在公路建設領域,
瀝青路面施工是一項至關重要的技術活動。它不僅直接關系到路面的質量和使用壽命,還對整個公路系統的安全和順暢運行起著至關重要的作用。本文將深入剖析瀝青路面施工的核心技術要點,為公路建設者們提供一份寶貴的技術指南。
瀝青混凝土路面施工準備
1.1 基層驗收
在瀝青路面施工中,基層是一個關鍵部分,它可以分為新建基層和利用原有路面兩種類型。對于高等級公路,除了臨近土基的第一層底基層可以采用路拌施工外,其他層次都應采用集中拌和、機械攤鋪的方法進行施工。為了確保路面的平整度,從基層開始就需要嚴格掛線施工,并滿足施工技術規范里的各項要求。
為了提高工程質量并減少路面的裂縫,上基層上每隔15—20米需切縫鋪設土工格柵或土工布,并撒布改性瀝青進行處理。這一點在施工中必須嚴格執行。
對于在原有路面上鋪筑瀝青混凝土的情況,也應進行嚴格的驗收。如果發現瀝青混凝土路面存在坑槽、沉陷、泛油、混凝土路面碎裂等病害,必須進行相應的處理。
此外,對于有較大 波浪的地方,在凹陷處預先鋪上一層混合料,并進行壓實,以確保路面的平整度。在這種情況下,不必過分考慮攤鋪厚度的均一性。
這樣,經過精心施工和嚴格驗收,我們可以確保瀝青路面施工的質量,并提高路面的使用壽命。
材料、機械設備的檢查
1.原材料
在瀝青混合料的制備過程中,選擇合適的原材料是至關重要的一步。這一步驟需要嚴格遵循設計文件和規范的要求。首要任務是檢查材料的來源、質量、數量、供應計劃以及材料的堆放和儲存條件。
對于瀝青混合料中使用的粗集料,通常是由2-3種不同規格的石料經過精心摻配得到的。在施工過程中,為確保礦料級配的持續穩定性,不同規格的碎石顆粒必須保持一致性。這種一致性對于瀝青混合料的技術指標的穩定性是至關重要的。
考慮到路面施工所使用的礦料數量龐大,且施工單位通常流動性強,很少有自己的石料加工廠。因此,按照“因地制宜,就地取材”的原則,通常會利用當地生產的材料。然而,這些材料往往由建材部門或地方的集體或個人所有,其生產規格主要用于水泥混凝土,而非瀝青混凝土。事實上,瀝青混凝土對集料的要求更為嚴格,它依賴集料的嵌擠作用形成路面強度并保證結構的穩定性。
在實踐中,如果從多個廠家購進石料,可能會出現品種混雜、規格不齊的問題。這會導致名義上同一規格的石料,實際上其材料級配存在差異。這種不均勻性可能會影響到瀝青混凝土的質量。因此,在室內實驗確認各廠家石料性質、強度等指標合格后,建議選擇生產量能滿足需求的一或兩個廠家的石料。如果能對進場的各家不同規格的集料進行二次篩分,使配比均勻一致,那么就可以更好地確保瀝青混凝土質量的穩定性。
2 施工機械
在進行施工前,對拌和廠及瀝青路面施工所需的機械設備進行全面的檢查是不可或缺的步驟。這一環節涉及到對機械和設備的配套情況、性能、以及計量精度等方面的細致評估。特別值得關注的是,拌和前需對瀝青拌和樓的電子秤進行準 確度校驗,這關乎到骨料、粉料、瀝青等各種物料的配比精度,進而影響整體施工質量。
在設備的選型方面,同樣需要嚴謹對待。例如,全自動找平攤鋪機的選型,這種設備能夠整幅一次攤鋪(全寬12M),并能良好地控制攤鋪的厚度和表面的平整度。合適的設備選型能夠為施工提供有力支持,確保工程質量達到預期標準。
2試驗段的試鋪
