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摘要:近年来,我国公路交通量逐年增长,重载车辆也不断增多,公路沥青路面的破坏也日益严重。双层摊铺施工技术作为一种适用性强、经济效益高、施工便利性好的新型沥青摊铺技术,在公路工程建设中的使用也日益广泛。相比于传统的分层摊铺,双层一次摊铺有效碾压时间和层间粘结强度的提高幅度较大,经济效益较好,推荐使用。
关键词:公路工程;沥青路面;双层摊铺施工
1.概述
通常,在各沥青层采用传统的分层摊铺和分层碾压工艺进行路面施工。但实践证明:传统分层摊铺技术存在着一些问题(诸如:层间接触状态易受环境影响以及碾压时沥青温度散失较快等),使得沥青路面层间接触状态不佳、薄层沥青混合料散热快、层间处治费用高及施工周期长。针对传统分层摊铺技术存在的不足,沥青路面双层一次摊铺技术应运而生。与传统分层摊铺技术相比,双层一次摊铺技术将两层沥青混合料的摊铺和碾压过程合二为一,且各沥青结构层间形成了集料的嵌锁联结。目前,国外、内学者已经对该技术开展了研究。1993年德国ElkRichter申请了双层一次摊铺技术专利,并于1995年德国开始进行小规模的试验。Morgan等人研究了双层一次摊铺技术在大空隙沥青混凝土路面施工的应用,并认为双层一次摊铺技术可以节约粘层油,缩短施工时间,能够适应不同气候和环境条件,还可以提高路面压实度,无需洒布粘层油,更经济。朱梦良等人介绍了双层摊铺现场施工工艺,研究了采用双层一次摊铺工艺的沥青路面层间粘结性能、压实度及抗渗性等路用性能。王选仓等人以西商高速为研究对象,对基于双层一次摊铺技术的沥青路面层间粘结和平整度等进行了研究,认为:与传统分层摊铺工艺相比,双层一次摊铺工艺在混合料抗剪性能、平整度及压实等方面都有明显的提高。但是针对双层一次摊铺工艺的路面结构研究鲜见,特别是对路面结构层厚度的研究。
2.沥青路面构成及优势
2.1沥青路面的构成
沥青路面的性能以及组成成分。沥青路面是高速路面上完成摊铺混凝土,这种情况下会得到多种路面,将沥青与矿物集料进行混合时,按照一定比例能够得到混凝土,在使用这种材料时,由于受到不同荷载车辆碾压沥青路面,会出现不同程度的形变。此外,还会受到外界环境因素的影响,为了能够确保高速公路实现安全运行要求,要求路面具有良好的抗老化性能和防划、抗裂性能,能够在温差较大的情况下具有路面稳定性。从其路面结构上来看,可以分为四种功能,包括底基层、垫层、面层和基层。
2.2沥青路面双层摊铺施工技术优势
2.2.1降低路面施工成本
传统的公路路面施工时采用的是分层碾压的方式,这就会在很大程度上影响路面各结构层之间的粘结度不足,从而降低路面结构的承载力、刚度。公路路面在建设时选择双层摊铺技术,可以大大减少了乳化沥青的耗费,从而降低路面的工程造价。
2.2.2减缓沥青摊铺温度损失
双层摊铺技术在很大程度上增加了沥青混合料的摊铺厚度。与此同时,减小了混合料的温度损失,增加了混合料降温时间,可以在一定程度上降低低温环境或恶劣天气等对路面摊铺质量的不利影响。
2.2.3提高层间粘结性能
双层摊铺技术能够实现公路路面上下结构层沥青混合料之间“热接触”,即把路面上结构层的热沥青混合料摊铺在路面下结构层之上,实现“柔对柔”摊铺,使得上、下结构层的沥青混合料颗粒可以充分咬合,进而保障两结构层之间能够更好的粘结在一起,在很大程度上提高路面结构层间的粘结性能。
