探讨如何提高高速公路黑色路面施工质量

发表时间:2017/3/16   来源:《科技中国》2017年1期   作者:肖华萍
[导读] 通过对沥青混凝土路面施工中各个环节质量控制点的研究。

葛洲坝集团第五工程有限公司  湖北 宜昌   443002
摘要:通过对沥青混凝土路面施工中各个环节质量控制点的研究,总结出科学、实用的沥青混凝土路面施工的质量控制方法,为创造优质、高效、精品工程提供理论基础和思想保证。
关键词:提高;高速路面;施工质量
        一、高速公路沥青混凝土路面质量控制的必要性
        随着经济的快速发展,我国的高等级公路呈迅猛发展的势头,在这些高等级公路中大部分为黑色路面,即沥青混凝土路面。但由于施工中的质量和技术问题,部分沥青路面通车不到几年的时间即出现泛油、鼓包,甚至路面断裂等现象,致使车辆行驶过程中安全系数降低,影响舒适度。本文就如何提高高速公路沥青路面施工质量进行探讨。
        二、高速公路路面施工全过程的质量控制
        以宜张高速公路第三标段施工为例,本合同段沥青混凝土路面采用间隙式拌和机拌和、大吨位自卸车运输、履带式摊铺机摊铺、双驱双振型振动压路机和轮胎压路机碾压的工艺进行施工。
        1.施工准备
        (1)为了保证集料清洁,集料场地进行硬化、搭建防雨棚。
        (2)对所需的各种原材料按规范要求进行试验,合格后经监理工程师审核批准方可购料进场,进场的集料按品种规格隔离堆放。
        (3)按规范要求进行试验配比,并根据集料的粘附性试验情况确定是否添加抗剥离剂。配比设计应按目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段进行。
        特大桥为预防桥面泛水泛白病害,其下面层配合比设计适当微调(级配调细,油石比调大,设计空隙率调低为3~4%)。
        2.施工放样
        在验收的下承层上进行中线恢复,在边线外侧3m~0.5m处每隔10m(平曲线段每隔5m )钉立钢钎桩,并根据高程测量结果架设钢丝线,同时对下承层进行清扫。
        3.沥青混合料拌和
        (1)采用4000型间隙式拌和机拌和,每天开盘时,开始几盘集料应提高加热温度,并干拌几锅集料废弃,再正式喷入沥青拌和混合料。
        (2)拌和机宜备有保温性能好的成品处料仓。贮存过程中混合料温度下降不得大于10℃,且不能有沥青滴漏。改性沥青混合料的贮存时间不宜超过24h。
        (3)普通沥青混合料拌和时间一般不小于40秒,以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度,沥青混合料拌和应均匀一致,无花白、无粗细料分离和结团成块现象,出厂温度应符合规范要求。
        4.沥青混合料运输
        (1)运料宜采用较大吨位的运输车,运料车的运力应稍有富余,保证沥青混合料连续施工。
        (2)在车厢上涂一薄层防止沥青粘结的专用隔离剂。在拌和机向运输车上装料时,应采取移动式装料法,平衡装料、以减少混合料离析。运料车运输沥青混合料时必需用夹棉苫布覆盖保温、防雨、防污染。
        (3)运输车进入摊铺现场时,轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物。混合料在摊铺点凭运料车发料单接收,若混合料不符合施工温度要求,不得铺筑。
        (4)摊铺过程中运料车应在机前100~300mm处停住,空挡等候,由摊铺机推动前进,开始缓缓卸料,不得撞击摊铺机。运料车卸料时,必须倒净,防止沥青粘附、硬结。
        5.沥青混合料摊铺
        (1)采用两台摊铺机成梯队联合铺筑,摊铺机间前后错开10m左右,两幅之间应有30~60mm左右宽度的搭接,并避开轨道轮迹带,上下层的搭接位置宜错开20cm以上。
        (2)摊铺机必须缓慢、均匀,连续不间断的摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度。摊铺速度根据供料速度确定,控制在1~3m/min。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时,应分析原因,予以消除。
        (3)摊铺机采用自动找平方式,下面层双侧采用钢丝绳引导的高程控制方式,双台之间采用铝合金导梁,引导的高程控制方式。中面层、上面层采取非接触式平衡梁厚度控制找平方式。
        (4)沥青路面施工最低温度应符合规范要求,寒冷季节遇大风降温,不能保证迅速压实时不进行沥青混合料铺筑。沥青混合料的最低摊铺温度根据铺筑层、气温、风速及下卧层表面温度按规范执行。改性沥青混合料宜在高温季节摊铺。
        (5)沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横披。
        (6)摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动。两侧应保持有不少于送料器2/3高度地混合料,以减少在摊铺过程中混合料的离析。
        (7)摊铺的混合料,不宜人工反复修整。当出现明显离析、边角缺料时,应在现场技术人员的指挥下,由人工做局部找补或更换混合料,此过程需仔细进行。对特别严重的缺陷应整层铲除。
        6.沥青混合料的碾压
        (1)沥青路面施工应配备足够数量的压路机,选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压的碾压步骤,以得到最佳碾压效果。
        (2)压路机应以慢而均匀的速度碾压,碾压速度应符合规范要求,压路机的碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料推移。碾压区的长度不可过长,应根据沥青混合料降温速度来确定碾压段长度。宜紧跟摊铺碾压。两端的折返位置应随摊铺机前进而推近,横向不得在相同的断面上。