在高級公路面層施工前,進行試驗段的鋪筑是一項不可或缺的工作。試驗段的長度通常根據實驗目的而定,一般建議在100~200米的范圍內。為了確保結果的準 確性,試驗段宜在直線路段上進行鋪筑。整個試驗過程可分為試拌和試鋪兩個階段,并涵蓋以下實驗內容:
2.1 根據瀝青路面施工機械相匹配的原則,明確合適的施工機械類型、數量及其組合方式。
2.2 在試拌階段,要確定拌和機的上料速率、拌和時間以及拌和溫度等關鍵操作工藝。
2.3 試鋪階段則旨在確定多項工藝參數。例如,透層瀝青的標號與用量、噴灑方式及溫度;攤鋪機的相關參數,如攤鋪溫度、速度、寬度及自動找平方式;還有壓路機的壓實順序、碾壓溫度、速度及遍數等。此外,還需明確松鋪系數、接縫方法等內容。
2.4 借助規范的方法,驗證瀝青混合料的配合比設計,為生產提供最佳的礦料配比和瀝青用量建議。
2.5 為了更精準地測定密度,需建立鉆孔法與核子密度儀法之間的對比關系,進而確定瀝青混凝土或瀝青碎石面層的壓實標準密度。
2.6 評估施工產量及作業段的長度,為施工進度計劃提供可靠依據。
2.7 對材料及施工質量進行全面檢查,確保各項標準得到滿足。
2.8 完善施工組織,確立管理體系,明確人員分工、通訊聯絡及指揮方式。
試驗段的鋪筑過程中,詳細記錄與分析數據是至關重要的,這樣可以獲得直接且真實的施工資料。當在正式路段上施工時,這些從試驗段中得來的試驗數據將成為施工的寶貴參考,確保施工的高質量和高 效率。
3施工階段
施工階段涵蓋了瀝青混凝土混合料的多個關鍵操作環節,其中包括混合料的拌和、運輸、攤鋪、接縫處理以及碾壓。這些環節都至關重要,共同確保了施工的高質量和最終路面的性能。
3.1 瀝青混凝土混合料的拌和
瀝青混凝土路面的穩定性和平整度受多種因素影響,其中瀝青混合料的拌和環節尤為關鍵。這一環節涉及拌和機械的選擇、拌和時間、拌和溫度、熱礦料的二次篩分以及瀝青的用量等多個重要因素。
在瀝青拌和廠,瀝青混合料必須采用專業的拌和機械進行拌制。可以選擇間歇式拌和機或連續式拌和機進行拌制。特別需要注意的是,當工程材料來自多個供料點、來源不穩定或質量有所波動時,連續式拌和機不宜使用。
在瀝青混合料的拌制過程中,瀝青和礦料的加熱溫度應控制,以確保出廠的瀝青混合料溫度適中(石油瀝青為120~165攝氏度,煤瀝青為80~120攝氏度)。如果混合料溫度過高,會影響瀝青與集料的粘結力,進而影響混合料的穩定性。
瀝青混合料的拌和時間也要精準掌握,以確保混合料拌和均勻、所有礦料顆粒都被瀝青結合料完全裹覆。這個拌和時間需要經過試拌來確定。一般而言,間歇式拌和機每鍋拌和時間宜為30~50秒(其中干拌時間不得少于5秒),而連續式拌和的拌和時間則由上料速度和拌和溫度來調節。
最后,拌和廠拌和的瀝青混合料應呈現出均勻一致的狀態,無花白料、無結團成塊或嚴重的粗細料分離現象。一旦發現不合格情況,應及時進行調整,確保最終產品的質量。
3.2 瀝青混凝土混合料的運輸
在瀝青混凝土混合料的運輸階段,通常采用較大噸位的自卸汽車進行運輸。為了減少粗細集料的離析現象,在放料時應每卸一斗混合料就挪動一下汽車的位置。
運輸過程中,必須注意加蓋蓬布,這樣不僅可以保持混合料的溫度,還能防止雨水進入和污染。為了保證連續不間斷的攤鋪作業,瀝青混合料運輸車的數量應略高于拌和能力或攤鋪速度。
同時,在卸料時還要特別注意與攤鋪機之間的距離,避免發生碰撞或將混合料倒在攤鋪機外,這樣可以防止因卸料不當導致的攤鋪不均勻,從而影響路面的平整度。通過細致的操作和嚴謹的管理,可以確保瀝青混凝土混合料在運輸環節中的質量與安全。
