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公路工程沥青混凝土路面施工技术研究

作者

丛阳

内蒙古兴安盟科尔沁右翼前旗交通运输管理局 137400

引言

当前,沥青混凝土路面已成为诸多公路工程中不可或缺的一项技术,其具有较高的稳定性和承载能力,并且表面相对平整,易于养护。沥青混凝土施工技术具有一定的规范性要求,为确保施工效果理想,相关人员需要了解其技术特点,同时针对公路建设的实际需求,规范与完善施工方案,以保障公路工程质量。

1 沥青混凝土路面概述

沥青混凝土路面是以沥青为胶结料,与级配矿料高温拌和、压实成形的密实型路面结构,具有高强、抗滑、耐磨及低透水性,广泛用于高等级公路、城市干道等高负荷区域。按集料粒径,可将其分为粗、中、细粒式,施工工艺以热拌为主,而冷拌多用于修补。沥青混凝土路面的优势包括承载力强、行车舒适性好、耐水抗老化等,但须严格控制基层强度与施工温度,不然容易出现规则裂缝,且材料配比复杂、成本较高。

2 公路工程沥青混凝土路面施工技术

2.1 材料选择

沥青作为沥青混凝土的关键组成部分,其性能直接影响路面的使用效果。在快速公路施工中,应选择黏度适中、软化点高、低温延度大的优质沥青,以满足高温抗车辙、低温抗开裂的要求。粗集料应具有坚硬、耐磨、洁净的特点,粒径规格需满足设计要求。通常采用玄武岩、辉绿岩等岩浆岩,其压碎值不大于 26% ,洛杉矶磨耗损失不大于 28% 。细集料宜选用机制砂,要求颗粒坚硬、洁净、无风化,砂当量不小于 60% 。矿粉应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料磨细而成,严禁使用泥土类矿物粉,其亲水系数应小于 1。

2.2 混合料配合比设计与验证

在公路沥青混凝土路面施工中,混合料配合比的设计与验证是确保路面质量的关键步骤。委托具有专业资质和丰富经验的试验检测机构进行配合比设计至关重要。这些机构需配备万能材料试验机、马歇尔稳定度仪、旋转压实仪等先进设备,并由具备相关专业背景和多年经验的技术人员操作,以确保设计科学合理。设计过程中,工作人员需详细提供路面设计要求、原材料性能指标、当地气候条件、交通流量等信息,以确定沥青混合料的类型和最佳沥青用量。工作人员根据相关规范进行目标配合比设计,通过马歇尔试验确定混合料的稳定度、流值、空隙率、矿料间隙率等指标,以确定最佳沥青用量。在确定目标配合比后,进行生产配合比设计,调整间歇式拌和机的材料比例和进料速度,使生产配合比与目标配合比接近,并通过马歇尔试验验证生产配合比的性能,确保沥青混合料满足质量要求。在试验段铺筑前,对设计好的配合比进行验证是必不可少的步骤。施工人员按照生产配合比试拌沥青混合料,并在试验段进行摊铺和压实,观察施工性能,并进行压实度、平整度、渗水系数等性能检测。若检测结果不满足设计要求,需对配合比进行优化,如调整沥青用量或矿料级配,重新进行马歇尔试验验证。

2.3 摊铺工艺

施工阶段应保证摊铺机行走速率维持恒定,这是因为速度过快时,混合料来不及充分摊平,路面易形成波浪、拉沟等缺陷;行进迟缓则引发物料滞留时间延长、温度梯度加剧,削弱最终密实度。所以施工人员需结合供料状况、铺筑厚度等变量,科学调节行进速率;熨平板参数校准同样关键,仰角与工作角度需对照设计规范及施工条件精密调校;合理参数确保混合料均匀分布,维持路面平整;加热温度需严格把控,防止低温引发材料粘连,损害铺面品质。熨平板温度失衡易造成沥青黏结,形成表面纹理异常,精准调控不仅提升摊铺均匀性,更能保障后续碾压工序的有效实施。施工团队应实时监测设备热传导效率,动态调整加热系统输出功率,避免温度波动超出允许范围。此外在摊铺作业实施时,沥青施工团队应密切监控混合料供给状态,运输环节一旦中断,摊铺设备停滞超过阈值将触发冷接缝现象,直接削弱铺层结构完整性。因此运输车辆调度必须科学规划,

