谈沥青路面的施工技术与裂缝防治

2012-08-15 00:51王翠屏
山西建筑 2012年36期
关键词:铺设沥青路面压实

王翠屏

(大同市廉租房管理办公室,山西大同 037006)

在我国,公路或是城市道路是国民经济发展的血管。随着改革开放的深入和经济建设的发展,尤其是随着城市化进程的不断加快,我国现有的道路无论从数量上还是从质量上,已经满足不了各方面日益增长的需要。沥青混凝土路面与普通混凝土路面相比较,具有施工后压实表面平整,路面无需设置变形缝,车辆行驶噪声低,路面耐磨,而且施工工期短,维修简单方便等优点,因此,在过去的很长一段时间内,我国修筑的大部分公路都采用沥青混凝土路面。但是,由于材料配制,施工技术,施工工艺,施工装备和施工管理水平等发展的滞后,相当一部分道路的沥青路面或多或少存在着隐患和缺陷。本文从沥青路面的施工技术应用和病害防治两方面来讨论如何确保沥青混凝土路面的施工质量。

1 沥青路面的施工技术与施工工艺

1.1 混合料的拌制与运输

拌制的混合料质量的高低直接影响拌合料质量的高低,也就会影响最终沥青路面质量的优劣。因此,必须首先对搅拌机械设备进行合理选择。既能保证相对应的生产能力,还要保证对拌合物质量进行自动控制。在混合料的拌制过程中,应满足:1)控制水灰比;2)控制搅拌时间;3)合理使用外加剂。

沥青混合料的运输应使用载重较大的车辆,车辆在行驶中不能急刹车或急转弯,这样可以防止下卧层遭受破坏。为了防止混合料与车体粘合,与车体接触部分要使用金属板材和涂抹油质防粘材料。

为防止集料分离,运输车辆与拌合机应通过行驶位置的改变使装载平衡,通常采用前、后、中的次序。

在施工现场,运料车辆应保证先清除附着在轮胎上的污垢,防止对基层造成污染和破坏。运料车辆还要进行覆盖保温、防水。若施工现场拌合物的温度、形状不符合施工要求,则不得进行铺设作业。铺设的拌合料出现离析等现象时,应分析原因及时消除。

1.2 路面铺设的施工准备

在铺设沥青路面之前,应当充分做好施工前准备工作。首先要对下卧层或者基层进行严格的检查,尤其是对于时间间隔较长的路段,下卧层或基层由于降水、沙尘、车辆行驶等发生受到不同程度的扰动,容易出现漂流、松动、浮壳等局部损坏,尤其是粗骨料集中的区域,务必增加检查的密度。下卧层或基层的施工质量,将会影响到整个道路的施工质量。因此,必须对下卧层或基层进行检查、清理、维修,保证路面结构层的粘结强度、平整度和压实度。

在下卧层或基层满足路面铺设的要求后,方可进行施工放样工作。确定高程,划出标志线,计算虚铺厚度,挂出高线。

1.3 路面铺设的施工

路面铺设前的1 h左右,要对摊铺机进行检查与调试,将摊铺机熨平板预热,预热时间不少于30 min;预热实际温度不低于100℃;其次检查振捣装置的工作状态是否正常。

路面铺设开始前进行现场清理,由专人负责现场看护,保证与施工无关的人员和车辆不进入现场,防止施工放样的标志和器具受到扰动。同时,依次检查拌合料的实际温度,满足相应的施工要求。调节摊铺机的振捣频率和振幅,使摊铺后的初始密度满足施工要求。根据机器设备和车辆的供料能力和压实能力,合理设定摊铺机的行进速度,保证摊铺均匀、不间断的进行。

对摊铺层进行碾压。拌合物摊铺后应立即碾压。在沥青路面施工中,碾压分初压阶段、复压阶段和终压阶段。初压是在较高温度的状态下进行的,以不发生开裂、推移为基本要求。完成后,应及时检验已压路面平整度,对不满足要求的,要采取相应的措施。复压是紧随初压后进行的,专用设备必须保证碾压的质量和效果。终压阶段主要是用来对复压过程中个别的不平整区域进行压实,平整度达到相应的要求。

接缝处理。在铺设过程中,由于施工要求或为了方便人民群众出行,不得不设置接缝。由施工组织和客观条件,通常设置纵向接缝和横向接缝两种。通常,主线上的纵向接缝的施工采用热接形式,而加宽路段的纵向接缝采用冷接形式。为保证道路铺设质量和平整度,接缝的处理显得尤为重要。