3.3 瀝青混凝土混合料的攤鋪
在經過合格的基層處理后,按規定撒布透層、粘層并鋪筑下封層,之后就可以進行瀝青混凝土混合料的攤鋪工作。
首先,進行施工放樣,確保準 確度。為了避免基準鋼線的重大影響,其鋼支柱的縱向間距不應過大,一般建議在5~10米之間,并使用緊線器拉緊。同時,要保持對施工現場的監視,防止人員擾動導致的攤鋪面波動。
在攤鋪前,還需對立柱、橫坡度、厚度等指標進行及時檢查,如發現問題應立即處理。
在攤鋪機的操作過程中,應保持勻速行駛,確保攤鋪不間斷,以減少波浪和施工縫的產生。試驗人員需要實時檢測成品料的配比和瀝青含量,并及時與拌和廠進行反饋和調整。
此外,應設立專人消除粗細集料的離析現象。如發現粗集料窩,應將其鏟除并用新料填補。這項工作必須在碾壓前完成,嚴禁使用薄層貼補法進行找平,以免在使用過程中貼補層脫落壓碎,導致面層推移破裂。
在攤鋪過程中,主要會出現以下幾種質量缺陷:厚度的不均勻分布、平整度差(表現為小波浪或臺階狀)、混合料的離析現象、裂紋以及拉溝。這些缺陷都可能對最終的攤鋪效果產生不良影響,因此在施工過程中需要密切注意并及時處理。
①裂紋的產生可能由多種因素導致。其中包括粉料過量、溫度控制不當、砂石未完全烘干的問題,這些因素都可能導致材料的物理性質發生變化,從而產生裂紋。此外,機械設備的操作也會影響攤鋪的質量,例如機械的猛烈起步和緊急剎車,以及刮料護板安裝不當,都可能對材料產生沖擊或應力,進而引發裂紋的形成。因此,在施工過程中,需要嚴格控制材料的配比和溫度,確保砂石充分烘干,并規范機械設備的操作,以避免裂紋的產生。
②瀝青的含量過多或過少、礦粉含量不足,這些因素都會影響材料的粘性和穩定性,從而引發拉溝現象。同時,如果骨料尺寸與攤鋪厚度不協調,也會導致鋪層的不均勻性,進而產生拉溝。除此之外,振搗梁與熨平板的相互位置調整不當,或者振搗梁、熨平板底面磨損,都會對攤鋪的平整度造成影響,容易出現拉溝。此外,刮料護板的安裝如果不當,或者熨平板接縫處理不好,也可能引發拉溝問題。因此,在施工中需要綜合考慮這些因素,并進行妥善的調整和操作,以避免拉溝現象的發生。
③供料速度的不均勻、機械起步和剎車的過猛、攤鋪速度的不穩定以及熨平板工作迎角的調整不當,都會導致攤鋪層出現小波浪。此外,如果攤鋪機發動機或驅動鏈條的松緊度沒有調整好,也可能引發小波浪的產生。因此,在施工過程中,需要保持供料速度的均勻,控制機械的起步和剎車,調整攤鋪速度至穩定,并合理調整熨平板的工作迎角,同時確保攤鋪機發動機和驅動鏈條的松緊度適中,以避免小波浪的出現。
④當熨平板底面磨損或嚴重變形時,會對鋪層質量產生不良影響,容易導致裂紋和拉溝的出現。因此,及時更換熨平板是必要的措施。另外,如果熨平板的工作迎角過小,也可能造成鋪層兩側產生裂紋或拉溝。為了避免這些問題,需要對熨平板的前緣拱度進行調整,并在試鋪過程中多次嘗試,以確保鋪層的質量良好。當調整多次仍無法消除缺陷時,應考慮更換熨平板的底板。
此外,礦料中的大顆粒尺寸也對鋪層質量有影響。當大顆粒尺寸超過攤鋪厚度時,它們會在熨平板的拖動下滾動,進而導致鋪層產生裂紋和掛溝。因此,嚴格控制礦料粒徑,確保其在規范范圍內,是預防這些問題的關鍵。
