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摘要:目前,公路货运量以及私家车数量呈现日益增长的态势,在一定程度上增加了公路路面所需承受的载荷,所以为了确保公路中行驶车辆的安全与稳定在一定程度上对路面强度等级有着更为严格的要求。沥青摊铺技术在公路路面施工中有着普遍的应用,所以为了提升公路路面工程施工质量,需要相关人熟练掌握公路路面工程沥青摊铺施工技术。让先进施工技术最大限度的发挥作用,对于公路工程质量的提升有着极为重要的意义。
关键词:公路路面工程;沥青摊铺;施工技术
引言:随着一带一路进入全面务实合作的新阶段,越来越多的大型工程和基础设施开工建设,物流数量逐年增加、货运车辆的数量和载重量也呈现逐步上升的态势,这就对公路路面的强度以及使用年限等有了更为严格的要求,只有不断提高公路施工质量才能满足未来的车辆通行需求。与此同时,随着公路施工技术的逐渐完善,沥青摊铺施工技术普遍应用于公路路面工程施工中,有效地提升了公路路面施工质量,确保公路工程的可靠性与安全性。
一、沥青公路路面常见的质量问题
1、断裂、泛油现象。车印、泛油以及路面断裂等情况是公路路面常见的病害,这些病害的产生加速了路面破坏,导致公路使用寿命缩短,经济效益下降。经过调查发现沥青路面施工所用的材料质量与断裂、泛油等情况的出现有着密切的联系。
2、车辙问题。车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式,它是在行车荷载重复作用以及气候(高温)等因素综合作用下产生的一种永久性变形,表现为沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,严重时车辙的两侧会有突起形变,造成路面使用性能更加恶化。车辙产生的因素,包括沥青材料、施工工艺、级配组成、施工控制、荷载作用、温度影响等等。
二、公路路面工程沥青摊铺施工前准备工作
1、沥青混凝土摊铺前技术准备工作
为了使路面沥青摊铺施工可以得到良好的保证,需要在公路路面基层施工环节结束后进行细致的质量检查工作,确保基层施工质量与设计要求相一致。与此同时,相关技术负责人员应在施工前与施工负责人以及监理咨询人员等进行科学有效的技术交底、并对沥青摊铺过程中的技术要点进行重点阐述,以便沥青摊铺质量满足施工要求。除此之外,在公路路面工程沥青摊铺施工过程中,施工方应建立相关责任与奖惩制度。同时,规范公路路面工程沥青摊铺相关工艺,保证施工方能按照施工图纸以及规范要求来完成整个工程的施工作业。
2、路面摊铺材料的选择
为了确保公路路面质量满足设计要求,并且保证车辆安全行驶,避免相关安全事故的发生,需要对沥青摊铺所使用的施工材料质量加以重点关注,要密切关注沥青混合料的生产质量。在拌制沥青混合料时,操作人员应根据施工现场实际条件以及气候环境等合理调整沥青混合料的配比,骨料使用前要进行试验检验,首先进行筛分试验,然后进行其他技术指标试验。①细集料的质量技术指标主要有:视比重、含泥量和砂当量;矿粉应检测视密度、颗粒范围、含水量和亲水系数。②粗集料质量技术指标主要有:压碎值、视比重、洛杉矶磨耗、吸水率、对沥青的粘附性、<0.075mm颗粒含量、坚固性和针片状颗粒含量。在使用过程中,还要进行抽检,增强监管力度。
3、沥青混合料的运输
沥青混合料在拌制完成后,需要由运输车辆将混合料运送至施工地点,在此期间应注意沥青混合料的保温工作,要对运输的沥青混合料进行覆盖,避免沥青混合料温度低于摊铺温度,不能使用造成浪费。
三、施工过程中的技术分析
1、摊铺机参数的调整与选择
只有把摊铺机的结构参数和运动学参数调整到最恰当、最合理的状态才能高效率地铺筑出高质量的沥青混凝土路面。
1.1摊铺速度的选择
