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摘要:公路工程行业经过多年发展,施工工艺与施工技术日益成熟。越来越多先进的施工技术和新研发的材料被应用于公路工程行业,这极大地提高了项目施工的速度和公路结构的质量,为企业带来经济效益的同时促进了公路理论的发展。然而随着交通便利、荷载加大的同时,路面的破损状况一年比一年严重。路况直接影响人们的出行安全,关系人民生命财产安全。因此,路面结构层的质量问题受到越来越多的关注。本文本着提高公路质量的原则,着重分析沥青路面在工程中的应用状况,对沥青路面施工技术进行简述,希望为现代先进的施工技术贡献自己的一份力量,提高沥青路面在实际运用中的质量,使该路面的技术应用能够造福广大的人民群众。特此写下这篇文章,望各位专家、同仁指教。
关键词:施工技术;质量控制;沥青路面;公路工程
一、关于沥青路面的简述
随工程项目规模的发展,对公路材料性能的要求越来越高,其中尤其看重公路材料的强度和承载力。在此背景下沥青路面应运而生,对提高公路路面的经济性和安全性做出了巨大的贡献。接下来对沥青路面做详细阐述。
沥青路面的结构层共分为四层,分别是面层、基层、底基层和垫层。如图1所示为沥青路面的结构层和结构层所选填料示意图。
图1
针对不同级别的公路及设计交通荷载等级的不同,路面各层材料的选取会有所不同。其中对各类交通荷载和面层具有通用性的材料类型有连续级配沥青混合料和厂拌热再生沥青混合料;对于重级及其以上的交通荷载可采用沥青玛蹄脂碎石混合料作为面层;而中级及轻荷载可使用上拌下贯沥青碎石和沥青表面处治作为面层。为防止路面受到谁的侵害在表面层下还需铺设由改性乳化沥青或是改性沥青做成的防水功能层。对于基层和底基层大致有四种材料可供选择,分别是:水泥混凝土、沥青结合料、粒料类和无机结合料稳定类。其中无机结合料稳定类应用范围最广,不受交通荷载等级的限制,且可做基层和底基层的材料。沥青路面之所以能广泛应用于公路工程中与其本身的优势是分不开的。首先沥青路面价格低廉、施工周期短、养护和维修方面均比水泥路面简便,且沥青材料可再生循环使用。对实现企业的经济效益极为有利,并且适合于有分期修建要求的工程。其次,由于沥青铺设的路面具有良好的耐磨性,表面平整、无接缝,且面层较为柔软具有一定的弹性,使得驾驶人员在行驶过程中无颠簸、无振动,营造了极为舒适的行车环境。且沥青路面对噪音的吸收能力较强,不宜扬尘且方便清洗,这为公路两边居住者提供了一个相对较好的居住环境。然而沥青路面也存在巨大地不足,首先是沥青这种材料本身并不耐热,当温度变化大时,沥青的稳定性就会发生变化,尤其是季节性变化极为明显,即冬天坚硬极易发生脆性断裂,而夏天温度较大容易软化。而且沥青路面的面层中混合料的空隙一般较大,因此耐水性极差,水分很容易就进到面层内部从而发生水破坏。虽然沥青路面具有平整度高的优点,但这种优点很难保持,由于沥青的强度并不是很高,且极易热胀冷缩,一般当路面存在积水或者有重荷载作用在路面上时,路面极易产生车辙破坏,而当路基发生不均匀沉降时也会对沥青路面具有很大的影响。这使得沥青路面的寿命较短,虽然设计年限是15年,但通常情况下,在一两年内就需要进行维修。但其维修方便,很快就可开放使用。
二、关于沥青路面施工技术的简述
对公路进行沥青路面施工,为保证路面与地基结合良好,首先必须要对地基上层进行尘土、松散颗粒及其他杂物的清楚,以确保无任何杂质影响到两种材料的结合。其次,由于水分会对沥青路面产生较大的破坏,因此清理完成后还要保证路面的干燥。若是在旧路上铺设沥青路面还需对具有较为严重的车辙或裂纹的位置进行找平,需铺设1~2cm的找平层。之后在土工布铺设之前先洒一次沥青粘层油,然后在铺设好的土工布上再洒一层粘层油。可选用抗裂性和热稳定性都较好的乳化沥青。之后需进行沥青混合料的摊铺工作,由于上面层会直接承受行车荷载的作用,因此,上面层沥青摊铺的质量会直接影响到路面的质量和驾驶人员的行车安全。因此,摊铺的质量极为重要。为确保沥青路面的摊铺质量,一般会采用浮动基准梁的方式对上面层进行找平。主要的流程是摊铺开始之前,在摊铺机上安装基准梁,并在基准梁上安装传感器,传感器的主要作用就是负责在摊铺工作进行时进行自动找平的。这样,在摊铺机进行摊铺工作时会带着基准梁一起工作。由于沥青路面容易受到温度的影响,因此,防止热胀冷缩效应对路面造成伤害,一般会控制上下两层的纵向接缝的间距大于1m,并垂直设置施工缝。摊铺时要注意一定要边摊铺边整平,防止发生离析现象。在摊铺工作过程中应注意塌落度的一致性。为防止温度对沥青路面摊铺质量的影响,还应安排专门的人员对摊铺过程的温度进行实时的监控,当温度过高,不利于沥青路面的摊铺质量时,可采取必要的降温措施强制性降温。