摘要:沥青路面被我国高速山区公路越来越普遍地采用,随着经济的快速发展,交通量及其轴重越来越大,对沥青路面的结构要求和施工质量水平提出了更高的要求。沥青路面的优点是坚实性、耐久性、防渗性强,同时能很好的抗低温开裂,在我国高速山区公路的建设中得到了普遍应用。但沥青路面的施工较为复杂,因此,笔者结合自身的工作经验,对在山区公路施工中沥青路面的施工技术进行探讨。
关键词:山区公路施工;沥青路面;沥青混合料;碾压技术
引言
近年来,随着我国农村山区公路建设的发展,沥青路面因具有表面平整、坚实、无接缝、行车平稳、舒适、噪音小、造价低廉、适宜机械化施工等优点而越来越广泛地被应用到农村山区公路建设中。但是,由于沥青路面容易产生基层反射裂缝;低温情况下容易产生开裂;容易产生水损坏,尤其是设计与施工质量控制不当时更容易产生早期破坏。因此,本文结合山区公路沥青路面设计与施工的实践,提出山区公路沥青路面在建设中应注意的一些问题,以供同行参考。
1、沥青路面的设计
沥青路面的设计分为结构组合设计、路面厚度计算和材料配合比设计3个部分,下面结合沥青路面使用性能方面的要求来论述四级山区公路沥青路面的设计。
1.1结构组合设计
应根据山区公路所在区域的水文地质、气候特点、山区公路等级与使用要求、交通量及其交通组成等因素,结合当地实践经验,选择适宜的路面结构组合。即山区公路沥青路面的结构组合设计应遵循以下要求:
(1)适应行车荷载作用的要求:各结构层应按强度和刚度自上而下递减的规律安排,以使各结构层材料的效能得到充分发挥;基层与面层的模量比应不小于0.3;土基与基层或底基层的模量比宜为0.08~0.40。
(2)在各种自然因素作用下稳定性好:基层一般应选择综合性能好的材料;在季节性冰冻地区,设置防止冻胀和翻浆的垫层;路面总厚度满足防冻厚度的要求。
(3)考虑结构层的特点:面层耐久、基层坚实、土基稳定的要求;因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护。
1.2路面厚度计算
路面结构层厚度的确定应满足结构整体刚度(即承载力)与沥青层或半刚性基层、底基层抗疲劳开裂的要求。轮隙中心处路标计算弯沉值ls应小于或等于设计弯沉值ld,即 ls≤ld。一般山区公路的路面结构以路表面设计弯沉值为设计指标。则在计算路面厚度时,可根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序来进行计算或验算。而设计弯沉值应根据山区公路等级、设计年限内累计标准当量轴次、面层和基层类型按式(2)计算确定:
ld=600 N e-0.2AeAsAb
式中:ld:设计弯沉值,0.1 mm;Ne:设计年限内一个车道累计当量轴次,次/车道;Ae:山区公路等级系数,即四级山区公路为1.2;As:面层类型系数,即沥青混凝土面层为1.0;Ab:路面结构类型系数,半刚性基层沥青路面为1.0,柔性基层沥青路面为1.6。
1.3材料配合比设计
1.3.1四级山区公路基层、底基层的材料配合比设计
山区公路沥青路的基层、底基层的材料宜采用水泥稳定集料类、石灰粉煤灰稳定集料类等材料;且其基层、底基层均可采用悬浮密实型级配(基层集料的最大粒径不大于31.5mm,底基层集料的最大粒径不大于37.5 mm),以使基层、底基层具有足够的强度和稳定性、较小的收缩(温度及干缩)变形和较强的抗冲刷能力。
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1.3.2沥青混凝土面层的配合比设计