摊铺速度的快与慢直接影响着施工的进度与质量,合理地选择摊铺速度应考虑以下几个因素:①沥青混合料拌和设备的生产能力;②摊铺机的摊铺能力;③运输车辆的运输能力;④压实设备的压实能力以及摊铺混合料的种类、厚度、宽度等。摊铺时摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,不得随意变化速度或中途停顿一定要保证速度稳定,否则时快时慢、时开时停会破坏熨平板受力平衡系统直接影响摊铺路面的平整度和密实度。摊铺速度过快不但会使所铺路面松散,而且易在粗粒径石子后形成空洞和拉痕;停机时料温下降,熨平板自重会使路面产生压痕形成小台阶影响平整度,同时松散的路面给压实增加了困难一旦发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时,应立刻分析原因,找到合理的解决办法;而速度过慢影响施工进度。
摊铺速度的确定一定要在铺筑试验段时综合各方面因素,总结出最合理的速度,以确保摊铺机在匀速、连续不间断的条件下摊铺。
1.2振捣梁和振动梁的调整
摊铺机的振捣梁和振动梁直接影响铺层的密实度和平整度。为了取得理想的摊铺质量,我们在选取振幅时,一般铺层薄、料径小时选用较小的振幅,反之,铺层厚、料径大、温度低时,宜选用较大的振幅。但为了提高面层的平整度,摊铺上面层时只能选用小振幅。振动频率的选择则取决于摊铺速度和摊铺厚度。为了获得较大的密实度,一般情况下以不振碎、压坏混合料的碎石为最佳频率。但是频率过高会使熨平板振动过大影响传感器工作也增大夯锤的磨损,如果频率过小不利于提高密实度,而且延长时间料温降得多对铺层的质量也有影响。所以频率不能过大或过小一定要在铺筑试验段时选取合适的频率和振幅。一旦选定就要在摊铺过程中根据摊铺速度保持恒定的频率,这样才能使铺层既平整又密实。否则时高时低的频率致使铺层密实度时大时小碾压以后造成波浪或台阶等缺陷。
1.3摊铺机供料机构的调整
摊铺机的刮板输料器和螺旋输送器两者密切配合、速度均匀是保证路面摊铺质量的一项重要因素。调整刮板和螺旋的料位传感器,保持熨平板前的混合料堆的高度平齐于螺旋输送器的轴心线,即稍微看见螺旋叶片或刚盖住螺旋叶片为最合适。料堆的这种高度应沿螺旋全长一致螺旋的转速要均匀稳定。如果刮板供料不足,造成螺旋高速运转,不但增加叶片的磨损,而且改变了熨平板的受力平衡致使铺层厚度变薄。如果刮板供料过大会使螺旋过载铺层变厚;如果螺旋的转速不均衡会使熨平板前的料堆一段高一段低,造成铺层局部密实度降低,压实后形成塌陷缺陷,影响平整度。螺旋转速的时快时慢还会造成混合料的离析影响摊铺质量。另外还要经常处理料斗内和螺旋两边的“死料”防止“死料”摊铺进路面造成裂纹、划痕等缺陷。
1.4摊铺机初始工作仰角和纵坡传感器的调整
摊铺机的初始工作仰角对控制起步后铺层的厚度和横接缝的平整过渡影响很大。一般起始工作仰角要在铺筑试验段时确定一旦确定后不要随意变动在温度变化时要稍作调整。如果仰角调整不当将造成起步后起波浪,影响横接缝的平整度。纵坡传感器的灵敏度要随所铺路面的结构层及下承层平整度而定。一般用挂线法摊铺时下承层平整度差时灵敏度要高一点,这样能最大限度地改善上面层平整度和标高差值;铺筑上面层时灵敏度要小一点这样有利于提高上面层的平整度,不要随意调整厚度调整器必要时每次的调整不应超过1/4圈。
2、摊铺机与运料车辆之间的配合
摊铺作业是摊铺机与拌和站、运料车及压路机相互配合、紧密合作的过程。为了提高摊铺质量,摊铺机与卡车之间的配合尤为重要。首先卡车要倒正车辆被抱轮器抱住后卡车松开刹车,靠摊铺机的推力使卡车前行,严禁冲撞摊铺机或刹车过死或单侧车轮接触、另侧脱空造成摊铺机位置和速度改变使铺层出现凸起并产生波纹,保证卡车与摊铺机的行进方向一致避免频繁调整摊铺机行驶方向。卡车起斗卸料时应分几次卸料,不能一次起斗到顶防止料斗内混合料的离析;卸完料后,应落下料斗再离开摊铺机,避免残余料洒在履带行进线上。下一车应在前辆车离开后迅速给摊铺机供料,保证供料均匀、连续。
