市政道路的路况运行及舒适度等要求越来越高,道路施工质量的好坏将对营运期间运行车速、安全性、舒服性和汽车轮胎磨损与耗油量以及路面使用年限等有着重要影响。
沥青由于具有高温稳定性、低温抗裂性、耐久性等特点,比其它材料有一定优越性,因此,目前已普遍应用在市政道路的施工中。
要确保施工质量,原材料拌合、摊铺、压实度等环节是管理的关键。
结合笔者多年工作实践,对广东省某市政道路施工及管理进行深入剖析,认为,首先要确保路基的施工质量及路面下承层的施工质量。其次,从原材料着手,分析沥青的性能,重点把握好沥青混凝土的施工工艺流程,尽可能采用先进的机械设备,合理搭配,充分发挥人的主观能动性和积极性,把增强企业责任心以及强化质量意识贯穿于整个工程流程中,其经验希望能对同行有一定帮助。
一、沥青混凝土主要施工工艺
市政公路沥青混凝土路面的各施工工艺,基本应按照"原材料配合比确定,施工准备、拌和、摊铺、压实和接缝处理"的流程来具体进行。完成后,还应当进行适当的养护处理,对相关的部位,应当进行相应的渗水处理,以保证工程质量。
1、面层施工准备工作
主要包括以下几个方面:路面施工前应对原有路面进行质量检查,符合要求后在修筑沥青面层:材料选择后就不再随意更改,施工前应保持施工机械性能的完好,并且应将重要机械作备用。
2、混合料的拌和
原材料的管理方面,原材料堆放场地应进行硬化处理,应分别堆放,明确标识用途及数量,为防止集料的混杂,料与料之间必须采取必要的隔离措施。
3、沥青混合料的摊铺
公路面层采用两台摊铺机成梯队作业,进行联合摊铺,相邻两幅之间应有重叠,重叠宽度宜为5~l0cm。找平层或具有找平功能的层次采用由钢丝线引导的高程控制方式,钢丝直径2.5-3.0mm,钢丝拉力应大于100kgf,直线段每l0m设钢筋支架,弯道每5m設钢筋支架,AC-16采用非接触式平衡梁。
4、沥青混合料的压实
根据公路路面面层设计情况,沥青混合料压实采用轮胎压路机和振动压路机组合方式,具体碾压工艺由铺筑试验段确定。总体原则"高温、低幅、紧跟、慢压"。
5、接缝处理
在施工缝及构造物两端的连接处操作应仔细,接缝应平顺,铺筑工作的安排应使纵向、横向接缝少一些。
二、广东省某道路工程沥青混凝土施工实践分析
广东省内某市政道路,该道路属于城市Ⅰ级主干道,全长1.2km,路面设计宽度为50m,设计时速60km,沥青混凝土路面结构形式为:1cm沥青石屑封层;6cm厚粗粒式沥青混凝土下面层(AC-25I);5cm厚中粒式沥青混凝土(AC-20I);4cm厚改性沥青混凝土磨耗层(AK-13A)。
从多年实践中得知,要搞好沥青沸腾路面的施工质量,原料料,拌和的设备、以及在施工过程中的摊铺、压实等环节,都是影响工程质量的关键,因此,施工时应控制好各工序及工艺流程中的各个分部分项工程的质量控制。
沥青混凝土路面工艺流程:清扫下承层→沥青混合料拌和→自卸汽车运输→摊铺机摊铺→人工修整接缝和边缘线型→压路机碾压。
1、原材料的准备见表1
原材料的品质包括矿料的粒径、压碎值、磨耗值、含泥量、针片状含量等及沥青的针入度、软化点、延度等性能。
本工程施工规范要求的沥青混合料的继配组成及技术指标:
(1)粗集料
中、下面层采用石灰岩,上面层采用玄武岩,要求粗集料具有足够的强度和耐磨性能,颗粒棱角多,体表粗糙、洁净、无风化、无杂质,与沥青有良好的粘附性。
(2)细集料
细集料是指4.75mm以下的石屑、机制砂和天然砂,应不潮湿、干净、坚硬。对细集料最好选用石屑代替,但用于上面层时最好选用优质的碱性岩石加工成的机制砂。天然砂的细度模数应小于3.0。
(3)填料
在选择填料时,一定要采用以石灰岩为原料加工而成的产品。
在进行沥青混合料配合比设计时,要考虑以下因素:1)马歇尔指标;2)车辙试验指标;3)稳定试验;4)工程所在地的气候环境,水质等。通过仔细的分析与相关的试验工作,最后确定最优的配合比设计,确保混合料具有良好的路用性能。
2、路面结构层
沥青混凝土路面结构层设计:
(1)热拌沥青碎石底面层
