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摘要: 为了保证沥青混凝土路面质量,满足路面的使用性能,沥青混凝土路面在施工中的质量控制是确保路面质量的根本途径。文章阐述了沥青混凝土路面施工中应控制好的几个方面,提出了具体的接缝处理措施,以完善沥青混凝土路面施工工艺,使铺筑出来的沥青混凝土路面具有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性。
关键词: 沥青混凝土;路面施工;质量控制;平整度;压实度;接缝
沥青混凝土路面在中国公路建设中使用相当广泛。基路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶表面。沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、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,因而获得非常广泛的应用。本文结合作者在沥青混凝土路面施工中的一些经验,阐述了在沥青混凝土路面施工中应控制好的几个方面。
1施工准备阶段的关键点
1.1基层准备
1)基层应具有足够的强度与适宜的刚度。沥青混凝土路面属柔性路面,面层的强度直接取决于基层的强度,基层强度的不足将直接导致面层的破坏。2)基层表面要干燥洁净,无松散石料浮灰及杂尘,对局部被污染并冲刷不掉的应凿除,修补。3)透层油的洒布应均匀,渗入基层宜不小于5 mm(无机结合料稳定集料基层)~10 mm(无结合料基层),并与基层联结成为一体。
1.2原材料的质量控制
1)沥青混合料用的沥青符合道路石油沥青技术要求。2)粗集料应干燥洁净、表面粗糙,质量指标满足《公路沥青路面施工技术规范》中沥青混合料用粗集料质量技术要求。3)细集料应洁净、干燥无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配,其质量指标也应满足《公路沥青路面施工技术规范》中沥青混合料用细集料质量技术要求。4)矿粉应干燥洁净且必须是用憎水性石料磨细得到。
1.3施工机械的准备
施工前对各种施工机具做全面检查,并经调试证明处于性能良好状态,机械数量足够,施工能力配套,重要机械要有备用设备。拌合厂和工地还应有一个精干的机械维修小组并配备足够使用的机具和易损零配件。一旦发生故障应能很快排除或修复。漏油的机械、车辆不应上路,以避免给路面造成污染和损坏。
1.4沥青混合料配合比的确定
配合比根据沥青混凝土试验规程,按照目标配合比试验、生产配合比试验、生产配合比验证3个阶段进行确定,用5个沥青用量做马歇尔试验,定出最佳油石比及矿料级配。需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,严格按照沥青混合料配合比设计确定的油石比和级配生产施工。
1.5试铺段的施工
工程在进行施工之前,使用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求,在严格的监督和质量控制下进行试铺,试铺段长度最少需200 m~500 m。
2沥青混合料拌制时的质量控制
2.1拌和厂
充分考虑运输距离和时间,确保混合料的温度下降不超过要求,且不致因颠簸造成混合料离析。
应具有完备的排水设施。各种集料必须分隔贮存,细集料场应设防雨顶棚,料场及场内道路应作硬化处理,严禁泥土污染集料。
2.2拌和机
高速公路宜采用间歇式拌和机拌和,并配备计算机设备,采集拌制过程中每盘的材料用量、沥青混合料拌和量和拌和温度等参数,统计检验数据如有异常波动,应立即停止生产,分析原因。
3沥青的质量控制
沥青混凝土运输采用自卸汽车,运输车装料前必须将车厢清理干净,车厢底板及周壁要涂一薄层放粘液,防止混合料粘连,裝好料的汽车要用保温布覆盖,然后可以出厂,运输时间一般不大于1 h,在运输过程中,为了确保摊铺温度,所有沥青混合料的运输车辆都用油布覆盖,倒车卸料时,要避免汽车撞击摊铺机,指定专人指挥车辆,在摊铺机前10 cm~30 cm处停车,卸料过程中应挂空挡靠摊铺机推动前进。
4沥青混合料摊铺过程的质量控制
运料车辆到达摊铺机作业面时,摊铺机要调好初始状态,熨平板应提前预热。如采用两台或更多摊铺机时,以前后错开10 m~20 m,两幅之间应有30 mm~60 mm左右宽度的搭接。
