概述公路沥青路面摊铺施工技术要点

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  【摘要】本文介绍了公路沥青路面病害形成原因、沥青原材料分析、摊铺施工技术、碾压施工技术,以供参考。
  【关键词】沥青路面;病害;原料;摊铺技术;碾压技术
  一、前言
  随着我国经济的发展,公路建设也是蓬勃发展。在公路施工过程中,受到各种因素影响会出现质量问题,影响到行车安全,不但降低了公路使用寿命,更给国家造成了经济损失。
  二、公路沥青路面常见病害和原因
  1、裂缝类路面病害
  裂缝类路面病害主要指的是沥青路面出现裂纹和龟裂的情况,按照裂缝呈现的块度大小,又可以分为龟裂、不规则裂缝、纵裂和横裂,造成龟裂中的主要原因是路面结构强度不够,地基质量不够,水损害较为严重;不规则裂缝出现的原因是路面结构强度不够出现负荷型疲劳开裂现象;纵裂病害产生的原因是路面路基产生不均匀沉降现象,然后产生反向裂缝;沥青路面横裂病害产生的原因是温度不均造成的半刚性基层反射裂缝。
  2、松散类路面病害
  沥青路面松散型的病害可以分类成坑槽和松散两种类型,其中坑槽又可以根据坑浅情况和截面积的大小来划分路面病害严重程度,坑槽病害是龟裂进一步发展的原因。路面松散病害指的是路面细集料散失,路面磨损情况严重,表面有抛落现象。造成这种病害的主要原因是集料和沥青粘附性有限。
  3、变形类路面病害
  沥青路面变形类路面病害根据危害程度可以分为三类:沉陷、车辙和波浪拥包。通常情况下,路面沉陷深度小于25mm的被称为沉陷,路面深度处于25mm和50mm之间的病害被称为车辙病害;波浪拥包病害主要是指路面波峰波谷高度大于50mm的情况。造成路面沉陷的原因是路基轻度不足,含水量过大;车辙病害的原因是压密性车辙和流动性车辙造成的;波浪拥包病害的原因是路面稳定性较差,材料设计组成不合理等等。
  三、沥青路面材料分析
  沥青混合料主要是由沥青结合料、粗集料、细集料和矿粉等成分组成的复合材料。在混合料组成中,由于材料质量的差异和数量的多少,可形成不同的组成结构,表现为不同的物理学性能。例如,沥青混凝土分为连续级配和间断级配,从物理力学性能上说,有空间骨架结构、空间悬浮结构、连续密实结构,等等。
  1、沥青。沥青是由一些化学成分极其复杂的烃类,如环烷烃、芳环和这些烃类的非金属元素(氧、氮、硫)的衍生物等组成。由于近年来交通量和重载车的不断增大,普通沥青材料的品质已不能满足现行交通沥青路面结构的需求。通过大量路况调查分析,路用沥青混合料中沥青质量是路面结构损坏的主要原因之一。由于部分路用沥青含蜡量高,延度小,温度敏感性强,使得许多沥青路面面层结构在没有达到使用寿命年限就出现损坏。而使用稠度低、温度敏感性低的沥青可以减少或延缓路面的开裂。
  目前生产和最常用的是石油沥青。石油沥青在道路建筑中使用最广,经合理的组成设计,可以用它在不同地区和不同等级的道路上铺筑各种沥青面层和沥青基层。北方常用的优质沥青以盘锦欢喜岭和新疆克拉玛依沥青为代表。
  2、矿料。碎石的压碎值、磨耗值、粘附性不符合要求将造成沥青混合料的稳定度偏低,引起沥青路面早期的剥落。碎石与沥青材料的粘附性大小,对沥青混合料的强度和耐久性有极大的影响。沥青混合料一般使用碱性材料为填充料,以中性石料(如玄武岩灰)为主骨料。
  四、公路沥青路面摊铺施工工艺
  1、熨平板的加热
  摊铺作业开展前以及停工后都需对熨平板进行加热,即便是温度很高的夏天也不例外。这是因为混合料温度通常为100度,当它接触到30℃下的熨平板底面时,就会自动冷粘到底板上面,当粘附粒料跟着板块向前移动时,就会把铺层的表面拉毛,进而形成沟槽及裂纹,所以熨平板的加热温度要控制在80℃以上,至少需要跟混合料的温度一致。但是过高也会导致熨平板出现变形进而加快磨损的速度,使得铺层的表面烫处沥青胶及拉钩。
  2、选择合适的摊铺方式
  开展摊铺作业时选择合适的摊铺方式也很重要。摊铺机的宽度一定要达到路面宽度的要求,假如路面宽度大于摊铺机本身的最大摊铺宽度,就要采取单机非全幅的作业方法或者双机摊铺施工作业法。在采取单机运行非全幅作业时,每次摊铺的路段不能太长,而且要在铺筑100米到150米后就调头对另一幅进行摊铺。摊铺时一定要确保接茬工作的施工质量,各梯队之间的作业间距不能过大,当然需结合施工现场的实际情况、天气、温度以及安全等条件将施工间距定下来,通常控制在15米到30米之间就好。这样既便于形成热接茬,还可以为多机作业创造良好的操作条件。
  3、严格控制摊铺的速度