2.2.4优化路面结构层厚度
可以通过降低路面的磨耗层厚度,增加中面层厚度来优化面层结构组成,从而改善公路的抗变形性能。当路面建设时选择双层摊铺技术,路面的上结构层碾压时间较充足,磨耗层厚度也会产生一定程度的降低。
3.双层摊铺施工技术的应用分析
3.1沥青混合料的搅拌
对沥青混凝土路面施工来说,施工过程所用的原材料必须符合相关规定标准,并且原材料的供应能够持续不断,而想满足施工要求,这就需要提高沥青搅拌站的工作效率。为了使沥青混合料的质量得到控制,应严格按照摊铺时针对上、中两层不同的沥青混合料采用两台拌合机同时搅拌的规定进行,可同时生产出两种混合料,还可生产出普通的沥青混合料。
3.2沥青混合料的摊铺
在摊铺施工前,为保障摊铺厚度的精准性,需要合理调整平板高度和仰度,也可在双层沥青摊铺施工阶段,先进行试铺工作。借助多方面的因素,合理确定摊铺机行走速度,参照其行走速度及实际情况,合理确定摊铺宽度和厚度,保障施工的连续性,提升施工效率与质量。控制摊铺速度十分重要,若未能注重速度的控制,将会导致出现各类问题,常见的包括沥青混合料离析、材料分配不均等。因此,在确定了双层摊铺机的行走速度后,需要重点考虑试铺段效果。在施工期间,还需要保障混合料供应的及时性,不可乱堆乱放材料。
3.3选择碾压设备进行碾压
按照初压、复压、终压对重量的要求,合理选择碾压机。在碾压施工阶段,需要强化钢轮表面洒水量的控制,将混合料不粘轮作为标准。严厉杜绝在当天碾压或未能冷却的路面上堆放杂物、停放设施设备等,避免污染路面或降低路面质量。
3.4控制合理的碾压速度
为了保证混合料的平整度,降低混合料的离析,需要将摊铺速度控制在2~5m·min-1。不管上层还是下层摊铺,均需要注重厚度控制,配备完善的控制措施。在路面压实结束后,借助无损探测技术,测定上层与下层的厚度。
3.5接缝施工
公路沥青路面双层摊铺施工过程中,往往由于施工环境及施工技术等因素影响,使路面产生接缝,路面接缝处理不好,将直接影响公路沥青路面双层摊铺整体质量。与传统的公路沥青摊铺方式相比,公路沥青路面双层摊铺厚度明显高于传统沥青摊铺厚度,这是直接影响公路沥青路面双层摊铺质量的重要因素之一。为减少公路沥青双层摊铺施工过程的接缝数量,应采取有效措施保证摊铺施工的连续性,减少接缝数量。如果无法避免接缝产生,那么应根据施工实际和工艺要求,设置接缝处摊铺上层的熨平板伸缩边参数,以上下层摊铺宽度保持在10cm为宜,并做摊铺位置的错缝搭接,为后续沥青摊销接缝做好基础准备,以免因接缝质量不佳影响到公路沥青路面双层摊铺整体效果。如果施工过程产生的纵向裂缝大于10cm小于30cm,就需要合理设置双层摊铺机上下熨平板。双层摊铺机开启施工时,摊铺工作面会出现一个横接缝,纵向宽度约为30cm,而且摊铺厚度明显不均。与传统的沥青摊铺接缝相比,难度系数明显增加,接缝问题处理不好,就会影响公路沥青路面双层摊铺的整体施工质量,降低公路使用寿命。因此,在公路沥青路面双层摊铺施工前,应做好各项施工预案,有效减少接缝数量,从而提高工程沥青路面双层摊铺施工质量。
结语
综上所述,高速公路沥青混凝土施工采用双层沥青摊铺技术,将上下层的摊铺和碾压融为一体,不仅能够缩短工期,提高工作效率,还能保证施工质量。
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