摊铺机必须缓慢匀速地连续作业,如因故停止时间超过1 h,要设置横缝;摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的速度、振动频率匀速前进,以提高路面的初始压实度,严禁中途变速或停顿,减少混合料离析或平整度较差,摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱横坡,不宜人工反复修整,摊铺遇雨应立即停止施工,并在雨后铲除未压实成型的混合料。
5平整度控制
平整度是衡量路面质量好坏的重要指标,它是指路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化。为获得优良平整的路面,就要依靠优良的施工设备,精细的施工工艺,严格的施工质量控制。控制的要点在于试验路确定的机械组合，摊铺速度，碾压方式必须保证不得随意更改。
6压实度控制
沥青混凝土路面的早期损坏在很大程度上与施工压实质量有关。在沥青混凝土路面施工中,最后一道工序是沥青混凝土路面的压实。在摊铺中也并不是压的遍数越多越好、越重的压路机械越好,其在施工中有可能起到相反的作用,将会使矿料破碎失去沥青混合料的塑性,从表面上看会发现路面上有细小裂纹,这样就影响到了路面的强度与稳定性,也使混合料与下面的基层粘结力降低,不能成为一个整体。因此,控制高速公路沥青混凝土路面压实质量,对减少和消除高速公路沥青混凝土路面早期损坏有很好的作用。
6.1碾压工艺的控制
沥青混凝土路面施工的好坏,压实是最关键的。在高速公路沥青混凝土路面中发生的早期损坏,多数与压实不足有关,可见压实质量控制至关重要。碾压工艺的效果与沥青混合料的类型、厚度,压路机的类型、吨位,机械组合方式,碾压速度、遍数、温度等有关,合理选择、协调这些因素,保证混合料充分压实是提高沥青混凝土路面质量的关键。
影响压实效果的一个主要因素就是压实功。沥青混凝土路面施工应配备较大吨位、足够数量的压路机来满足压实要求,铺筑双车道沥青混凝土路面时,每工作面压路机配置数量的一般要求是:普通沥青(改性沥青)混凝土路面不宜少于6台,其中至少有3台轮胎压路机、3台双驱双振压路机(或2台双驱双振压路机、1台双钢筒压路机);SMA路面不宜少于5台;各种路面均应另配备至少1台小型振动压路机。当然,不同类型沥青混合料也应采用与其相适应的压路机,密级配沥青混合料复压优先采用重型轮胎压路机,以粗集料为主的大粒径混合料复压优先采用振动压路机。压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度通过试验确定。应通过试验确定碾压区长度、合理碾压遍数及有效碾压时间。碾压温度是影响沥青混凝土密实度的又一主要因素,在规定温度范围内沥青混合料的温度愈高,愈容易达到高密实度。所谓的有效压实时间是指混合料摊铺后,温度降至最低允许碾压温度所需的时间,该时间越长可用于压实的时间就越长,时间过短则可能无法完成碾压流程,以致低温碾压难以保证压实质量。
6.2压实度的控制
根据相关结论,沥青混凝土路面空隙率在8%~13%之间时,出现水损害的可能性最大。当空隙率小于8%时,水不易渗透到沥青混凝土路面中;当空隙率大于13%时,水就会从连通的空隙中流走。足够的压实度可有效提高沥青混合料的强度、稳定性以及抗疲劳特性,保证沥青混凝土路面的路用性能,延长沥青混凝土路面使用寿命。
沥青混凝土路面压实质量以碾压工艺进行过程控制、以压实度和空隙率双指标进行量化后更能体现出其合理性、科学性,是提高沥青混凝土路面整体质量的有效措施。
7接缝处理
7.1纵向接缝。接缝指用两台或两台以上摊铺机进行摊铺时，两台摊铺带的相接处。纵向接缝有冷接缝和热接缝两种。当采用半幅施工或因特殊情况而产生的冷接缝时，应加设挡板或采用切刀切齐的方式，尽量避免混合料冷却后用切割机作纵向切缝。摊铺另半幅时，将缝边缘清扫干净，再涂洒少量沥青，重叠在已铺层上50-100mm，再用人工铲走前半幅上面的混合料。碾压时由边部向接缝处碾压留下100-150mm，再跨缝碾压密实。
7.2横向接缝。向接缝要与路中线垂直，相邻两幅及上下层的横向接缝均匀错开1m以上，接缝时应先沿已刨齐的缝边用热沥青混合料覆盖，以资预热，覆盖厚度约为15cm，待接缝处沥青混合料变软后，再将所覆盖的混合料清除，换用新的热混合料摊铺时。摊铺前应用3m直尺检查已铺路面端部平整度。新摊铺的沥青混合料应先调整预留高度，待接缝施工结束后，再用3m直尺检查平整度，以保证接缝处的平整度。
8结语
