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摘要:在社会经济呈现飞速发展的背景下,人们对于生活品质的要求愈发严格,其中对于出行方面的要求也在不断增加,其对于驾驶路况、路面质量提出了更高的要求,这使得公路建设者对于道路的铺设质量、承载能力更加重视。并且在交通压力的不断加大的情况下,各地也开始不断进行公路工程建设,其中公路路面在整个工程中占据着重要的地位,因此,在对公路路面进行施工过程中需加强对施工技术的应用,其中沥青摊铺施工技术可有效保证公路路面的质量,需要加强对该技术的研究,切实保证公路路面质量,提高技术本身的应用效果。本文针对公路路面构成要素及常见问题展开分析,结合沥青摊铺施工技术应用要点,内容包括原材料的准备、沥青拌和和运输、摊铺机参数调整、清理作业基层表面、摊铺过程的控制、摊铺后碾压处理、接缝位置的处理等内容,通过研究做好温度控制工作、加强材料质量控制、做好摊铺质量检查等策略,其目的在于加快公路路面施工进度,提高公路路面的施工质量。
关键词:公路路面;沥青摊铺施工技术;车辙危害;施工原材料
在公路工程的施工过程中,路面施工属于非常重要的施工内容,就施工技术体系成熟度而言,在施工过程中,沥青摊铺施工技术属于经常使用到路面施工手段。通过梳理技术在应用过程中需要注意的关键内容,不仅可以降低施工过程中相关问题的发生几率,而且对于延长公路工程使用寿命有着积极地意义。
1公路路面构成要素及常见问题分析
1.1主要构成要素
1.1.1路面的基本特性
沥青路面铺设的主要材料是沥青,其和其他材料按照标准匹配一定的比例混合形成最终的摊铺物。为保障路面的固定、持久以及耐压、耐裂的属性,精准把握沥青摊铺原材料的混合比例,尽量将其铺摊均匀并固定成型,根据经验事先把握实施铺设技术的关注点,根据当地路面的建造情况,分析其能够承受的重量和力度,以此来对所需混合物定型,为保障其平整、安全以及使用时间,要估计道路的可使用状况,同时对其承受压力和重力方面的能力进行分析,从而实现对路面组成及特性的全面把握,为后期的施工作业提供了基础保障。
1.1.2摊铺结构分析
沥青铺设道路具有便于维护、安全属性较高以及使用次数多的优点,相比其他公路建设具有较高的优势。但是所需摊铺的路面结构较为简单,为保障建造符合当地发展的公路项目,结合当地环境特点分析适合当地路面结构的摊铺材料比。经过调查发现,我国运用沥青铺设的路面结构主要有面、基、底基以及垫四个层次组成。要结合当前路面的结构组成图分析各个层次的原料配比与其特征的差异,但是要保证两者之间相互联系,从而为路面的坚韧、使用时限等方面提供保证。
1.2常见问题分析
1.2.1断裂、泛油
在沥青路面病害的分析过程中,出现裂缝病害或者泛油属于常见问题之一。造成此类问题出现的主要原因:第一,在全球变暖的大环境下,夏季气温高于以往年份,沥青本身的熔点较低,在密集车流量和高温作用下,很容易出现熔化的情况,造成了沥青路面泛油的情况。第二,在大型车辆长期碾压的作用下,也会破坏沥青路面原有的平衡状态,在承载力小于车辆给予的荷载力后,便会出现裂缝病害问题。
1.2.2车辙危害
车辙病害产生的主要原因如下:(1)前期设计方案存在不合理的情况,导致承载力小于实际载荷要求,在车辆重复载荷的作用下,便会出现车辙的问题。(2)行驶车辆存在严重超载的情况,车轮单位面积给予路面的压力增加,从而造成了车辙危害问题的出现。
1.2.3推移拥包
造成推移拥包问题出现的主要原因在于,沥青混合材料在水平荷载的作用下,其本身的抗剪强度较差,从而造成了此类问题的出现。抗剪强度不足的诱因较多,如材料混合时加油量过多、集料添加量过多、沥青质量较差等,这样会降低路面表面的平整度,从而引起推移拥包问题。