  控制好摊铺作业的施工速度对于提高摊铺机施工效率以及确保摊铺的质量至关重要。摊铺速度的控制要结合混合料的供应能力以及摊铺的厚度以及施工单位的运输能力、机械设备的配备等因素来定。在采用摊铺机开展施工作业时要避免速度过快或者过慢,也不允许时停时行,以免铺层的平整度及密实度受到影响;摊铺速度过快会导致铺层疏松,使得供料困难,促使铺层的表面呈台阶状,混合料的温度也会下降,给压实造成困难。路面摊铺施工的速度要按照“恒定连续”的标准,不单单需要摊铺机保持匀速前进,还需要摊铺机刮板输料器与螺旋布料器可以紧密配合在一起;假如刮板供料不够,便会促使螺旋运速太高,进而给路面的平整度及质量造成不利影响。如果摊铺速度过慢会导致混合料出现离析现象,与此同时还会给混合料的摊铺质量产生一定程度的影响。此外摊铺速度的控制还要考虑到摊铺料温度及摊铺机本身的性能,结合作者多年的实践经验以及一些工程案例可知,只有综合上面所提到的各种因素才能控制好摊铺的速度,进而确保摊铺施工的质量。
  4、处理好接缝问题
  两条摊铺带交接处通常需要将部分搭接起来,这时需要确保此处和其它部位保持相同的厚度,而且搭接的宽度应该前后一致,一般搭接施工缝分为两种,一种是冷接缝,另一种则是热接缝。冷接缝常用在横缝的处理上,整幅摊铺时通常不会出现纵向接缝,这时处理好所有的横向接缝,便可以确保沥青面层具备极高的平整度。一些已经成型的沥青路面端部可以借助6米直尺进行检查,如果平整度超过3毫米就要将其切除,而且切面上的污染物要清除干净,然后涂上粘层沥青,等到所有的沥青干后,摊铺机才可再就位进行施工。熨平板预热前要把接缝处面层实际厚度测量出,然后按照松铺系数把松铺厚度算出来,最初铺筑时速度会比较慢;碾压施工正式开始前要采用6米的直尺检查一遍面层,如果有多余的混合料就要刮出并清除干净,一定要确保接缝处线条的顺直,初压之后要及时的向接缝处里面填入细的混合料。对于纵接缝常会采用热接缝的处理方法,由于连接强度比较好,因而一定要加强对细节的重视,这样就可以控制好施工现场的摊铺质量。   五、沥青混合料的碾压
  面层碾压活动在所有的步骤中是非常关键的一项,它关系到成型的品质如何,在开展碾压工作之前的时候,要对压路机的驾乘者进行技术交底工作,以此来保证碾压的品质优秀。具体的实施过程中,碾压可以划分为初压以及复压、终压。
  因沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经过初步碾压,并且摊铺温度常在140℃左右,因此初次定慧寺后所需的压实功不需要太大。一般不采用普通轮胎压路机进行初压,可用6~8t的双钢轮压路机或6~10t振动压路机进行初压2~3遍,但振动压路机前进时应关闭振动装置。初压温度控制在125℃~145℃,假如外在的温度非常低的话,要将初压的气温提升大约5℃~10℃。碾压时驱动轮在前静压匀速前进,速度控制在2km/min左右,后退时沿前进时的轮迹行驶并可振动碾压。假如碾压的时候发生了推移现象的话,可以等到气温变低之后再压,在初压之后要检测平整性以及路拱,对于那些不达标的要尽快的修整处理。
  之所以复压,是为了确保材料能够密实稳定。因此该过程是最为关键的过程。复压通常用重型静力双轮压路机或双轮振动压路机进行碾压,然后再采用16t以上的轮胎压路机碾压,碾压方式与初压相同。碾压应从道路外侧向中心碾压,相邻碾压带重叠1/3轮宽,压路机不得在未碾压成型、未冷却的路段停车或调头转向。并结合试验路段的参数来确定碾压次数,通常复压不少于6遍。
  复压之后进行终压,其主要目的是消除轮迹、缺陷,确保沥青面层最终具有较好的平整度。终压常使用静力双轮压路机并紧随复压后完成,终压次数通常在2~3次,直至轮迹消失为止。注意终压结束时的温度不应低于90℃。对压路机无法压实的桥梁、挡墙等构造物的部位,可采用振动夯板压实。
  还应注意做好接缝的碾压,碾压横向接缝时,当纵向的相邻铺幅已成型需做冷纵向接缝时,先对纵缝碾压一遍,然后再沿横向接缝进行横向碾压,采取双轮压路机横向碾压垂直于路面中心线,要确保压路机的大部分荷载处于已压实的混合料层上,处于新铺层上的车轮宽度不应大于20cm,然后在碾压过程中逐渐向新铺混合料移动,每碾压一次约移动20cm左右,直到压路机全部在新铺层上。碾压纵向接缝时,可使压路机位于热沥青混合料上,将沥青混合料从较热的一侧挤压到相对的冷结合边,使它们相互之间较好地结合。
  在建设的时候要切实的关注如下的内容。在摊铺以及碾压的时候要保证材料不会出现离析问题,假如确实的发生了离析问题的话,要使用人工筛料来处理。在碾压的时候要检测高度,要确保标高合乎设计的规定。用3米直尺逐段丈量平整度,尤其是接头,摊铺机停机、压路机换向部位要作为检测控制的重点。随时修正平整度不合格部位。
  六、结束语
  沥青是公路路面的主要材料,作为常见的路面形式,其施工质量和寿命影响到整个道路的正常安全使用。因此,在进行路面施工作业中,要特别重视摊铺和碾压技术,这是控制公路路面质量的核心。只有做好摊铺碾压施工,才能保证公路质量,为国家创造最大的经济效益。
  参考文献
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