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关于市政道路沥青混凝土路面施工技术的探讨

作者

皮定勋

华容县住房和城乡建设局 湖南岳阳 414200

摘要:市政道路作为城市交通的关键载体,对城市发展、居民生活意义重大。伴随城市化推进,交通量攀升,对道路性能要求提高。沥青混凝土路面因平整度好、抗滑耐磨、行车舒适等优势,在市政道路建设中广泛应用,其能降低行车噪音,便于维修养护。掌握科学施工技术,是发挥沥青路面优势、保障其长期性能的关键。深入研究市政道路沥青混凝土路面施工技术,可为当下建设提供支撑,助力行业进步,契合未来城市发展对道路基建的需求。

关键词:市政道路;沥青混凝土路面;施工技术

1施工准备​

1.1 技术准备​

施工前的技术准备,是保障施工顺利的基础。施工技术人员需详细会审图纸,理解设计意图,明确坡度、厚度、结构层次等技术要求,排查矛盾、遗漏或不合理处,及时与设计单位沟通解决,避免施工错误或延误。同时,依据图纸和现场情况,编制涵盖施工方案、进度计划、资源调配、质量安全保障措施的施工组织设计,以此优化流程、确保工期、合理调配资源、保障质量安全。此外,对施工人员进行技术交底,阐述技术要点、操作规范与质量标准,确保施工人员明晰工作内容与要求,按规范操作,减少人为因素引发的质量与安全问题。

1.2 现场准备​

现场准备工作直接影响施工能否顺利开展。需彻底清除施工区域内杂草、杂物、垃圾及障碍物,平整场地,为施工创造良好条件,避免因场地问题影响施工效率与质量。施工测量同样关键,要精确测定道路中心线、边线及控制点位置,按测量规范作业,设置明显标志,避免因误差影响道路线形与路面厚度。此外,应依据施工需求搭建临时设施,如办公区、生活区、材料堆放区与机械设备停放区。办公区配备办公设备,生活区满足施工人员生活需求,材料堆放区分门别类存放并做好防护,机械设备停放区选址安全便捷,以保障施工顺利进行。

2材料控制​

2.1 沥青材料的选择与质量要求​

沥青是沥青混凝土路面的关键组成部分,其性能直接影响路面的质量和使用寿命。在选择沥青材料时,要充分考虑工程所在地的气候条件、交通流量以及路面的设计要求等因素。对于高温地区或交通流量较大的道路,应选择软化点较高、粘度较大的沥青,以提高路面的抗车辙能力;对于低温地区,要选择低温延度较好的沥青,以增强路面的抗开裂性能。​

沥青的质量要求主要包括针入度、软化点、延度等指标。针入度反映了沥青的软硬程度,合适的针入度能够保证沥青在施工和使用过程中具有良好的流动性和粘结性;软化点是衡量沥青耐热性能的指标,较高的软化点可以防止沥青在高温环境下变软、流淌;延度体现了沥青的柔韧性,良好的延度能够使沥青在受到外力拉伸时不易断裂。在采购沥青材料时,必须严格按照相关标准对沥青的各项指标进行检测,确保沥青的质量符合工程要求。​

2.2 集料的特性与选用标准​

集料在沥青混凝土中起到骨架作用,对路面的强度和稳定性有着重要影响。集料分为粗集料和细集料,粗集料通常采用碎石,其应具有足够的强度、耐磨性和棱角性。强度高的粗集料能够承受车辆荷载的作用,不易被压碎;良好的耐磨性可以保证路面在长期使用过程中不出现严重的磨损;棱角性强的粗集料能够与沥青更好地粘结,提高沥青混凝土的内摩擦力,增强路面的抗滑性能。​

细集料一般采用机制砂或天然砂,要求其洁净、干燥、无风化、无杂质,并且具有适当的颗粒形状和级配。合适的颗粒形状和级配能够使细集料在沥青混凝土中填充粗集料之间的空隙,形成紧密的结构,提高沥青混凝土的密实度和稳定性。​