总之,沥青混凝土路面施工是一项技术性强,涉及面广的系统工程。现代化的施工机械,成熟的施工工艺是必备的质量保证手段,同时还必须具有有序的工序组织、严密的质量保证体系、高素质的技术操作人员和管理人员。只有综合考虑各方面因素,才能使铺筑出来的沥青混凝土路面具有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性、良好的抗渗性、抗滑性等,保证其在设计年限内充分发挥高等级道路的功能。
关键词: 沥青混凝土;路面施工;质量控制;平整度;压实度;接缝
沥青混凝土路面在中国公路建设中使用相当广泛。基路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶表面。沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、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,因而获得非常广泛的应用。本文结合作者在沥青混凝土路面施工中的一些经验,阐述了在沥青混凝土路面施工中应控制好的几个方面。
1施工准备阶段的关键点
1.1基层准备
1)基层应具有足够的强度与适宜的刚度。沥青混凝土路面属柔性路面,面层的强度直接取决于基层的强度,基层强度的不足将直接导致面层的破坏。2)基层表面要干燥洁净,无松散石料浮灰及杂尘,对局部被污染并冲刷不掉的应凿除,修补。3)透层油的洒布应均匀,渗入基层宜不小于5 mm(无机结合料稳定集料基层)~10 mm(无结合料基层),并与基层联结成为一体。
1.2原材料的质量控制
1)沥青混合料用的沥青符合道路石油沥青技术要求。2)粗集料应干燥洁净、表面粗糙,质量指标满足《公路沥青路面施工技术规范》中沥青混合料用粗集料质量技术要求。3)细集料应洁净、干燥无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配,其质量指标也应满足《公路沥青路面施工技术规范》中沥青混合料用细集料质量技术要求。4)矿粉应干燥洁净且必须是用憎水性石料磨细得到。
1.3施工机械的准备
施工前对各种施工机具做全面检查,并经调试证明处于性能良好状态,机械数量足够,施工能力配套,重要机械要有备用设备。拌合厂和工地还应有一个精干的机械维修小组并配备足够使用的机具和易损零配件。一旦发生故障应能很快排除或修复。漏油的机械、车辆不应上路,以避免给路面造成污染和损坏。
1.4沥青混合料配合比的确定
配合比根据沥青混凝土试验规程,按照目标配合比试验、生产配合比试验、生产配合比验证3个阶段进行确定,用5个沥青用量做马歇尔试验,定出最佳油石比及矿料级配。需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,严格按照沥青混合料配合比设计确定的油石比和级配生产施工。
1.5试铺段的施工
工程在进行施工之前,使用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求,在严格的监督和质量控制下进行试铺,试铺段长度最少需200 m~500 m。
2沥青混合料拌制时的质量控制
2.1拌和厂
充分考虑运输距离和时间,确保混合料的温度下降不超过要求,且不致因颠簸造成混合料离析。
应具有完备的排水设施。各种集料必须分隔贮存,细集料场应设防雨顶棚,料场及场内道路应作硬化处理,严禁泥土污染集料。
2.2拌和机
高速公路宜采用间歇式拌和机拌和,并配备计算机设备,采集拌制过程中每盘的材料用量、沥青混合料拌和量和拌和温度等参数,统计检验数据如有异常波动,应立即停止生产,分析原因。
3沥青的质量控制
沥青混凝土运输采用自卸汽车,运输车装料前必须将车厢清理干净,车厢底板及周壁要涂一薄层放粘液,防止混合料粘连,裝好料的汽车要用保温布覆盖,然后可以出厂,运输时间一般不大于1 h,在运输过程中,为了确保摊铺温度,所有沥青混合料的运输车辆都用油布覆盖,倒车卸料时,要避免汽车撞击摊铺机,指定专人指挥车辆,在摊铺机前10 cm~30 cm处停车,卸料过程中应挂空挡靠摊铺机推动前进。
4沥青混合料摊铺过程的质量控制
运料车辆到达摊铺机作业面时,摊铺机要调好初始状态,熨平板应提前预热。如采用两台或更多摊铺机时,以前后错开10 m~20 m,两幅之间应有30 mm~60 mm左右宽度的搭接。
摊铺机必须缓慢匀速地连续作业,如因故停止时间超过1 h,要设置横缝;摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的速度、振动频率匀速前进,以提高路面的初始压实度,严禁中途变速或停顿,减少混合料离析或平整度较差,摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱横坡,不宜人工反复修整,摊铺遇雨应立即停止施工,并在雨后铲除未压实成型的混合料。
