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摘要 随着一带一路的发展,越来越多的中国承包商进入埃及市场,开展基础设施建设。在市政道路修建过程中,我们发现,埃及的沥青混凝土路面容易出现车辙、疲劳、开裂等病害。本文综述了影响埃及路面性能质量的因素,包括管理、设计、材料等,并阐述了沥青路面施工过程控制要点,旨在为中国承包商提供参考,规避风险,提高沥青混凝土路面施工质量。
关键词:沥青混凝土 路面 埃及 设计 施工
0 引言
埃及沙漠与半沙漠地区占全国领土的95%,因此埃及的工程师和承包商们面临着为沙漠沙丘地区建设路面的挑战。在世界范围内,有许多成功建造沥青路面的例子,它们能够承受沙漠气候下沉重的交通负担,甚至用在载荷比公路更大的机场跑道上。然而,沥青混凝土的施工是一个复杂的过程,涉及许多关键阶段,在过程中偏离规范要求的概率往往比较高。
在埃及有几种常见的路面病害,例如车辙、开裂、疲劳等,这会降低道路使用性能、驾驶舒适性,并对行驶中的车辆构成危险。造成沥青混凝土路面病害的原因有很多,其中包括埃及的炎热干旱的气候条件,以及日益繁重的交通量等。本文从中国承包商的角度阐述了沥青混凝土路面的工程管理、设计及施工控制要点,旨在为中国承包商提供参考,规避风险,提高沥青混凝土路面施工质量。
1 管理
为了提高路面性能质量,管理者不应只考虑经济因素,还应同时考虑技术和管理因素。施工管理中最重要的因素是人,他们的态度、技能和知识。一个项目的成功很大程度上取决于项目各参建单位的能力,他们的水平和经验将影响工程进展和完成质量。
工程建设十分复杂,所涉及到的单位有政府、建设、施工、设计、勘察、监理单位等,目前公路工程项目管理中存在决策质量有待提高,组织结构设计不合理,成本管理,质量管理各方缺乏有效协调,信息管理不完善等问题。应逐步引入科学的竞标机制、淘汰竞争机制、奖罚机制等管理措施,加强工程建设质量的监管,保障工程建设质量。
另外,埃及熟练的建筑工人较少,多数为半熟练和非熟练工人。由于路面的质量通常取决于施工过程,缺乏经验的工作人员可能对过程控制不足,从而出现质量问题。虽然埃及工价便宜,且为了属地化管理,增加埃及员工及劳工占比无可厚非,但是承包商还需加强对当地员工的培训,提升他们的专业化水平,这样才能形成良性发展。
2 路面形式及配合比设计
路面设计过程包括确定合适的路面材料和层厚组合,以减轻路面因交通和环境因素引起的各种形式的破坏。这一过程需要相对准确的交通、气候和土壤类型数据,以及可靠的设计程序,从而合理选择材料特性和厚度,为所需的设计寿命提供足够的路面性能。
在埃及地区的沥青路面设计中,应充分考虑沙漠地区的气候条件,合理选择路面结构形式。比如SBS改性剂沥青可以同时改善沥青混凝土的高温性能、低温性能、耐久性,且抗紫外線老化。因此,在沙漠地区的路面设计中,宜优先选用SBS改性沥青混凝土路面。
沥青含量对于混合料的性能及施工质量至关重要,配合比设计时必须将沥青含量控制在一个精确的范围内。因为沥青含量直接影响沥青混凝土的耐久性、柔韧性、温度稳定性和水稳定性,沥青含量的变化可能导致混合料过早松散和开裂,从而产生永久变形。查阅相关规范和工程经验,对于炎热地区公路以及重载交通路段,宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最佳沥青用量减小0.1%~0.5%作为设计沥青用量,这样可以有效减少车辙的产生。
在沥青混凝土配合比设计中应主要采用机制砂,因为沙丘砂含有大量的圆形和亚圆形颗粒,这种材料的内摩擦远低于机制砂。在混合生产中大量使用沙丘砂往往会导致沥青混凝土强度较低,从而导致路面产生永久变形。
3 施工过程控制
在施工阶段,影响路面质量性能的因素很多,材料的来源、级配、沥青含量、搅拌温度、摊铺和压实过程的控制都是影响路面性能的关键因素。施工单位应做好每一道工序的严格把控,确保施工质量。
3.1 工程备料
石料生产过程中,必须加强料源、破碎设备及各筛网尺寸的检验与调整,以确保所生产集料的质量可靠性。对沥青材料尤其是改性沥青要加强质量监控,包括经验性目测、常规指标的实时检测、储存稳定性的测试及专业人员驻场盯防等。
3.2 出料、运输
温度与级配离析控制是重点。应缩短出料口至车厢的下料距离,以保持50cm为宜。通过汽车的前后移动,采用五次装料法进行装料,以减少沥青混合料的级配离析。使用红外温枪和热电偶温度计联合测试,并及时进行信息反馈。
在成品料运达工地之前,应对工地具体摊铺位置、运输路线、运距和运输时间、摊铺能力以及所需混合料的种类和数量等作详细核对。使得运输车辆与实际摊铺需求相匹配。运输时必须采取加盖苫布、棉被等保温措施。此外,还应对车厢两侧加装保温材料。
3.3 摊铺
应减少摊铺机收斗次数,降低不同运输车辆更替时产生的温度梯度。摊铺中不应逐车收斗拢料,如需收斗应预留一层约20cm左右的粒料;