在选用集料时,要严格控制其含泥量、针片状颗粒含量等指标。含泥量过高会降低集料与沥青的粘结力,影响沥青混凝土的强度;针片状颗粒含量过多会使集料在受力时容易折断,降低路面的整体强度。​

2.3 矿粉等其他材料的规范​

矿粉作为沥青混凝土中的填充料,能够填充集料之间的微小空隙,提高沥青混凝土的密实度和粘结力。矿粉应采用石灰岩等碱性岩石磨细得到,要求其干燥、洁净,无团粒、结块现象。矿粉的质量对沥青混凝土的性能有着重要影响,其亲水系数应小于 1,以保证矿粉能够与沥青良好地结合。​

此外,在沥青混凝土中有时还会添加一些外加剂,如抗剥落剂、纤维稳定剂等。抗剥落剂能够增强沥青与集料之间的粘附性,防止集料在使用过程中从沥青中剥落;纤维稳定剂可以提高沥青混凝土的高温稳定性和低温抗裂性。在使用外加剂时,要严格按照产品说明和设计要求控制其掺量,确保外加剂能够发挥预期的作用,同时避免因掺量不当对沥青混凝土的性能产生负面影响。

3沥青混凝土配合比设计​

3.1 目标配合比设计流程​

目标配合比设计的目的是确定沥青混凝土中各种材料的最佳比例,使沥青混凝土满足设计的性能要求。首先,对采集的原材料进行各项性能指标的检测,包括沥青的针入度、软化点、延度,集料的级配、密度、压碎值等。根据检测结果,按照规范要求选择合适的沥青品种和集料级配范围。​

然后,采用马歇尔试验方法,通过改变沥青用量,制备不同沥青用量的马歇尔试件。对每个试件进行马歇尔稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度等指标的测试。以沥青用量为横坐标,以各项指标为纵坐标,绘制关系曲线。根据规范规定的各项指标范围,结合工程实际要求,确定最佳沥青用量。同时,通过体积指标分析,如矿料间隙率等,对配合比进行进一步的优化,确保沥青混凝土的结构组成合理。​

3.2 生产配合比设计调整​

目标配合比确定后,需要进行生产配合比设计调整,以适应实际生产情况。在沥青混凝土搅拌设备上,对热料仓的集料进行筛分,确定各热料仓集料的比例。根据目标配合比中的最佳沥青用量,在搅拌设备上进行试拌,通过调整冷料仓的进料速度和沥青的喷洒量,使生产出的沥青混凝土的级配和沥青用量与目标配合比接近。​

对试拌的沥青混凝土进行取样检测,再次测定其马歇尔稳定度、流值、空隙率等指标。根据检测结果,对生产配合比进行微调,直至生产出的沥青混凝土各项性能指标符合设计要求。生产配合比设计调整能够保证在实际生产过程中,沥青混凝土的质量稳定,满足工程施工的需要。​

3.3 配合比验证环节​

配合比验证是确保沥青混凝土配合比可靠性的重要环节。在施工现场,按照生产配合比进行沥青混凝土的试铺。在试铺过程中,观察沥青混凝土的摊铺、压实性能,检查路面的平整度、压实度等指标。同时,对试铺路段的沥青混凝土进行钻芯取样,检测其内部结构的密实度和沥青含量等。​

将试铺路段的检测结果与设计要求进行对比分析,如果各项指标均满足设计要求,则说明配合比合理,可以用于正式施工;如果存在某些指标不符合要求的情况,则需要对配合比进行再次调整,重新进行试铺和验证,直至配合比完全满足工程要求。通过配合比验证,能够及时发现配合比在实际施工中的问题,保证沥青混凝土路面的施工质量。​

4沥青混凝土路面施工流程​

4.1 基层处理的关键步骤​

基层是沥青混凝土路面的基础,其质量直接影响路面的整体性能。在进行沥青混凝土路面施工前,必须对基层进行严格的处理。首先,要对基层进行清扫,清除基层表面的浮土、杂物、松散颗粒等,确保基层表面干净整洁。​