        (3)压路机碾压温度应符合沥青混合料碾压温度规范要求、并根据混合料种类、压路机、气温、层厚等情况经试压确定。在不产生推移和裂缝的前提下,初压、复压、终压都应在尽可能高的温度下进行。不得在低温状况下作反复碾压,使石料棱角磨损、压碎,破坏集料嵌挤。
        (4)压路机不得在未碾压成型路段转向、调头、加水或停留,在当天成型的路面上、不得停放各种机械设备,在路面上停留时应在机械下铺设隔离层,防止油料污染。
        (5)温拌沥青混合料碾压温度比普通沥青混合料低20~30℃。
        7.接缝施工
        合理安排,尽量减少沥青混合料摊铺中的纵、横接缝。施工时,采用两台摊铺机先后梯队交错排列方法,能确保不留纵向冷接缝。两台摊铺机之间的最小距离保持在5m左右,前一台摊铺机摊铺的混合料预留出5~10cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后一部分摊铺完后,作跨缝碾压以消除缝迹。为防止上下层沥青路面在拼幅施工缝处重叠,产生排水困难和施工缝处的水稳定性差,两台摊铺机拼幅施工时应采用不等宽摊铺,使上下相邻面层摊铺接缝相互错开至少50cm。
        对于横缝处理,先用3m直尺量测接头沥青混凝土表面平整度,对于不符合要求部分划横线,用切割机垂直于路中线切缝,将缝外部分清除。下次摊铺前在缝口上涂上相同标号的热沥青粘层油并用熨平板预热以利连结。上、下面层间横缝间距应保持3m以上。碾压时沿着横缝进行,每次碾压都向新铺层伸进20~25cm,直至整个压路机轮都压在新铺层上,方可沿着中线方向进行碾压。
        8.桥梁伸缩缝处施工
        铺筑前,应在伸缩缝位置垫牛皮纸和碎砂等材料,将沥青混凝土与伸缩缝位置的混凝土隔开。摊铺机过伸缩缝应连续铺筑,连续碾压,以保证铺筑表面的线型顺滑、密实。不能先做伸缩缝后铺沥青混凝土与其相接,因为那样做局部手工作业多,碾压困难,人为影响大,铺筑质量难以保证。
        9.交通管制
        铺筑完毕,进行交通管制,沥青混凝土冷却后才能开放交通。铺筑12小时后用钻芯取样机钻取芯样检测压实度,并通过抽提试验检测油石比。
        10.手工作业的三角地带
        路面由宽变窄的过渡段,如匝道与主线接口地带,宽度不规则,无论摊铺机熨平板拼接成何种宽度,总不能完全覆盖应铺宽度,会留下一些三角地带需要手工作业处理:施工前做好局部的铺筑方案和顺序,尽可能使手工作业三角块面积最小,三角地带应设置在行车较少的路线边缘,不能留在中间,三角地带应在摊铺主线的同时由人工作业完成,不能分两次施工,以保证三角块各边与主线尽可能热接缝。
        三、采用新工艺提高路面施工质量
        水稳层作为高等级路面基(底基)层时,其厚度一般都大于20cm,按现行施工技术规范《公路路面基层施工技术规范(JTJ034一2000)》基层应并机分层施工,下基层成型、碾压完毕后至少需要养生7天后再铺筑上一层:大宽度(9m以上)油面施工两台摊铺机一前一后相隔约10~20m同步前进摊铺混合料。随着大宽度大厚度施工机械及施工工艺的出现,则可单机整幅全厚一次摊铺碾压完成,大宽度大厚度施工与传统并机分层施工工艺相比较具有如下优越性。
        (1)提高基(底基)层整体性。在路面设计中基(底基)层作为整体考虑,传统分层施工方法存在下层光面,上层大料滚落造成层间结合不紧密,容易使上下层间分离,使上基层底面的弯拉应力增大,对路面基(底基)层整体性能及结构的使用寿命产生不良影响。采用大宽度大厚度施工,因其是全厚整层一次性施工,有效地解决了层间分离、结合不紧密的问题,提高了整体性。
        (2)提高基(底基)层平整度。并机联铺两台摊铺机的松铺系数不可能完全一致,极易产生中间接缝处一边高一边低,在施工中接缝处平整度也难于控制,由此造成路面平整度差,影响了路面质量、平整度和外观,而单机全幅摊铺完全避免了此问题。
        (3)避免基(底基)层产生早期损坏。即使下基层养生期结束后,在上基层铺筑过程中,下基层强度尚未充分形成,在上基层施工中由于大吨位振动压路机和工程运输车辆的碾压极易造成下基层结构的早期损坏,导致下部结构散裂、微观裂隙发育、强度形成不够充分,而全厚式摊铺则因其一次性进行,完全避免了基层的早期损坏。
        (4)避免传统摊铺机设计上产生的离析和并机联铺拼缝离析。大宽度大厚度超级摊铺机针对抗横向、抗纵向、抗高度方向的离析进行了专门的设计,从而避免或减少传统摊铺机施工时产生的离析;传统并机摊铺作业时,双机并幅摊铺中间接缝的带状离析和高度向离析难以克服,同时在工作中断时产生片状离析,拼缝处一般是车道处(汽车轮碾压处),严重影响了路面质量,单机全幅摊铺则避免了拼缝处离析问题。

 


        四、结论及建议
        随着我国公路建设的迅猛发展,工程质量将会逐步走上系统法、法制化的轨道,我国的工程质量管理水平将会提高到一个新水平。我们公路施工企业应该看清形势,摆准位置,把好质量关。通过在现场施工中总结的经验,在以后施工过程中的各阶段、各环节严格质量控制,并通过推广新材料、新工艺,以科技含量高的施工方法提高工程整体质量,才能在强手如林的竞争中立于不败之地。
参考文献:
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[5] 翟强.沥青混凝土路面施工质量控制[J].内蒙古石油化工,2007(6).
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[7] 《公路路面基层施工技术规范》 (JTJ034-2000)
[8]《公路沥青路面设计规范》 (JTGD50-2006)
[9]《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004)


 
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