公路施工中的沥青路面施工技术
杨兴
新疆西域公路建设集团有限责任公司 新疆乌鲁木齐:830000
1.1 原材料技术要求
道路石油沥青:根据气候区分选择标号,北方寒冷地区宜用 90# 、110#(低温延度 ⩾100cm ),南方高温地区选用 70#、50#(软化点
)。针入度( 25% , 100g ,5s)需符合设计要求(如 70#A 级沥青针入度 60-80( 0.1mm )),老化后质量变化 ≤±0.8% ,残留针入度比 ≥61% 。
集料:粗集料(粒径 ⩾2.36mm )采用玄武岩或石灰岩,压碎值⩽26% ,洛杉矶磨耗损失 ⩽28% ,针片状颗粒含量 ⩽15% ;细集料(粒径 <2.36mm )选用机制砂,含泥量 ⩽3% ,棱角性 ⩾30sc 。集料表面需洁净,避免含泥土、杂质影响与沥青的黏结性。
填料:采用石灰岩磨细矿粉,亲水系数 <1.0 ,塑性指数 <4% ,含水量 ⩽1% 。严禁使用粉煤灰、水泥替代矿粉,以免降低沥青混合料强度。
1.2 配合比设计方法
目标配合比:该阶段以理论设计为主,首先通过筛分试验确定各档集料的比例,构建理想的级配曲线。随后按照 4.0%-6.0% (间隔 0.5% )的油石比梯度,采用马歇尔击实仪制作标准试件。需对试件进行稳定度( ⩾8kN )、流值(20-40( 0.1mm ))、空隙率( 3%-5% )、饱和度( 65%-75% )等多项性能测试。通过正交试验分析,结合工程实际需求确定最佳油石比。
生产配合比:基于目标配合比结果,在拌合楼生产环节进行二次验证。通过热料仓筛分,实时监测各档集料的实际比例,对生产参数进行动态调整,确保各筛孔通过率与目标配合比偏差控制在 ⩽3% 范围内。
验证阶段:在试拌试铺过程中,按生产实际条件制备混合料并取样检测。采用车辙试验(动稳定度 ⩾800 次 /mm )模拟重载交通下的路面变形情况,通过浸水马歇尔试验(残留稳定度 ⩾80% )评估混合料的水稳定性。
二、沥青混合料拌合与运输技术
2.1 拌合工艺控制
沥青加热温度需严格控制在 150-170∘C ,改性沥青在此基础上提高 10-20∘C ;集料加热至 160-190∘C 。混合料出厂温度:普通沥青 140-165°C ,改性沥青 160-180∘C ,温度波动控制在 ±5% 内。通过多点温度传感器实时监测并自动调节加热系统,防止沥青老化或裹覆不足。
拌合分干拌、湿拌两阶段,干拌 5-10s 使集料与矿粉混合,湿拌30-50s 确保沥青裹覆,总时长 ⩽90s. 。实际操作可通过观察窗监控,调整搅拌参数。
每小时对混合料进行检测,红外测温仪测温度,燃烧法测油石比(偏差 ±0.3% ),筛分试验级配(关键筛孔通过率偏差 ⩽5% ),目视检查要求色泽均匀、无花白料与结团现象。
2.2 运输管理要点
选用 15-20t 自卸车,车厢底板涂刷 1:3 柴油与水混合液防黏结,禁止用纯柴油。车辆定期检修,确保密封。
装车后覆盖 ⩾0.2mm 双层篷布,夏季加遮阳网,冬季用加热篷布和车载加热毯,运输温度损失不超 10% ,单趟不超 1h,长距离用智能温控车。
卸料前测温(普通沥青 ⩾130∘C ,改性沥青 ⩾150∘C ),采用 “前- 中 - 后” 分层卸料法,控制后挡板开启速度 5-8cm/s ,卸料后及时清理车厢。
三、摊铺与碾压施工技术
3.1 摊铺作业规范
摊铺机选型:优先选用具备高精度自动找平装置的沥青摊铺机,其摊铺宽度范围控制在 2.5-12m ,找平精度需达到 ±1mm 。施工前应将熨平板充分预热至 100% 以上,以有效防止沥青混合料黏附,确保摊铺表面平整。采用双机联铺工艺时,两台摊铺机间距需控制在 5-10m ,搭接宽度保持在 10-15cm ,且行进速度需同步保持在 2-6m/min ,避免出现摊铺厚度不均和温度离析问题。