然后,对基层的平整度、高程、横坡度等进行检测,如有不符合设计要求的地方,及时进行修整。对于局部低洼或松散的部位,要采用合适的材料进行填补和夯实;对于过高的部位,要进行铣刨处理,使基层的平整度和高程符合规范要求。​

此外,在基层上喷洒透层油或粘层油。透层油能够渗透到基层表面,增强基层与沥青混凝土之间的粘结力;粘层油则用于加强沥青混凝土各结构层之间的粘结,防止层间滑移。透层油和粘层油的喷洒要均匀,用量要符合设计要求,喷洒后要待其充分渗透或干燥后再进行下一步施工。​

4.2 沥青混凝土的搅拌要点​

沥青混凝土的搅拌质量直接关系到路面的性能。在搅拌过程中,要严格控制原材料的投放顺序和搅拌时间。一般先将集料投入搅拌机,干拌一定时间,使集料充分混合均匀,然后加入沥青进行湿拌,最后再加入矿粉等填充料继续搅拌。​

搅拌时间要根据搅拌机的类型和沥青混凝土的配合比进行合理调整,确保沥青与集料充分裹覆,各种材料混合均匀。搅拌时间过短,会导致沥青混凝土混合不均匀,影响路面的强度和稳定性;搅拌时间过长,则会使沥青老化,降低沥青混凝土的性能。​

同时,要严格控制搅拌温度。沥青的加热温度、集料的加热温度以及沥青混凝土的出厂温度都要符合规范要求。温度过高会使沥青老化,影响沥青混凝土的性能;温度过低则会导致沥青与集料粘结不牢固,影响路面的质量。在搅拌过程中,要实时监测搅拌温度,通过调整加热设备的参数来保证温度的稳定。​

4.3 运输过程中的注意事项​

沥青混凝土在运输过程中要采取有效的措施,防止其离析和温度降低。运输车辆应采用具有保温性能的自卸汽车,车厢内壁要涂抹防粘剂,减少沥青混凝土与车厢的粘附。在装料时,要按照前、后、中的顺序分三次装料,避免沥青混凝土在车厢内形成离析。​

运输过程中,车辆要覆盖篷布,以减少热量散失和防止雨水侵入。同时,要合理安排运输路线,尽量缩短运输时间,确保沥青混凝土能够在规定的温度范围内运至施工现场。如果运输时间过长或气温较低,应采取适当的保温措施,如在车厢底部设置加热装置等。​

在卸料时,要保证卸料速度均匀,避免卸料过快导致沥青混凝土堆积过高而产生离析。卸料完成后,要及时清理车厢内残留的沥青混凝土,防止其凝固在车厢内影响下次运输。​

4.4 摊铺施工的技术要领​

摊铺是沥青混凝土路面施工的关键环节之一,直接影响路面的平整度和厚度。在摊铺前,要对摊铺机进行调试,确保摊铺机的各项参数符合施工要求。摊铺机的熨平板要调整至水平状态,并且具有足够的刚度,以保证摊铺出的路面平整度。​

摊铺机的摊铺速度要均匀、稳定,根据搅拌设备的生产能力和运输车辆的供应情况进行合理调整。摊铺速度过快会导致沥青混凝土供应不足,出现断料现象,影响路面的连续性;摊铺速度过慢则会降低施工效率,并且可能使沥青混凝土温度降低过多,影响压实效果。一般情况下,摊铺速度宜控制在 2 - 6m/min。​

在摊铺过程中,要采用自动找平装置,确保路面的高程和厚度符合设计要求。自动找平装置可以根据预先设置的基准线或路面基层的实际情况,自动调整摊铺机熨平板的高度,保证摊铺出的路面平整度和厚度均匀一致。同时,要安排专人对摊铺过程进行监督,及时处理摊铺过程中出现的问题,如局部离析、拥包等。​