螺旋布料器尽可能保持不少于送料器3/4高度的混合料,若摊铺机自身功能允许,可使物料满埋螺旋工作。摊铺时应及时收起料斗侧壁,并及时释放以避免出现中央凹谷导致粗料集中。另外,可对摊铺机局部位置进行改造,如安装反向叶片,加装柔性挡板、采用变径螺旋等。
3.4 压实
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(包括成型)的碾压步骤,以达到最佳碾压效果。初压应在紧跟摊铺机后碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失。复压应紧跟在初压后开始,且不得随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短,通常不超过60~80m。终压应紧接在复压后进行,终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少于2遍,至无明显轮迹为止。对路面边缘、加宽及港湾式停车带等大型压路机难于碾压的部位,宜采用小型振动压路机或振动夯板作补充碾压。
3.5 成品保护
沥青路面建设过程中,由于工期和交叉施工等原因,经常出现各种施工车辆、设备在刚铺筑完成的路面上行走,导致路面发生污染,影响层间黏结和路面美观。因此,在施工过程中,应采取局部段落限行、施工机械防漏油、设立标识牌或警示标志等相关管理保护措施。
4 结语
随着中埃关系的持续友好发展,越来越多的中国承包商进入埃及市场,进行基础设施等建设。但是由于埃及特殊的环境、气候等特征,有些公路在投入使用之后很快便出现了各种质量问题。这严重影响了企业形象,不利于企业在该地区的业务拓展。本文通过对沥青路面管理、设计、施工等方面的阐述,希望为中国承包商提供一些参考,从而提高施工质量,赢得更好的口碑和市场。
参考文献
[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范.
[2]JTG D50-2017,公路沥青路面设计规范.
[3]JTG/T D31-2008,沙漠地区公路设计与施工指南.
[4]王顺.非洲南部沙漠地区公路施工技术[J].中国高新技术企业,2010(07):127-129.
[5]Sherif El-Badawy. Development and Impact of the Egyptian Climatic Conditions on Flexible Pavement Performance[J].American Journal of Civil Engineering and Architecture,2014,Vol.2,No.3,115-121.
中建一局集团建设发展有限公司 北京市 100000
关键词:沥青混凝土 路面 埃及 设计 施工
0 引言
埃及沙漠与半沙漠地区占全国领土的95%,因此埃及的工程师和承包商们面临着为沙漠沙丘地区建设路面的挑战。在世界范围内,有许多成功建造沥青路面的例子,它们能够承受沙漠气候下沉重的交通负担,甚至用在载荷比公路更大的机场跑道上。然而,沥青混凝土的施工是一个复杂的过程,涉及许多关键阶段,在过程中偏离规范要求的概率往往比较高。
在埃及有几种常见的路面病害,例如车辙、开裂、疲劳等,这会降低道路使用性能、驾驶舒适性,并对行驶中的车辆构成危险。造成沥青混凝土路面病害的原因有很多,其中包括埃及的炎热干旱的气候条件,以及日益繁重的交通量等。本文从中国承包商的角度阐述了沥青混凝土路面的工程管理、设计及施工控制要点,旨在为中国承包商提供参考,规避风险,提高沥青混凝土路面施工质量。
1 管理
为了提高路面性能质量,管理者不应只考虑经济因素,还应同时考虑技术和管理因素。施工管理中最重要的因素是人,他们的态度、技能和知识。一个项目的成功很大程度上取决于项目各参建单位的能力,他们的水平和经验将影响工程进展和完成质量。
工程建设十分复杂,所涉及到的单位有政府、建设、施工、设计、勘察、监理单位等,目前公路工程项目管理中存在决策质量有待提高,组织结构设计不合理,成本管理,质量管理各方缺乏有效协调,信息管理不完善等问题。应逐步引入科学的竞标机制、淘汰竞争机制、奖罚机制等管理措施,加强工程建设质量的监管,保障工程建设质量。
另外,埃及熟练的建筑工人较少,多数为半熟练和非熟练工人。由于路面的质量通常取决于施工过程,缺乏经验的工作人员可能对过程控制不足,从而出现质量问题。虽然埃及工价便宜,且为了属地化管理,增加埃及员工及劳工占比无可厚非,但是承包商还需加强对当地员工的培训,提升他们的专业化水平,这样才能形成良性发展。
2 路面形式及配合比设计
路面设计过程包括确定合适的路面材料和层厚组合,以减轻路面因交通和环境因素引起的各种形式的破坏。这一过程需要相对准确的交通、气候和土壤类型数据,以及可靠的设计程序,从而合理选择材料特性和厚度,为所需的设计寿命提供足够的路面性能。
在埃及地区的沥青路面设计中,应充分考虑沙漠地区的气候条件,合理选择路面结构形式。比如SBS改性剂沥青可以同时改善沥青混凝土的高温性能、低温性能、耐久性,且抗紫外線老化。因此,在沙漠地区的路面设计中,宜优先选用SBS改性沥青混凝土路面。