1.2.4松散问题
该问题的危害性较大,将会直接影响到行车过程的安全性。该病害问题出现的主要原因在于:第一,前期基层处理不满足要求,在车辆载荷和自然沉降的影响下,导致路面出现不均匀沉降,破坏路面的完整性,而路面中的碎石在自然环境下出现风化,水侵入后导致沥青剥离的情况出现。第二,使用年限的增长,会降低沥青路面内部材料的粘结性能降低,在轮胎作用力下磨损严重,从而导致路面松散的问题。
2沥青摊铺施工技术应用要点分析
2.1原材料的准备
2.1.1沥青材料
沥青材料作为摊铺施工时的主要原材料,在对其进行选择时,需要注意以下几点内容:(1)对于沥青基础参数进行控制,内容包括沥青密实度、易性、耐温性等内容,根据设计方案中要求的标准,拟定合理地采购计划,从而提升采购内容的合理性。(2)考虑到目前全球气温的变化情况,在沥青材料的选择过程中,优先选择改性沥青材料,该材料的各项性能稳定性较强,可以满足大多数公路路面工程的铺设要求。
2.1.2集料筛选
在公路路面工程施工过程中,集料的使用,能够大幅度提升路面结构的稳定性,进而影响到公路路面工程的施工质量。而且集料间的摩擦作用还可以避免车轮摩擦后出现路面位移的情况,使沥青路面的整体性得到大幅度提升。在具体的选择过程中,所使用到的集料主要以连续级配材料为主,如石灰岩碎石、砾石等材料都是公路工程施工过程中经常使用到的材料之一。
2.1.3填料选择
公路工程的横跨区域较长,不同区域的地质情况存在着一定的差异性,对于一些地质条件相对较差的区域,如软土地基区域,对其直接进行施工,会引起路面沉降的问题。此时便需要在施工的过程中,使用填料将区域内原土层进行置换,从而起到基础结构补强的作用。目前在公路工程施工过程中,主要使用到的施工材料为素土、细石料等,以满足结构补强的基本需求。
2.2沥青拌和和运输
在该环节应用过程中,需要注意以下几点:第一,控制好拌和比例,借助有限元模型来辅助拌和比例的计算,得到可靠的计算结果。以此结果为基础来进行材料拌和,利用电子秤称重所需要添加的拌和材料质量,有时候也可以进行马歇尔实验,进一步提高材料拌和比例的合规性。第二,材料的拌和总时长在40s,而且初始温度在180℃左右,进入到运输阶段时,其温度不能低于135℃,而到达作业区域后的材料温度应控制在130℃左右。第三,运输过程中使用到的工具以自卸车为主,并且需要在材料表面覆盖保温层,延缓拌和材料的降温速度。
2.3摊铺机参数调整
在摊铺机参数调整环节需要注意以下几点内容:第一,对于基础参数进行调整,如对于熨平板的平整度进行检查、对机器连接节点位置的牢固情况进行检查等,拱度则需要结合实际碾压路面的基本情况进行调整。第二,如果待碾压路面属于无拱路面,那么在摊铺工作开始之前,需要先将熨烫板进行预热,待其温度达到100℃后可以开始进行摊铺工作,拱度满足平整路面要求即可。若待碾压路面属于有拱路面,那么在摊铺工作开始之前,需要先对拱度进行调节,使其可以与路面的拱度契合在一起,随后做好熨烫板预热工作,提高其工作期间的稳定性[1]。
2.4清理作业基层表面
在清理作业基层表面环节中,需要注意以下几方面内容:第一,对于基层表面进行清扫,将杂物清理出作业面,同时也需要保持基层的干燥性,并且清理面的宽度需要超出边缘位置30cm。对于一些坚硬质地的杂物,如凝固的水泥、凸起的石头,此时则需要对其进行人工凿除,为后续施工活动的进行奠定基础。第二,进行沥青下承层质量的检查,在此过程中需要对结构内外进行全面化检测,而且还需要对混凝土结构存在不平整的位置进行调整,如果基层纵断面的高程数值超过了预期的设计标准,此时则需要根据影响情况对于纵断面的高程情况进行了解[2]。
2.5摊铺过程的控制