5平整度控制
平整度是衡量路面质量好坏的重要指标,它是指路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化。为获得优良平整的路面,就要依靠优良的施工设备,精细的施工工艺,严格的施工质量控制。控制的要点在于试验路确定的机械组合，摊铺速度，碾压方式必须保证不得随意更改。
6压实度控制
沥青混凝土路面的早期损坏在很大程度上与施工压实质量有关。在沥青混凝土路面施工中,最后一道工序是沥青混凝土路面的压实。在摊铺中也并不是压的遍数越多越好、越重的压路机械越好,其在施工中有可能起到相反的作用,将会使矿料破碎失去沥青混合料的塑性,从表面上看会发现路面上有细小裂纹,这样就影响到了路面的强度与稳定性,也使混合料与下面的基层粘结力降低,不能成为一个整体。因此,控制高速公路沥青混凝土路面压实质量,对减少和消除高速公路沥青混凝土路面早期损坏有很好的作用。
6.1碾压工艺的控制
沥青混凝土路面施工的好坏,压实是最关键的。在高速公路沥青混凝土路面中发生的早期损坏,多数与压实不足有关,可见压实质量控制至关重要。碾压工艺的效果与沥青混合料的类型、厚度,压路机的类型、吨位,机械组合方式,碾压速度、遍数、温度等有关,合理选择、协调这些因素,保证混合料充分压实是提高沥青混凝土路面质量的关键。
影响压实效果的一个主要因素就是压实功。沥青混凝土路面施工应配备较大吨位、足够数量的压路机来满足压实要求,铺筑双车道沥青混凝土路面时,每工作面压路机配置数量的一般要求是:普通沥青(改性沥青)混凝土路面不宜少于6台,其中至少有3台轮胎压路机、3台双驱双振压路机(或2台双驱双振压路机、1台双钢筒压路机);SMA路面不宜少于5台;各种路面均应另配备至少1台小型振动压路机。当然,不同类型沥青混合料也应采用与其相适应的压路机,密级配沥青混合料复压优先采用重型轮胎压路机,以粗集料为主的大粒径混合料复压优先采用振动压路机。压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度通过试验确定。应通过试验确定碾压区长度、合理碾压遍数及有效碾压时间。碾压温度是影响沥青混凝土密实度的又一主要因素,在规定温度范围内沥青混合料的温度愈高,愈容易达到高密实度。所谓的有效压实时间是指混合料摊铺后,温度降至最低允许碾压温度所需的时间,该时间越长可用于压实的时间就越长,时间过短则可能无法完成碾压流程,以致低温碾压难以保证压实质量。
6.2压实度的控制
根据相关结论,沥青混凝土路面空隙率在8%~13%之间时,出现水损害的可能性最大。当空隙率小于8%时,水不易渗透到沥青混凝土路面中;当空隙率大于13%时,水就会从连通的空隙中流走。足够的压实度可有效提高沥青混合料的强度、稳定性以及抗疲劳特性,保证沥青混凝土路面的路用性能,延长沥青混凝土路面使用寿命。
沥青混凝土路面压实质量以碾压工艺进行过程控制、以压实度和空隙率双指标进行量化后更能体现出其合理性、科学性,是提高沥青混凝土路面整体质量的有效措施。
7接缝处理
7.1纵向接缝。接缝指用两台或两台以上摊铺机进行摊铺时，两台摊铺带的相接处。纵向接缝有冷接缝和热接缝两种。当采用半幅施工或因特殊情况而产生的冷接缝时，应加设挡板或采用切刀切齐的方式，尽量避免混合料冷却后用切割机作纵向切缝。摊铺另半幅时，将缝边缘清扫干净，再涂洒少量沥青，重叠在已铺层上50-100mm，再用人工铲走前半幅上面的混合料。碾压时由边部向接缝处碾压留下100-150mm，再跨缝碾压密实。
7.2横向接缝。向接缝要与路中线垂直，相邻两幅及上下层的横向接缝均匀错开1m以上，接缝时应先沿已刨齐的缝边用热沥青混合料覆盖，以资预热，覆盖厚度约为15cm，待接缝处沥青混合料变软后，再将所覆盖的混合料清除，换用新的热混合料摊铺时。摊铺前应用3m直尺检查已铺路面端部平整度。新摊铺的沥青混合料应先调整预留高度，待接缝施工结束后，再用3m直尺检查平整度，以保证接缝处的平整度。
8结语
总之,沥青混凝土路面施工是一项技术性强,涉及面广的系统工程。现代化的施工机械,成熟的施工工艺是必备的质量保证手段,同时还必须具有有序的工序组织、严密的质量保证体系、高素质的技术操作人员和管理人员。只有综合考虑各方面因素,才能使铺筑出来的沥青混凝土路面具有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性、良好的抗渗性、抗滑性等,保证其在设计年限内充分发挥高等级道路的功能。