市政道路工程中沥青路面施工质量控制关键技术研究
张辉
兰州新区土地开发建设工程有限公司;甘肃省兰州市 730000
一、引言
(一)市政道路工程的重要性
市政道路作为城市基础设施的关键组成部分,不仅承担着城市交通运输的重任,还对城市的经济发展、居民生活质量提升有着重要影响。良好的市政道路状况能够提高交通运输效率,降低物流成本,促进城市各区域间的交流与合作。
(二)沥青路面的应用优势
沥青路面因其具有表面平整、行车舒适、噪声低、施工周期短、维修方便等诸多优点,在市政道路工程中得到广泛应用。然而,若施工质量控制不当,易出现诸如裂缝、车辙、拥包等病害,影响道路的使用寿命和行车安全。
(三)研究沥青路面施工质量控制关键技术的意义
深入研究沥青路面施工质量控制关键技术,有助于提高沥青路面的施工质量,延长道路使用寿命,降低后期维护成本,保障城市交通的顺畅运行,提升城市形象和居民出行体验。
二、材料选择技术
(一)沥青材料
性能要求:市政道路沥青需具备粘结性、感温性和耐久性。粘结性确保沥青与集料紧密结合,抵抗车辆荷载引起的剥离;感温性使沥青适应不同季节温度变化,不软化或脆裂;耐久性保障沥青长期使用中抗老化和氧化。
选择依据:选择沥青品种和标号时,需考虑道路等级、交通流量和气候条件。高温或交通繁忙地区应使用针入度小、软化点高的沥青,以提升高温稳定性;寒冷地区则应选用低温延度大的沥青,增强抗裂性。
(二)集料
品质要求:集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,具有足够的强度和耐磨性。粗集料应具有良好的颗粒形状,接近立方体,针片状颗粒含量应符合规范要求,以提高集料间的嵌挤力;细集料应采用机制砂或优质天然砂,保证与沥青的良好粘结。
级配设计:合理的集料级配是保证沥青路面强度和稳定性的关键。应根据道路类型和使用要求,通过试验确定集料的级配范围,使集料颗粒相互嵌挤,形成密实的结构。常见的级配有连续级配和间断级配,连续级配适用于一般道路,间断级配则常用于抗滑性能要求较高的路面。
三、配合比设计技术
(一)目标配合比设计
确定材料组成:根据设计要求和材料试验结果,选择合适的沥青、集料及填料,确定各种材料的大致比例范围。
马歇尔试验:通过马歇尔试验确定最佳沥青用量。该试验测定沥青混合料的稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度等指标,绘制沥青用量与各指标的关系曲线,以满足规范要求的各项指标为前提,确定最佳沥青用量。
(二)生产配合比设计
冷料仓上料比例调整:根据目标配合比设计结果,结合拌和楼各冷料仓的进料速度,调整冷料仓的上料比例,使进入烘干筒的各种集料比例接近目标配合比。
热料仓筛分与配合比确定:对从烘干筒出来的热集料进行筛分,确定各热料仓集料的比例。再通过二次马歇尔试验,对生产配合比进行优化,确定生产用的最佳沥青用量和各档集料的比例。
(三)生产配合比验证
试拌试铺:按照生产配合比进行试拌,将拌和好的沥青混合料铺筑试验路段,检验混合料的性能和施工工艺的可行性。
质量检测与调整:在试验路段施工过程中,对沥青混合料的各项性能指标进行检测,如压实度、厚度、平整度等。根据检测结果,对生产配合比进行微调,确保正式施工时沥青路面的质量。
四、摊铺与碾压技术
(一)摊铺技术
摊铺机选择与调试:根据路面宽度、厚度和施工进度要求,选择合适型号的摊铺机。在摊铺前,对摊铺机进行全面调试,确保其性能良好,熨平板宽度、拱度调整准确,螺旋布料器转速均匀,以保证摊铺的平整度和厚度均匀性。
摊铺作业要点:摊铺速度应均匀、连续,避免中途停顿。一般速度控制在2-6m/min ,根据混合料的供应情况和摊铺机的作业能力进行合理调整。摊铺过程中,应保持螺旋布料器有 2/3 以上的高度埋入混合料中,以保证布料均匀。同时,注意摊铺机的自动找平装置的使用,确保摊铺厚度符合设计要求。
(二)碾压技术
碾压设备组合:根据沥青混合料的类型、厚度和摊铺温度,选择合理的碾压设备组合。通常包括初压用的钢轮压路机、复压用的轮胎压路机或振动压路机、终压用的钢轮压路机。不同类型的压路机在不同阶段发挥不同作用,如钢轮压路机用于初步压实,轮胎压路机增加密实度,振动压路机提高压实效果。
碾压工艺参数:碾压温度是影响碾压效果的关键因素。初压温度一般控制在 135 - 150℃,复压温度不低于 120∘C ,终压温度不低于 80∘C 。碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,初压速度控制在 1.5-- 2km/h ,复压速度 3-4km/h ,终压速度 2.5-3.5km/h 。碾压遍数根据路面压实度要求确定,一般初压 2 遍,复压 3 - 4 遍,终压 1 - 2 遍。
五、施工质量检测与控制技术
(一)原材料质量检测
沥青检测:对进场的沥青,应按批次检测其针入度、软化点、延度等指标,确保沥青质量符合设计要求。同时,定期对沥青的储存条件进行检查,防止沥青老化。
集料检测:对集料的颗粒形状、级配、压碎值、针片状颗粒含量等指标进行检测。在集料加工和运输过程中,加强质量控制,防止集料混入杂质或发生离析。
(二)沥青混合料质量检测
拌和过程检测:在沥青混合料拌和过程中,定期检测混合料的温度、油石比和级配。通过拌和楼的自动控制系统,实时监控各种材料的用量和拌和温度,确保混合料的质量稳定。
现场检测:在施工现场,对沥青混合料的压实度、厚度、平整度、渗水系数等指标进行检测。压实度采用灌砂法或核子密度仪法检测,厚度通过钻芯取样检测,平整度用平整度仪检测,渗水系数采用渗水仪检测。对不符合要求的部位,及时采取整改措施。
(三)成品路面质量检测
外观检测:对成品路面进行外观检查,观察路面是否存在裂缝、拥包、松散等缺陷。若发现问题,分析原因并及时处理。
性能检测:在路面通车前,对路面的弯沉值、抗滑性能等进行检测。弯沉值反映路面的整体强度,抗滑性能关系到行车安全。通过检测,确保路面性能满足设计和使用要求。
六、结论
(一)研究成果总结
市政道路工程中沥青路面施工质量控制涉及材料选择、配合比设计、摊铺与碾压以及施工质量检测等多个关键技术环节。合理选择优质的原材料,科学进行配合比设计,严格把控摊铺与碾压工艺,以及全面细致的施工质量检测,是确保沥青路面施工质量的关键。
(二)对市政道路工程的意义
通过对这些关键技术的研究与应用,能够有效提高沥青路面的施工质量,减少路面病害的发生,延长道路使用寿命,降低后期维护成本,为城市居民提供更加安全、舒适、便捷的出行环境,对推动市政道路工程的可持续发展具有重要意义。
(三)未来展望
随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现,市政道路沥青路面施工质量控制技术也将不断发展和完善。未来应进一步加强对高性能沥青材料、智能摊铺与碾压设备以及先进检测技术的研究与应用,不断提升沥青路面施工质量控制水平,以适应城市快速发展对市政道路工程的更高要求。
参考文献:
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