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公路工程高性能沥青混凝土路面施工技术分析

作者

朱鹏

山亭区公路事业发展中心,山东省枣庄市,277200

摘要:目前,我国的交通行业有了很大进展,公路工程建设越来越多。公路沥青混凝土路面施工质量直接关系到路面的使用寿命和服役性能。本文就公路工程高性能沥青混凝土路面施工技术分析,以供参考。

关键词:公路工程;沥青混凝土路面施工技术;沥青混合料搅拌

引言

沥青混凝土路面施工是一个复杂的工程过程,涉及到材料选取、施工工艺、设备操作等多个环节。为了确保公路路面的质量和安全,需要对沥青混凝土路面施工过程进行严格的质量控制。有效的施工质量控制技术可以提高公路路面的使用性能,延长其使用寿命,减少维护和修复成本,同时也能提高交通运输效率,为社会经济发展做出贡献。

1沥青混凝土路面材料选择

在沥青混凝土路面施工中,需要选用黏结性强的沥青材料,以增强混合料的整体强度和稳定性。施工过程中,需根据路面结构设计、道路等级、施工条件及具体方案,灵活选择石油沥青、液体石油沥青、煤焦油沥青和改性乳化沥青等不同类型的沥青原材料。其中,煤焦油沥青具有独特的物理性质,主要用于道路工程透层处理,不适合直接作为面层材料;对于改性乳化沥青,要根据石料的酸碱性特征,选择相应的阳离子或阴离子乳化沥青,以保持材料间良好的相容性。选择粗细骨料及填嵌料时,要确保具有足够的硬度和纯净度,以满足特定的级配要求,进而保证路面质量。对于抗滑层,粗骨料应选用质地坚硬、耐磨性强、未经风化的优质石料;在酸性石料的使用中,为增强沥青与石料的黏结力,应选用针入度较低的沥青品种。在细集料选择方面,应优先考虑洁净、干燥、无杂质的天然河砂,尽管在资源匮乏的地区,会采用机制砂和石屑,但在高速公路及一级公路的关键层位(如上面层及抗滑层),需要严格限制其用量;同时避免使用与沥青黏结性能不好的砂料。配制沥青混凝土时,矿粉应选用来自岩浆岩或石灰岩等强基性岩石的精细研磨产品,在加工过程中需要彻底清除原料中的泥土、贝壳碎片等杂质,保证矿粉的质量和纯度,进而提升沥青混凝土的使用性能。

2混合料配合比设计

在级配设计中,通常遵循密实级配原理,合理控制各粒径集料的组成比例。理想的集料级配应呈连续平滑曲线,粗集料、细集料、矿粉等组分相互嵌填,形成稳定的骨架结构。级配参数如均匀系数Cu、曲率系数Cc等,可用于定量评价级配特性。例如,Cu取值在10~20范围内,Cc介于1~3之间,有助于提高混合料的密实度和强度。在选择油石比时,需权衡混合料的粘结性能、工作性能和耐久性能。一般情况下,沥青用量过低时,混合料易产生离析、粗集料剥落等问题;而沥青用量过高则易导致车辙、油膜泛浮等弊病。因此,应结合混合料类型、交通荷载、气候条件等因素,通过理论分析与试验验证相结合的方式,优化确定油石比。马歇尔配合比设计法提出了空隙率、饱和度、稳定度、流值等一系列指标,用以综合评判混合料性能。

3混合料的拌合摊铺

混凝土拌和和摊铺是路面施工的关键工序,拌和质量直接影响混合料的性能,而摊铺质量则直接影响公路的质量,因此,在施工阶段必须做好该阶段的控制工作。在开展混合料拌和时应当严格控制沥青和骨料的配比,在拌和过程中,要按照配合比进行投料,确保各种原材料的比例准确,从而保证拌合物的质量稳定、均匀,并达到设计要求的强度、密实度和耐久性。在混凝土摊铺阶段,控制铺筑时间和温度是保证施工质量的关键,实际作业中混合料的铺筑时间应尽量避免夜间、雨天等恶劣天气;混合料铺筑时的温度要严格控制,避免出现较大的偏差,过高或过低的温度都会影响拌合物的流动性和坍落度,容易导致混凝土材料的分层或不均匀铺设,进而产生冷接缝和温度裂缝等问题。