4.5 压实作业的工艺要求​

压实是提高沥青混凝土路面强度和稳定性的重要手段。压实作业应按照初压、复压和终压三个阶段进行。初压采用钢轮压路机静压,从外侧向内侧、从低处向高处依次碾压,碾压速度不宜过快,一般控制在 1.5 - 2km/h。初压的目的是使沥青混凝土初步稳定,为后续的复压创造条件。​

复压采用轮胎压路机或振动压路机进行,轮胎压路机的碾压遍数一般为 3 - 5 遍,振动压路机的碾压遍数根据实际情况确定。复压过程中要保持压路机的碾压重叠宽度,确保路面各个部位都得到充分压实。复压是压实作业的关键阶段,主要目的是提高沥青混凝土的密实度,增强路面的强度和稳定性。​

终压采用钢轮压路机静压,碾压遍数为 1 - 2 遍,主要是消除路面表面的轮迹,提高路面的平整度。在压实过程中,要严格控制压路机的碾压温度,确保在沥青混凝土的最佳压实温度范围内进行碾压。温度过高,会使沥青混凝土产生推移、拥包等现象;温度过低,则会导致压实度不足,影响路面的质量。同时,要注意压路机的行驶路线和碾压顺序,避免出现漏压或过压的情况。​

5施工质量控制​

5.1 施工过程中的质量检测内容​

在沥青混凝土路面施工过程中,要进行全方位、多层次的质量检测。首先,对原材料进行实时检测,每一批次的沥青、集料、矿粉等原材料进场后,都要按照规范要求进行抽样检验,确保原材料的质量始终符合设计要求。对于不合格的原材料,坚决予以退场,严禁用于工程施工。​

在沥青混凝土搅拌过程中,要定期检测沥青混凝土的级配、沥青用量、马歇尔稳定度等指标。通过对搅拌出的沥青混凝土进行抽样检验,及时发现配合比是否出现偏差,如有问题,立即调整搅拌设备的参数,保证沥青混凝土的质量稳定。​

在摊铺和压实过程中,要重点检测路面的平整度、高程、厚度、压实度等指标。采用平整度仪检测路面的平整度,确保路面的平整度偏差在规范允许的范围内;通过水准仪测量路面的高程,保证路面的坡度和排水符合设计要求;利用钻芯取样的方法检测路面的厚度和压实度,确保路面的厚度满足设计厚度,压实度达到规定的标准。​

5.2 常见质量问题及预防措施​

沥青混凝土路面施工常面临路面裂缝、车辙、泛油等质量问题。路面裂缝分横向、纵向与网状。横向裂缝源于温度变化、基层收缩,可通过把控基层材料含水量、压实度,选适配沥青品种来预防。纵向裂缝多因路基沉降不均、施工接缝不当,可强化路基填筑质量、规范接缝处理。网状裂缝由沥青老化、路面疲劳所致,可控制沥青加热、合理设计路面结构预防。车辙属车辆荷载下的永久变形,选高温稳定性佳的沥青集料、优化配合比、严控压实度可预防。泛油因沥青用量多或粘附性不足,可精准控制沥青用量、加抗剥落剂、把控施工温度预防。

6结语

展望未来,科技进步将为市政道路沥青混凝土路面施工技术带来新机遇。新型环保、高强、耐久材料将投入使用,智能化施工设备与技术也将普及,实现施工过程的精准控制,提升施工效率与质量稳定性。随着环保要求的提高,绿色施工技术将成为行业发展的重要方向,在降低施工对环境影响的同时,实现可持续发展。从业者应持续关注行业动态,积极应用新技术,提升专业素养与施工水平,助力打造优质、环保、智能的城市道路网络。

参考文献:

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[4]纪维琳. 市政道路沥青混凝土路面施工技术分析 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2024, (26): 106-108.

作者简介:皮定勋(1979.09)男,汉族,湖南华容,本科,工程师,从事市政工程建设施工管理工作