混合料的配比也是影響鋪層質量的重要因素。如果配比不當,會導致全鋪層出現裂縫。這是因為振搗梁在攤鋪過程中不僅要搗實混合料,還要將其向前推移。當混合料中大顆粒過多時,就會出現大裂縫。為了解決這個問題,有時可以通過加熱熨平板進行熱熨,但更常見的方法是調整混合料的配比,以確保鋪層的質量。
⑤當輪胎攤鋪機的氣壓超過一般規定的0.5~0.55mpa范圍時,容易導致攤鋪機打滑。而當氣壓過低時,攤鋪機機體會隨著礦料重量的變化而上下變動,從而使攤鋪層出現波浪狀的不平整現象。對于履帶式攤鋪機來說,如果履帶松緊度超過限定范圍,就會導致攤鋪速度不穩定,產生沖脈現象,進而使鋪面出現搓板狀的缺陷。此外,如果履帶或輪胎的行駛線上有卸料時灑落的粒料未及時清除,這部分的攤鋪厚度就容易發生突變,影響鋪面的平整度。因此,在施工過程中,需要嚴格控制攤鋪機的氣壓和履帶的松緊度,并及時清除行駛線上的灑落粒料,以確保攤鋪層的平整度和質量。
⑥當被頂攤的運料車剎車過緊時,會造成攤鋪機的負荷增大,這可能導致鋪面出現凸楞。同樣,如果料車倒退撞擊攤鋪機,或者只有單側輪接觸而另一側脫空,也會引起速度變化或偏載,進而影響到鋪面的平整度。在施工過程中,通常第一、二車料的質量相對較差,因此在選用材料時需要注意取舍或進行合理的調劑使用,以確保最終鋪面的質量。這些細節的關注與操作對于保證整個施工過程的順利進行以及鋪面的最終質量都至關重要。
⑦在自動熨平裝置中,如果掛線不夠緊,就會導致中間部分出現撓度,進而引發鋪層的波浪現象。因此,為確保鋪層的平整度,需要保持掛線的緊致度,避免中間產生撓度,從而防止鋪層波浪的出現。
⑧當采用冷茬法進行攤鋪時,由于縱向接茬的密實度不足,往往在行車不久后會出現坑洼和裂縫的問題。為了避免這種情況,我們需要特別關注接茬的重疊量。在攤鋪過程中,應確保在前一條攤鋪帶尚未被污染或變形之前,就進行后一條攤鋪帶的施工。這樣能有效提升路面的密實度,并減少坑洼和裂縫的形成,從而確保攤鋪質量和使用壽命。因此,在冷茬法施工中,對接茬處的處理是至關重要的一步。
3.4 瀝青混凝土面層的碾壓
在瀝青路面施工中,碾壓是至關重要的一環,其主要目標是確保路面達到設計規定的密實度和平整度。為了實現這一目標,關鍵是要在適當的溫度下對瀝青混合料進行碾壓。特別是在初壓階段,碾壓工作應在規范要求的溫度范圍內較高的溫度下進行,并盡可能在短時間內完成。
為了達到上述要求,施工組織上需要確保拌和機和攤鋪機的單位工作量匹配。也就是說,拌和機的產量應略大于攤鋪機的攤鋪能力,以確保混合料能夠在緩慢、均勻、連續不斷的條件下進行鋪筑,并實現邊鋪邊壓的操作方式。這樣做可以有效提高路面的密實度和平整度,從而確保瀝青混凝土面層的施工質量。
當面層出現推移現象時,應及時進行馬歇爾試驗和礦料級配試驗,以分析推移原因。根據現場觀察和試驗數據,推移的原因可能包括以下幾點:
①集料過于密實,導致面層中大顆粒骨料的數量相對較少;
②瀝青混合料的瀝青含量相對較高;
③下層頂面存在浮料或風沙浮塵的影響,從而造成局部推移。
對于略有推移的瀝青混合料,通常是由于集料的時段性級配不均勻所引起的,但其各種技術指標基本上仍然符合要求。為了解決這個問題,可以采用調整碾壓的方法。實踐經驗表明,在初壓溫度較低時,推移現象會較為嚴重。因此,在初壓溫度為120--130℃的條件下,短時間內完成碾壓是提高壓實質量的最佳方式。通過這些措施,可以有效減少或消除瀝青面層的推移現象,確保路面的平整度和耐久性。