沥青含量对于混合料的性能及施工质量至关重要,配合比设计时必须将沥青含量控制在一个精确的范围内。因为沥青含量直接影响沥青混凝土的耐久性、柔韧性、温度稳定性和水稳定性,沥青含量的变化可能导致混合料过早松散和开裂,从而产生永久变形。查阅相关规范和工程经验,对于炎热地区公路以及重载交通路段,宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最佳沥青用量减小0.1%~0.5%作为设计沥青用量,这样可以有效减少车辙的产生。
在沥青混凝土配合比设计中应主要采用机制砂,因为沙丘砂含有大量的圆形和亚圆形颗粒,这种材料的内摩擦远低于机制砂。在混合生产中大量使用沙丘砂往往会导致沥青混凝土强度较低,从而导致路面产生永久变形。
3 施工过程控制
在施工阶段,影响路面质量性能的因素很多,材料的来源、级配、沥青含量、搅拌温度、摊铺和压实过程的控制都是影响路面性能的关键因素。施工单位应做好每一道工序的严格把控,确保施工质量。
3.1 工程备料
石料生产过程中,必须加强料源、破碎设备及各筛网尺寸的检验与调整,以确保所生产集料的质量可靠性。对沥青材料尤其是改性沥青要加强质量监控,包括经验性目测、常规指标的实时检测、储存稳定性的测试及专业人员驻场盯防等。
3.2 出料、运输
温度与级配离析控制是重点。应缩短出料口至车厢的下料距离,以保持50cm为宜。通过汽车的前后移动,采用五次装料法进行装料,以减少沥青混合料的级配离析。使用红外温枪和热电偶温度计联合测试,并及时进行信息反馈。
在成品料运达工地之前,应对工地具体摊铺位置、运输路线、运距和运输时间、摊铺能力以及所需混合料的种类和数量等作详细核对。使得运输车辆与实际摊铺需求相匹配。运输时必须采取加盖苫布、棉被等保温措施。此外,还应对车厢两侧加装保温材料。
3.3 摊铺
应减少摊铺机收斗次数,降低不同运输车辆更替时产生的温度梯度。摊铺中不应逐车收斗拢料,如需收斗应预留一层约20cm左右的粒料;
螺旋布料器尽可能保持不少于送料器3/4高度的混合料,若摊铺机自身功能允许,可使物料满埋螺旋工作。摊铺时应及时收起料斗侧壁,并及时释放以避免出现中央凹谷导致粗料集中。另外,可对摊铺机局部位置进行改造,如安装反向叶片,加装柔性挡板、采用变径螺旋等。
3.4 压实
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(包括成型)的碾压步骤,以达到最佳碾压效果。初压应在紧跟摊铺机后碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失。复压应紧跟在初压后开始,且不得随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短,通常不超过60~80m。终压应紧接在复压后进行,终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少于2遍,至无明显轮迹为止。对路面边缘、加宽及港湾式停车带等大型压路机难于碾压的部位,宜采用小型振动压路机或振动夯板作补充碾压。
3.5 成品保护
沥青路面建设过程中,由于工期和交叉施工等原因,经常出现各种施工车辆、设备在刚铺筑完成的路面上行走,导致路面发生污染,影响层间黏结和路面美观。因此,在施工过程中,应采取局部段落限行、施工机械防漏油、设立标识牌或警示标志等相关管理保护措施。
4 结语
随着中埃关系的持续友好发展,越来越多的中国承包商进入埃及市场,进行基础设施等建设。但是由于埃及特殊的环境、气候等特征,有些公路在投入使用之后很快便出现了各种质量问题。这严重影响了企业形象,不利于企业在该地区的业务拓展。本文通过对沥青路面管理、设计、施工等方面的阐述,希望为中国承包商提供一些参考,从而提高施工质量,赢得更好的口碑和市场。
参考文献
[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范.
[2]JTG D50-2017,公路沥青路面设计规范.
[3]JTG/T D31-2008,沙漠地区公路设计与施工指南.
[4]王顺.非洲南部沙漠地区公路施工技术[J].中国高新技术企业,2010(07):127-129.
[5]Sherif El-Badawy. Development and Impact of the Egyptian Climatic Conditions on Flexible Pavement Performance[J].American Journal of Civil Engineering and Architecture,2014,Vol.2,No.3,115-121.
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