在对路面进行摊铺作业时,自卸车会将混合材料添加到料斗当中,然后在传送器的帮助下将混合料输送到摊铺器位置处。此时的摊铺机开始以匀速行驶的状态沿着直线的方向开始行驶,而摊铺器则会将沥青混合料均匀的摊铺在基层上,随后摊铺机会对其进行振捣,将其紧密填充到基层上,随后也会利用熨平板再把已经振捣完成的路面进行熨平,重复多次该操作,确保材料本身的紧实度。如果在摊铺时需要进行多层摊铺,那么需要将上层和下层之间的间距控制在1.0m,而纵向的距离也需要控制在15cm,以此来提高多层摊铺的施工质量。需要注意的是,在摊铺过程中,需要做好摊铺速度的控制工作,速度应控制在2m/min~6m/min,尽量不要出现中途停机的情况,从而提高摊铺质量[3]。
2.6摊铺后碾压处理
在压路机工作的过程中,可以分为以下三个阶段:第一阶段是初压,做好碾压速度的控制工作,其速度和摊铺速度基本一致,应控制在2m/min~6m/min,而且其初压的顺序需要从外侧向内侧推进,同时遵循由低到高的原则,沿着直线进行碾压,期间不允许出现转弯操作。第二,第二阶段为复压,其操作流程和初压基本保持一致,而且在此过程中需要对路面上的凹陷、凸起进行处理,使路面可以处于平整的应用状态[4]。第三,最后一个阶段为终压,此时的碾压速度可以适当加快,而且在此之前还需要做好基础参数的质量检查工作,确保材料最终的碾压质量。
2.7接缝位置的处理
因为公路工程的长度较大,因此在摊铺的过程中很难一次性完成连续摊铺工作,此时便会留下接缝,具体可分为纵向接缝和横向接缝两种。在对接缝进行处理时,需要对路面上的凹陷、凸起进行处理,使路面可以处于平整的应用状态。而且横向和纵向的拼接距离也需要控制在15cm,这样可以提升碾压质量,提升其作业质量[5]。
3提升沥青摊铺施工技术应用质量的措施
3.1做好温度控制工作
通过做好温度控制工作,可以确保施工材料使用的合规性,确保沥青摊铺技术的应用效果。在之前的章节中已经提到,材料的拌和总时长在40s,而且初始温度在180℃左右,进入到运输阶段。运输过程中使用到的工具以自卸车为主,并且需要在材料表面覆盖保温层,延缓拌和材料的降温速度。在此过程中其温度不能低于135℃,而到达作业区域后的材料温度应控制在130℃左右
[6]。在材料到场后需要及时对材料核心温度进行测量,如果满足了应用要求,那么可以进行后续摊铺。如果不满足温度要求,需要返厂进行统一处理,以提高沥青材料的施工质量。
3.2加强材料质量控制
通过加强材料质量控制,能够为后续施工活动的顺利进行奠定基础,以此来提升路面摊铺质量。在具体的控制过程中,对于施工原材料基础参数进行控制,内容包括密实度、易性、耐温性、颗粒度、级配等内容,根据设计方案中要求的标准,拟定合理地采购计划,从而提升采购内容的合理性。并且在材料入场前也需要做好质量复核工作,确定其满足要求之后再进行材料出入库管理,确保材料施工期间的统一性[7]。
3.3做好摊铺质量检查
通过做好摊铺质量检查工作,可以及时返工不合理的部分,确保公路路面工程的施工质量。在具体的工作中,需要采用合理的检查技术,对于沥青路面的压实度、平整度等参数进行检测,将得到的数据信息和标准数据进行比较,从而评估该路段施工的合理性。对于发现问题的路段及时进行补救,从而提高工程的摊铺质量[8]。
结束语
综上所述,做好温度控制工作,可以确保施工材料使用的合规性,加强材料质量控制,能够为后续施工活动的顺利进行奠定基础,做好摊铺质量检查工作,可以及时返工不合理的部分。通过做好沥青摊铺施工技术应用各环节的质量控制,对于加快公路路面工程的施工速度,延长该工程的使用寿命有着积极地意义。
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