3、沥青混凝土摊铺温度的控制
掌握好混合料的温度是控制好摊铺质量的关键环节。施工前尤其是早晨环境温度低时,一定要对摊铺机的熨平板进行充分预热,过冷或过热都将影响摊铺质量。因为130℃以上的混合料碰到30℃以下的熨平板底面时将会粘在板底上,这些粘附的粒料随板向前移动时会拉裂铺层表面,使之形成沟槽和裂纹,而加热后的熨平板可对铺层起到熨烫整形的作用。使路面平整无痕。但熨平板也不能过热过热时,除了易使熨平板本身变形和加速磨损外,还会使铺层表面烫出沥青胶浆和形成拉沟。另外,开始施工时考虑到刮板、螺旋输送器的温度偏低,一般可把开始摊铺的前第一、第二辆车料的温度适当提高些,也可先摊最新到场的料,这样就能减小起步时摊铺温度低的影响。
4、施工缝处理
通常来讲,施工缝会在沥青混合料摊铺作业过程中出现,所以为了确保公路路面施工质量,需要对施工缝进行科学有效的处理。
沥青混凝土路面接缝病害预防措施如下:
4.1横向接缝:①尽量采用平接缝。将已摊铺的路面尽头边缘在冷却但尚未结硬时锯成垂直面,并与纵向边缘成直角,或趁未冷透时用凿岩机或人工垂直刨除端部层厚不足的部分。采用斜接缝时,注意搭接长度,一般为0.4~0.8m。②接铺新混合料时,应在上次行程的末端涂刷适量粘层沥青,然后紧贴着先前压好的材料加铺混合料,并注意调置整平板的高度,为碾压留出充分的预留量。预热软化已压实部分路面,加强新旧混合料的粘结。③摊铺机起步速度要慢,并调整好预留高度,摊铺结束后立即碾压,压路机先进行横向碾压(从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层),再纵向碾压成为一体,碾压速度不宜过快。
4.2纵向接缝:①尽量采用热接茬施工,采用两台或两台以上摊铺机梯队作业。②将已摊铺混合料留10~20cm暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后一起碾压。纵缝如为热接缝时,应以1/2轮宽进行跨缝碾压;纵缝如为冷接缝时,应先在已压实路上行走,只压新铺层的10~15cm,随后将压实轮每次再向新铺面移动10~15cm.。③碾压完成后,用3m直尺检查,用钢轮压路机处理棱角。
5、沥青混凝土的碾压
沥青混合料摊铺整平,并对不规则的表面修整后,立即对其进行全面均匀的压实,沥青混合料压实分别采用双钢轮和胶轮压路机,注意压路机的行进方向应与摊铺机行进方向一致。初压在混合料摊铺后较高温度下进行,采用双钢轮振动压路机碾压,碾压时将驱动轮面向摊铺机,碾压路线及碾压方向不得突然改变。复压要紧接在初压后进行,复压结束后再进行终压,复压和终压采用胶轮压路机;碾压从外侧开始并在纵向平行于道路中线进行,逐步向内侧碾压过去,用梯队法或接着先铺好的车道摊铺时,应先压纵缝,然后进行常规碾压,在有超高的弯道上,碾压应采用纵向行程平行于中线重叠的办法,由低边向高边进行。碾压时压路机应匀速行驶,不能在新铺混合料上或未碾压成型并未冷却的路段上停留,转弯或急刹车。开始碾压时的温度控制在不低于120℃,碾压终了温度控制在不低于70℃,初压、复压、终压三种不同压实段落接茬设在不同的断面上,横向错开1m以上。为防止压路机碾压过程中沥青混合料沾轮现象发生,可向碾压轮喷洒少量水、混有极少量洗涤剂的水或其他认可的材料,把碾轮适当保湿。
结语:由此可见,随着高速的发展,需要积极对公路工程施工质量加以关注。此外,积极对公路路面工程沥青摊铺技术进行革新,有利于提升路面施工质量,从而提升路面行车的安全性,降低相关安全事故发生的几率,从而使得沥青摊铺施工工艺更好的服务现代化公路路面工程建设,对推动公路工程建设有着积极的促进作用。
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