公路沥青面层施工技术研究

袁 敏 马 蕾

摘要:公路沥青面层以其坚实、耐久、防渗、耐疲劳和抗低温开裂等性能,在我国应用得十分广泛。文章阐述了沥青面层施工技术,并对施工中的质量控制进行了分析探讨。

关键词:公路施工;沥青面层;施工技术;沥青混合料;平整度

中图分类号:U443文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0132-02

沥青路面是以沥青材料为结合料粘结矿料而修筑的面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。由于沥青路面使用沥青为结合料,因而增强了矿料间的粘结力,提高了沥青混合料的强度和稳定性,使路面的使用质量和耐久性都得到了提高。与水泥混凝土路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨性好、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜分期修建等优点。沥青路面也是我国高速公路的主要路面形式,随着国民经济和现代化道路交通运输发展的需要,沥青路面必将得到更大的发展。

一、施工前准备

热拌沥青混合料施工前的准备工作主要包括料源的确定及进场材料的质量检验、机械选型与配套、修筑试验路段等。

(一)料源的确定及进场材料的质量检验

对沥青、石料、砂、石屑和矿粉等原材料,从技术和经济等方面选定材料质量合格的沥青厂家及石料场。对进场的原材料,每批到货均应检查生产厂家所附的试验报告,检查装运数量、装运日期、定货数量等。对每批进场的原材料按照要求对相应技术指标进行抽样检测,检测合格方可使用。

(二)拌和设备的机械选型与配套

通常根据工程量和工期选择拌和设备的生产能力和移动方式(固定式、半固定式和移动式),选择的拌和设备的生产能力应和摊铺机的摊铺能力相匹配,不应低于其摊铺能力。

(三)施工机械检查

施工前应对各种施工机具进行全面检查。主要是对拌和与运输设备、洒油车、矿料撤布车、摊铺机和压路机等的规格、性能和运转、液压系统进行检查,以保证施工期间施工机具的正常运行。

(四)修筑试验路段

正式开工前,应根据计划使用的机械设备和混合料的配合比铺筑试验路段,以确定合适的拌和时间和温度;摊铺温度和速度;压实机械的合理组合,碾压温度、速度及遍数;松铺系数和合适的作业长度,制定施工进度计划等。

二、沥青混合料摊铺

(一)准备下承层

公路在铺筑下面层前首先对上基层进行彻底清洗,并按规范要求进行下封层施工,下封层施工后实行交通管制,保持表面干燥清洁。在下面层施工前应再检查一边,检查下封层的完整性与基层表面的粘结性。对下封层表面浮动矿料应扫至路面以外,表面杂物应清扫干净,灰尘应提前冲洗,风吹干净。对局部基层外露和下封层两侧宽度不足部分应按下封层施工要求进行补铺,对已成型的下封层用硬物刺破后以不能整层撕开为合格,并经检查合格后方可进行摊铺。铺筑中、上面层时亦应提前对下承层进行彻底清洗干净,并按规范要求进行粘层施工,碾层施工完后实行交通管制,保持表面清洁。在摊铺前应再检查一边,经检查合格后方可摊铺。中、上面层摊铺采用非接触式平衡梁控制纵、横坡度和平整度。

(二)基准线的铺设

在铺筑下面层之前,首先恢复中桩,用全站仪按10m放一控制点,根据中桩及摊铺宽度定出边桩。每一断面采用两点控制,然后根据设计高程反算,调整钢钎、钢丝作为摊铺机传感器控制基准高程。钢钎用具有较大刚度的φ16~φ18光圆钢筋进行加工,并配固定架。固定架采用丝扣为好,使于拆卸和调整标高。钢钎间距一般为10m。钢钎应打设在摊铺机外30~40cm处,必须埋设牢固,防止施工机械碰撞或由于机械振动造成钢丝跳动而干扰摊铺机找平系统。测量人员应紧盯施工现场,经常复核钢丝标高。

(三)摊铺机准备

摊铺机自身性能和各种参数的设置对摊铺质量影响很大,所以在摊铺作业前,应将各种工作装置正确安装,熨平板的宽度、拱度、工作迎角、螺旋布料器的长度和位置、振捣器的振频及振幅等参数调整到工作状态。

螺旋布料器的位置应根据实际情况进行调整。螺旋布料器高度太高,则供料速度慢,两端供料不足;高度太低,则阻力过大,供料不足。一般螺旋布料器的下沿高出松铺层10～12cm为宜。布料器的长度应适宜,太短两端供料不足,太长料位不容易控制。布料器的端部距熨平板边沿以15～20cm为宜。

铺层的厚度是通过改变熨平板的初始迎角来改变的。初始迎角对铺层厚度及横向接缝的平整度影响很大,初始迎角不合适会造成横向接缝处凸起或凹陷,严重影响接缝处的路面平整度。初始迎角的调整一般要考虑铺层的厚度、混合料类型以及施工温度等因素。图1为常见沥青混合料摊铺机结构简图:

三、沥青路面平整度控制

要保证沥青面层达到预期平整度,沥青混合料的摊铺工艺至关重要,缓慢、连续、均匀、不间断的摊铺是提高路面平整度最主要的措施,因此摊铺机在操作过程中应注意以下几个方面:

1.摊铺过程应保持连续,否则停顿处就可能不够平整。供料跟不上往往造成摊铺中断,因此拌合能力应与摊铺能力相匹配,尽量做到摊铺过程不停机,如发生短暂断料时,摊铺机应停止振捣并接通熨平板加热器,保证摊铺温度符合要求。

2.摊铺机速度的变化一方面会导致熨平板受力系统的破坏,引起熨平板的上下浮动,造成路面平整度降低,另一方面单位面积的混合料受到的振捣次数也会变化,势必导致混合料的初始密实度不同,压实后的路面平整度受到影响。

3.摊铺机性能不稳定,行走装置打滑,摊铺速度快慢不均,猛烈起步或紧急制动,供料系统速度变化都会造成路面不平整。

摊铺机熨平板底面磨损或严重变形,摊铺时面层容易产生裂纹和拉沟。轮胎摊铺机车轮气压超限,摊铺机容易打滑,气压过低,机体会因受料质量变化而变化,使铺层出现波浪。履带式摊铺机履带的松紧超限将导致摊铺速度发生脉冲,使铺面形成搓板。

4.自卸车与摊铺机的配合是保证路面平整度的重要方面,必须防止自卸车撞击摊铺机,撒落在摊铺机履带下的料应及时清除,自卸车应在摊铺机前10～20cm处停住并挂空档,由摊铺机推动自卸车同步前进,卸料完毕后自卸车驶离摊铺机。

横向接缝处理的好坏对路面平整度影响很大,在每次摊铺前应对先铺层进行处理,将先铺层沿横向切成垂直面并涂上沥青,加盖热沥青混合料5分钟后清除,然后摊铺并用小型机具按要求压实。

四、结语

我国的沥青路面施工质量还远不能满足公路建设的需要,施工过程中还存在种种质量问题。沥青路面施工的关键是人员、材料、设备的合理配置。在施工过程中要严格控制各种试验及检测,重点加强对关键工序的质量控制,精心组织施工,对于施工当中发现的问题及时处理、善于总结,在施工工艺、施工技术等方面积极创新,才能不断提高沥青路面的施工质量。

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