保障材料输送的持续性。

2.4 沥青路面的碾压

(1)碾压温度的控制。初压温度:普通沥青混合料 ⋅≥135C ,改性沥青混合料 ≥150C ,采用双钢轮压路机(自重 10~12t )静压 1~2 遍。复压温度:普通沥青 ≥110C ,改性沥青 ≥130C ,采用胶轮压路机(气压 ≥0.5MPa )或高频振动压路机(振幅为 0.3~0.8mm 、频率为 40~55Hz )碾压 4~6 遍。终压温度:普通沥青 ≥80C ,改性沥青 ≥90C ,以消除轮迹为主,静压收面1~2 遍。温度监测采用红外测温枪与埋入式热电偶结合,纵向每 30m检测5 点,温度离析区域(温差 >15°C )须补充碾压或局部铲除。(2)碾压遍数与速度的控制。初压时的速度控制在 1.5~2.5kmh ,复压为 2.5~4km/h ,终压为 3~5km/h 。根据松铺厚度调整碾压变数,厚度≤5cm时总碾压 6~8遍,厚度 > 5cm时增至 8~10 遍;振动碾压轮迹应重叠 1/3 轮宽,胶轮碾压重叠 1/2 轮宽。对于SMA混合料,须减少胶轮碾压(防止玛蹄脂上浮),优先采用钢轮压路机振动压实。特殊路段(如弯道)采用梯形碾压法,外侧须增加 2 遍压实。

2.5 接缝方式

为了保证接缝的质量,沥青面层的各铺层均采用平接缝。对接缝区域进行预处理,表面清洁、干燥且无杂物。摊铺机首次在接缝处布满混合料时,应暂停前行,转而利用高温热料对横向冷接缝进行预热,预热时间建议不少于 10min ,最佳状态为 30min 。这一步骤不仅提高了接缝区域的温度,还促进了接缝处混合料的软化和融合,为后续整平和压实创造了有利条件,同时选择温度最高的一车混合料作为起始摊铺材料。新铺面与已完成的冷铺面之间须重叠约 5cm,以便在碾压前进行调整。此外,应使用耙子等工具,仔细剔除重叠区域的大粒径集料,并回收细料以填补接缝空隙,对接缝进行整平和对齐处理。温度适宜时进行横向碾压是确保接缝密实度的关键。压路机的大部分钢轮置于冷铺面上,对新铺面进行初步压实,压实宽度约为 15~20cm 。逐渐将压实范围扩展至整个新铺面,直至完全覆盖。完成横向碾压后转为纵向碾压,以进一步巩固压实效果。在碾压过程中,持续使用 3m直尺检查平整度,及时对低洼处进行细料补充,耙松和去除多余材料。

2.6 养护工艺

沥青混凝土路面类型不同,养护周期存在差异,沥青种类、环境温度等参数综合决定具体时长。高温条件下沥青固化进程加速,养护周期可相应缩减;低温环境需延长养护周期。沥青施工人员需维持路面湿润,喷洒水雾延缓水分蒸发。油污或酸碱溶液接触路面将损害材料特性,降低结构稳定性。养护期间的环境因素也会对沥青路面铺设品质产生影响。例如,大风天气会加快路面水分蒸发,不利于养护;雨水天气会造成路面积水,不利于路面品质。为此沥青施工技术人员应按照天气情况来进行养护。与此同时,技术人员还要定期检查养护期间的路面是否存在裂缝、变形等情况,发现问题时要及时处理,以延长路面使用寿命,降低道路养护成本,提高道路建设的成本效益和社会效益。

结语

综上所述,沥青混凝土路面的施工质量受到多方因素的影响,因此,在施工过程中一定要结合实际情况,严格按照相关规定和操作规范进行处理,不断提升自身的综合素质和技术水平,加强对材料质量的控制,确保施工质量能够得到有效的保证。

参考文献

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[3]张丽君.沥青混凝土施工技术在公路路面施工中的应用[J].交通世界,2023(17):070-072.