2 沥青路面裂缝的产生与预防措施

沥青路面的病害或破损主要是由开裂引起的,导致面层开裂的因素是多方面的,究其原因:1)由于荷载的反复作用,当结构层底部的材料抗拉强度小于荷载产生的拉应力时,产生裂缝。2)由于温度的变化而导致开裂。这里有两种情况:a.纯粹由于低温收缩产生拉应力引起;b.由于高低温反复变化类似疲劳破坏引起,前者称为低温收缩裂缝,后者称为温度疲劳裂缝。3)由于填土或地基的不均匀沉陷引起,多见于桥涵两端。我们把第一种称为荷载型裂缝,第二种称为非荷载型裂缝,第三种称为沉降裂缝。无论哪种类型的裂缝,其主要表现形式及预防措施如下所述。

2.1 横向裂缝

裂缝与道路中心线基本成正交形状,裂缝宽度也大小不同,甚至表观上会看到整个道路都贯穿着带有少量支缝的裂缝。有时裂缝还会弯弯曲曲,相互交叉,使路面丧失了承载能力。横向裂缝主要是由于温度引起的收缩或不均匀沉陷引起的,如接缝未处理好,填土沉陷和沟槽开挖。

相应的防治措施为:对基层进行及时养护,基层施工完毕后应及时铺设沥青面层,以减少基层横向开裂。桥涵两端的充分填土应该保证压实质量,必要时要采用加固处理的办法。应根据地区的气候变化情况和道路设计等级选用相应优质的沥青。路面铺设中尽量减少或不用接缝。

2.2 纵向裂缝

纵向裂缝主要是由于压实不均匀造成的,裂缝的形成方向基本与道路的走向一致,裂缝长度和宽度也大小不一。纵向裂缝容易沿着道路方向形成波浪状。

为了防止纵向裂缝的出现,在路基施工中一定要使用检验合格的填料,并按照规范的要求进行分层压实,在施工的同时要正确放坡。高填方的路段应减小边坡,降低边坡的深度。在沥青面层铺设时,要合理组织施工,全路幅要一次铺设完成,如若不得不采用分幅摊铺施工时,应采用热接缝施工法,不能等混合料冷却后再施工。

2.3 网状裂缝

网状裂缝通常是纵缝、横缝交错,在表观上主要是蜘蛛网状的形式,是在车辆荷载的反复作用下引起的疲劳型裂缝。如路基局部压实度达不到要求或基层材料形不成板体,使面层承载能力达不到设计要求而形成的裂缝;沥青或沥青拌合料质量达不到要求,延度低,抗裂性能差。混合料的搅拌时间长,拌合过程中温度高或在运输过程中仓储时间过长,使得沥青本身变硬,从而变形敏感。还有沥青层施工厚度不够,各层间粘结效果差,再加上由于水分渗入,降低了粘结能力,从而形成裂缝;在车辆荷载,尤其是超过设计荷载的反复作用下引起的疲劳破坏;其他突发状况由于路面污染、环境腐蚀等原因造成的局部网状裂缝。

对于网状裂缝的防治,尤其要对沥青原材料和混合料的质量进行严格把关,严格按照JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范中的质量要求进行选购、拌合和施工。要采用抵抗低温变形能力高的高品质沥青。保障半刚性基层的质量,满足条件的地方还可以采用沥青碎石柔性基层,这样在一定程度上缓解网裂。在沥青路面摊铺施工前,还要加强对下卧层处理,清理掉泥灰,保证透层油的施工质量。

2.4 反射裂缝

由于基层产生裂缝,它的影响逐渐传播到路面上而形成的裂缝就是反射裂缝。反射裂缝主要是温度持续变化或波动和车辆荷载反复作用下产生的裂缝。当基层出现裂缝后,由于温度的持续变化和反复,或由车辆荷载的反复作用,裂缝逐渐反射到沥青面层表面,面层裂缝的位置和形状与基层裂缝基本的位置和形状基本一致。对于半刚性基层来说以横向裂缝为主,对于柔性基层来说,裂缝形式比较复杂。如何防治反射裂缝的形成,主要做到,在半刚性基层的施工中确保施工质量,有效减少收缩裂缝。基层施工过程中,碾压混合料应在最佳含水率的状态下进行,碾压时含水量过小会造成基层的压实度和强度达不到要求,从而造成荷载裂缝。当基层分段施工时,要预留出一定距离的缓压段,与下一段混合料摊铺同时碾压。混合料配比的选择也很重要,细料的数量要控制在一定的范围之内。结构层施工后应及时养护。做好施工组织,待结构层施工后及时进行面层铺筑。

3 结语

沥青路面的施工涉及面广,施工质量受到影响的因素很多,而且路面质量的高低直接关系到道路的使用和行车的安全。综上讨论,对于路面经常出现的破坏形式,以及施工的一般过程,只要我们严格按照施工规范和规程施工,发现质量问题和隐患及时处理,那么道路的质量是有保证的。

[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

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