4沥青混凝土路面碾压

沥青混凝土路面碾压作业是一个循序渐进的过程,每一阶段的操作都要严格遵循相关规范,以保证公路的整体稳定性和耐久性。一方面,碾压遍数需要根据实际情况来确定,以确保各层材料充分结合;另一方面,需要根据摊铺作业的进度和状态灵活调整碾压速度,以免造成材料破坏或影响施工效率。碾压过程可分为初压、复压及终压三个阶段。初压阶段,使用2台钢轮压路机协同对混合料进行初步压实,通常需碾压2遍,且全程需保持路面温度在135℃以上,以保证材料的可塑性。碾压速度应严格控制在3km/h以下。复压阶段,要根据初压情况合理调整碾压遍数,一般为2~3遍。复压阶段的重点是进一步提高路面的密实度,并将路面温度维持在110℃以上,以促进材料间的紧密结合。终压的目的是消除路面碾压痕迹,提高路面平整度。终压遍数一般不超过2遍,路面温度不低于90℃。

5质量检测

在沥青混凝土路面施工完成后,要对路面的质量进行检测,包括表面平整度、厚度、密实度等方面进行检测。平整度检测通常通过激光平整仪等专业设备进行测量,以评估路面表面的平整度和平顺度,表面平整度的好坏直接关系到车辆行驶的舒适性和安全性,以及路面维护和使用的便捷性,通过检测表面平整度,可以及时发现和处理路面表面的不平整问题,确保路面的行车安全和舒适性。检测沥青混凝土路面的厚度可以使用激光测厚仪等仪器,以准确评估路面的厚度是否符合设计要求,路面的厚度直接关系到路面的承载能力、使用寿命以及抗压性能,合格的路面厚度可以保证路面结构的稳定性和耐久性,提高路面的使用寿命。此外,密实度检测使用密实度测试仪等设备完成,路面的密实度直接关系到路面的强度和耐久性,密实度不足可能导致路面裂缝、变形等问题。

6施工缝处理

在路面加宽的情况下,只能采用半幅摊铺方式。前半幅摊铺完成后,需保留10~20cm的区域不碾压,将此区域作为后半幅摊铺的基准面;两幅摊铺完毕后,对此区域进行跨缝碾压,以实现两幅路面的无缝衔接。对于多层路面结构,上下层之间的纵向施工缝应错位至少15cm,以增强整体稳定性。对于横向施工缝,通常采用平接缝技术。在摊铺段接近完成时,利用3m直尺检测确定接缝位置,再使用切缝机进行精确切割;继续摊铺之前,要彻底清理接缝区域内的所有残留物,保证界面清洁无杂质;在接缝面上涂抹一层薄薄的黏层沥青,增强面层之间的黏结强度;进行摊铺作业时,熨平板从接缝位置启动,使两幅路面平滑过渡;使用钢轮压路机进行碾压作业,从已经压实的路面开始,逐渐平稳地跨越横向接缝,向新摊铺的路面推进;碾压完成后,使用3m直尺检查路面平整度。为保证路面质量,上下面层的横向接缝应错位至少1m,以分散潜在的应力集中,防止路面开裂或损坏。

结语

综上所述,公路沥青混凝土路面施工质量控制技术涉及多个环节,包括施工前的准备工作、施工过程中的质量控制措施和施工后的验收及维护。只有严格按照规范要求进行施工,并进行质量监测和维护,才能确保沥青混凝土路面的使用性能,延长其使用寿命,为道路交通的顺畅和安全提供保障。在实际操作中,相关管理单位应建立健全的质量控制体系和维护管理机制,同时加强对施工质量和维护工作的监督和检查,确保公路沥青混凝土路面的质量和安全,满足用户需求和社会发展的要求。

参考文献

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