沥青面层应具有平整、密实、抗滑、耐久的品质,并具有高温抗车辙、低温抗开裂以及良好的抗水损害能力。沥青面层的沥青,应采用符合“中、轻交通道路石油沥青技术要求”的沥青或改性沥青。而山区公路沥青面层分为上、下两层,在具体选用沥青混合料类型时应根据使用要求、气候特点、交通条件、结构层功能等因素,结合沥青层厚度和当地实践经验来选择适应的混合料。因上面层须具有平整密实、抗滑耐磨、抗裂耐久的性能,即宜采用AC-13中粒式沥青混凝土;因下面层须具有高温抗车辙、抗剪切、密实、不透水、耐疲劳开裂的性能,即宜采用AC-25粗粒式沥青混凝土。同时,在确定沥青混合料最佳沥青用量时采用了体积法设计方法,即要求沥青混合料中的矿料级配、稳定度(含残留稳定度)、沥青饱和度VFA、流值、矿料间隙率VMA、马歇尔试件的密度、空隙率VV和60 ℃动稳定度等均应符合规范要求。
2、山区公路施工过程中沥青路面的施工技术要点
2.1沥青路面施工中的沥青混合料摊铺技术
在进行沥青混合料摊铺之前,要先调配好沥青混合料。这是一项需要由专业技术人员来完成的工作。其主要利用专门的设备来融合矿物混合料和粘稠沥青,并在对其加工后,用可保温的运输工具将其送往施工现场。与此同时,要开始摊铺和压实工作。沥青混合料的摊铺工作主要通过摊铺机来开展。在运行摊铺机时,一定要以搅拌机的产量为依据,结合山区公路施工机械的具体特点,充分考虑摊铺的厚度和宽度,来调整摊铺机的运行速度。最初开始可将摊铺机的速度设定为每分钟2~6m,然后在施工过程中进行有效的调整,以保证摊铺的均匀性,实现一次性摊铺。
2.2沥青路面施工中的碾压技术
碾压工作是沥青路面施工中的最后一个步骤,是最为重要的施工环节。在我国山区公路建设施工中,必须重视沥青路面施工中的碾压技术,意识到碾压工作对山区公路施工质量的巨大影响。在沥青路面施工过程中,需要不断地提高路面压实水平,充分发挥压路机的功能,并合理地调节压实机的速度,使其符合施工要求,以提高碾压工作的效率,保障沥青路面的碾压质量。在进行沥青路面的碾压施工环节时,需要注意的是碾压的次数与其速度相关,若碾压的速度比较快,则必须进行多次碾压,以确保碾压的质量,如此以来便会降低碾压的工作效率。因此,在实施碾压工作时,必须严格控制其速度,以缩短劳动时间,提高劳动效率。
2.3沥青路面施工中的接缝技术
在沥青路面的施工中,要科学地设计混合料的配合比,进行有效的压实工作,以促进沥青路面耐久性的提高,延长其使用时间。若混合料的配比未被充分地压实,则会产生缝隙,降低了路面的密实度,不利于路面的长期使用。沥青路面施工中的接缝技术主要有两种,一种是纵向施工缝,一种是横向施工缝。纵向施工缝是指同时运行两台摊铺机,实行联合摊铺,以进行纵向接缝。在实行其工作时,需要留出10~20cm的位置,使大约5~10cm间的摊铺层相重叠,最后再利用热接缝来消除缝隙痕迹。横向施工缝则是指在压实混合料时采用平接缝,利用3m长的直尺来进行接缝,将直尺脱落的位置和摊铺层作为需要接缝的地方,要利用锯缝机来消除其缝隙。然后接着开展摊铺工作,要清楚接缝时所产生的粉末,可再加入一些沥青,采用钢筒式压路机来进行横向压实。
结束语
综上所述,山区公路施工过程中沥青路面施工技术是一项难度较高的技术,其施工的要求比较严格,施工中注意的事项较多。因而,沥青路面的施工技术应用并不是一件易事。同时,因为施工要求严格、注意事项多,所以沥青路面中容易出现的问题也较多。因而,我国山区公路建设领域必须要加强对山区公路施工过程中沥青路面施工技术的重视,同时,还要不断的研究加强沥青路面施工技术的措施,从而为我国山区公路建设的发展,也为我国经济的发展而奠定更为坚实有力的技术基础。
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论文作者:阮凤磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
标签:沥青路面论文; 沥青论文; 山区论文; 公路论文; 基层论文; 面层论文; 路面论文; 《基层建设》2019年第7期论文;