摊铺参数控制:摊铺厚度需根据设计要求结合虚铺系数(1.15-1.25)进行精确计算,该系数需通过试验路段确定,以保证压实后达到设计厚度标准。施工过程中应确保连续摊铺作业,单次中途停机时间不得超过30min ,防止形成冷接缝。严禁人工反复刮平,因该操作易造成集料离析;若出现局部缺陷,需人工补料时,应提前筛除粒径超标的大料,确保混合料级配均匀。
特殊部位处理:在桥头、涵洞顶部等构造物衔接部位,由于结构差异易产生不均匀沉降,摊铺时需采用低振幅振捣工艺,避免因过度压实导致结构破坏。
3.2 碾压工艺要点
初压:选用 8-10t 双钢轮压路机,在普通沥青混合料温度处于130-150∘C 、改性沥青混合料温度 150-170∘C 时及时进行碾压。采用“前进后退各1 遍”的碾压方式,共完成2 遍作业,碾压速度控制在 2-3km/h 。碾压方向应遵循从低到高原则,即由路边向路中逐步推进,以有效排除空气并形成初步压实结构。
复压:作为压实核心阶段,可选用 15-20t 胶轮压路机或 10-12t 双钢轮压路机。普通沥青混合料需在 100-130∘C 、改性沥青混合料在 120-150qC 温度区间内进行,共碾压 4-6 遍。胶轮压路机通过轮胎的柔性接触产生搓揉作用,增强混合料密实度和沥青裹覆效果;双钢轮压路机采用高频低幅振动模式(振幅 0.3-0.6mm ,频率 30-50Hz ),进一步提升压实效率和路面平整度。
终压:采用无振动双钢轮压路机,在普通沥青温度不低于 80% 、改性沥青不低于 100∘C 时进行,完成 2 遍碾压,速度控制在 3-4km/h⨀ 。该阶段主要目的是消除轮迹,提升路面平整度和外观质量,需持续碾压至路面无明显轮痕为止。
接缝处理:纵向接缝采用梯队摊铺时优先选择热接缝工艺,搭接宽度控制在 3-5cm ,碾压时压路机需骑缝碾压,使新旧混合料充分融合;若为冷接缝,需将已成型路面切出垂直面,清理干净后涂刷粘层油,新铺混合料应覆盖切缝 5-10cm ,碾压时从已铺路面向新铺路面逐步推进,确保接缝处结合紧密,避免渗水和开裂隐患。
四、公路大中修施工路面病害处理技术
在高速公路大中修工程中,针对常见的唧浆病害,首先需开挖病害区域,清理松散基层材料,采用高强度水泥稳定碎石或水泥混凝土进行基层补强,待强度达标后,在基层表面喷洒透层油,再铺设沥青混凝土面层,确保病害区域与周边路面紧密结合。
薄层罩面技术采用专用设备摊铺厚度通常为 1.5--3cm 的高性能沥青混合料薄层,通过特殊级配设计和改性沥青的使用,可有效改善路面平整度、抗滑性能和防水性能。施工时需确保原路面清洁、干燥,通过洒布粘层油增强新旧路面的粘结力,摊铺过程中严格控制摊铺速度和温度,保证罩面均匀平整。
在国道大中修工程中,冷再生和热再生技术发挥着重要作用。冷再生技术适用于路面基层损坏严重但面层尚可利用的路段,通过现场铣刨旧路面材料,添加适量的水泥、石灰或乳化沥青等再生结合料,经拌和、摊铺、压实后形成新的基层结构,可有效节约原材料,降低施工成本。热再生技术则是利用加热设备将旧路面加热软化,耙松后添加新料和再生剂,重新拌和、摊铺、压实,该技术能够最大限度地利用旧路面材料,且施工后路面质量接近新建路面,常用于路面面层病害处理,可显著提升路面的使用性能 。
结语:
沥青路面施工技术是公路工程质量的核心保障,其关键在于原材料控制、配合比优化及摊铺碾压工艺的精细化操作。通过全流程质量管控,可有效提升路面的平整度、抗车辙能力与耐久性,延长使用寿命。
参考文献:
[1] 刘海民 . 公路施工中的沥青路面施工技术分析 [J]. 汽车世界 ,2019,000(020):193-193.