热拌沥青碎石我们以油石比为3.3%,混合料级配为碎石20~40mm:10~20vmm:5~10mm:中砂:矿粉=24:37:20:17:2进行了试验段试铺。马歇尔试验结果,空隙率0.7%,稳定度5.616,流值2.05mm,从外观看,表面平整密实,无泛油、松散、裂缝等现象。纵横接缝紧密平顺,混合料级配良好,粗细搭配均匀。
(2)粗粒式沥青混凝土层
在施工粗粒式沥青混凝土层时,我们以油石比为4.0%,混合料级配为碎石10~30mm:5~10vmm:中砂:矿粉=40:25:22:5进行施工。
粗粒式沥青混凝土配合比和马歇尔稳定度见下表2、表3:
(3)中粒式沥青混凝土层
在施工中粒式沥青混凝土层时,我们以油石比为5.0%,混合料级配为碎石10~20mm:5~10vmm:石屑:砂:矿粉=34:15:31:17:3进行施工。
中粒式沥青混凝土配合比和马歇尔稳定度见下表4:
3、沥青混合料的拌和
现在普遍采用的是集中拌和机械摊铺,因为用这方法拌和的粒拌铺筑的道路质量高,又可以降低成本。
普通沥青混凝土矿料加热温度控制在170℃~175℃,沥青加热温度150℃~160℃,混合料拌和温度为160℃~165℃;改性沥青混凝土的矿料加热温度达180℃~190℃,沥青加热温度达170℃~180℃,混合拌料温度为180℃~185℃,摊铺温度应不低于160℃,初压温度为150℃~170℃,终压温度不低于120℃,路面开放温度小于80℃。
在施工过程中要注意沥青混合料用量要适度,如过少的话,沥青粘结矿度有限,不能产生应用作用,适度增加沥青,使其完全地包裹在矿料表面,形成结构沥青,使沥青与矿料间的粘结力达到最优状态。根据试验,油石比控制在2.8%~4.5%为较好效果。
4、沥青混合料的摊铺
为使施工摊铺厚度和平整度达到相关质量要求,施工时,一般底面层采用基准钢丝绳法控制,上面层采用浮动基准梁控制。
基准钢丝绳控制法的优点是在大范围内控制设计标高、纵向坡度、厚度和平整度,缺点是钢丝绳子张力不足,出现塌陷,使成型路面出现纵向大波浪。
浮动基准梁控制法采用的基准梁一般为10~12m,受多点支撑而动,浮动梁可跨接于熨平板两边并且将已压实路面和新路面同时作为基准面,因此,浮动基准梁能大大提高路面平整度。
攤铺机在摊铺时必须有一个稳定的摊铺速度,合理安排拌和机的拌和能力、运输车的运输能力,以保证摊铺过程中能能达到均匀、连续、稳定的效果。
在使用摊铺机前,要做好相关设备部位的复检工作。
调整好熨平板的宽度、高度和横坡度,对熨平板加热,调整好自动找平装置,将传感器放在测量放样的钢丝上,将料斗内涂少量柴油,以防粘料。
铺筑沥青混凝土前,应先清扫下承层,然后洒布透层油或粘层油,待透层油或粘层油完全破乳后,方可进行铺筑。沥青混合料经自卸车运至现场后,自卸车在倒车时应在摊铺机10cm~30cm处停下,不得撞击摊铺机,停稳后应挂空挡,轻踩刹车制动,靠摊铺机推动前进并卸料。
5、做好碾压过程中的施工
对沥青混合料路面进行压实,是保证路面质量具有良好性能的最后一道工序,压实过程中如出现质量问题,都会对路面质量产生不良影响。
混合料摊铺后,先进行接缝碾压处理,再按初压、复压、终压三个程序完成碾压程序。碾压要先轻后重、先慢后快、由低向高碾压的原则进行。为防止因沥青混合料温度下降,导致纵向、横向接缝不平整和搭接痕迹明显,宜先碾压纵向和横向接缝,然后按正常的方法:直线段先边后中,弯道段先内侧后外侧。
在施工过程中,要注意碾压速度应与摊铺机摊铺速度相一致,在碾压过程中不急刹车、突然启动、随意掉头转向等。
初压一般采用双轮双震压路机或静力两轮压路机低速碾压2遍,速度在1.5~1.8km/h;复压使用胶轮压路机碾压2~4遍,速度在2~3 km/h;终压使用双轮压路机或胶轮压路机碾压3遍,速度在3~4 km/h。
三、结束语
虽然沥青混凝土路面施工过程中影响质量问题的因素很多,便通过开工前应做好各项准备工作、认真进行图纸会审和技术交底制度、制定可行的施工组织设计以及建立质量控制点并使之有效运行等方面的努力,沥青混凝土路面施工质量是可以得到保证。
参考文献:
[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范.
[2]GB 50092-96,沥青路面施工及验收规范.下载本文