若是温度太低需要加热熨平板,并须缩短沥青路面辗压的距离。若是遇到无法使用摊铺机需要人工摊铺的情况,须注意在摊铺过程中不应出现中途停顿,各个工序之间的连接要做到紧密。以免影响到摊铺的质量。待摊铺工作完成后。为避免影响到路面的质量,务必要禁止行人和车辆随意走动。之后要进行路面的初压,一般来说初压需使用压路机反复进行2次压实,且遵循从路面低的一侧向高的一侧进行压实的原则。需注意对平整度的必要调整。之后在复压作业时需将压实度控制到设计的压实度。通常复压次数在4次到6次之间。最终要保证路面的平整还需使用双钢轮式压路机进行两遍以上的压实,在辗压过程中还需注意压路机不能中途转方向。如图2所示为新建沥青路面的施工流程。
除上述新建路面的铺设,往往还会使用沥青路面对旧路面进行维修加固。加固的方式也是多种多样的。目前常用的主要有三种,分别是直接覆盖旧路面,使新旧两种材料结合为一个整体,共同参与受力;直接铺设沥青路面,保护原有路面;最后一种是做成两层路面,每个层面各自独立受力。具体的设计和施工需根据实际情况,从路面重要性和经济效益出发,选择合适的加固方式。
图2 沥青路面施工流程
三、沥青路面技术的质量控制
沥青路面作为新型材料出现并应用于公路工程的施工建设中,存在很多的质量问题,这为企业和社会带来了很多不必要的损失。因此,如何控制沥青路面的质量是每个企业都该思考的问题。笔者结合自身的施工经验详细说明沥青路面在实际的工程应用中的一些问题和注意事项,希望能为同行工作者提供参考,为沥青路面技术的改善提供一些参考建议。
要控制沥青路面的质量应从施工的各个环节进行主粮把关,首先应对沥青路面的集料进行离析以控制其质量。例如对石场的原材料进行严格的检测,这需要施工单位的采购员和监测单位的人员对原材料进行自检和抽检。要积极开展试验以评价原材料的质量和稳定性。若发现石料的质量不符合标准要求,要及时的反映并进行处理,从而避免因为质量问题而造成不必要的人员伤亡和损失。其次要控制沥青混合料的配合比在一个合适、安全的范围内,对此设计人员应多进行试验,在均匀性好和耐高温之间找到一个合适的点,实现配合比的优化设计。在沥青混合料的拌和过程中也应进行质量的把关,由于搅拌过程会影响沥青混合料的质量,因此在搅拌过程中须设专人对搅拌过程进行严格地监督。尤其注意投料的顺序、每次投放的量和搅拌机进行搅拌的时间。曾经出现过因为搅拌时间和投料次序的不合理,造成混合料不均匀的现象。因此,为避免这种现象的发生,建议采用先干后湿分级投料的方式进行沥青路面的搅拌。要全过程的监督,重点注意沥青混合料拌合过程中的温度变化、粒料的投放是否合理,以保证混合料的级配良好,坚决避免因混合料的不均匀所带来的质量的影响。之后在对混合料进行运输时应注意在将混合料放进储料罐中后在热料斗提升的过程中要控制好提升的角度,此时为防止集料的离析现象,在整个提升过程中不应出现水平的倾斜。之后进行摊铺工作时,为保证路面中沥青混合料的均匀性,需注意在同一作业面进行摊铺时最好一次性地快速完成,不要中断施工。同样在之后进行整平工作时也应一次性快速完工,中间不要有隔断,以免影响铺设的厚度和最终的压实度及密实度。为确保沥青混合料的质量,往往还会使用激光纹理的方法对路面的施工离析的情况进行评价,其原理是利用激光脉冲的反射性来得到路面的深度和表面纹理,再通过对数据的处理反映粗细骨料的集中情况。即通过数学统计的方法分析路面的骨料分布情况,以达到质量控制的目的。通过长久的实践证明激光纹理评价方法的使用可有效地分析出离析的位置和离析的程度,从而为沥青路面的施工质量增贴了一个标准,为行车安全上了一把锁。在公路路面的施工中每一小的疏忽都会对沥青路面的质量造成影响,因此需要我们的工作人员做好对过程的监督把控。
总结
沥青路面是一种新型材料,其力学性能虽然比普通混凝土差了些。但在制造工艺、施工还有设计等方面具有巨大的优势,若是能对其质量进行严格的监督,采取有效的措施对其技术进行保障,必能更为广泛地推广使用。这必然会推动公路工程行业整体的进步。作为企业,应认识到沥青材料对公路工程经济效益方面存在的巨大潜力,这对企业的可持续发展具有重要意义。
参考文献
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[3]张文霞.公路工程中沥青路面施工技术及其质量控制[J].商品与质量,2017,(32).
论文作者:王玉龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
标签:沥青路面论文; 路面论文; 沥青论文; 质量论文; 面层论文; 荷载论文; 公路工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;