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摘要:近年来,随着公路建设的迅速发展,沥青混凝土摊铺技术在公路工程中的应用愈发显著。沥青混凝土因其优良的耐磨性和延展性,成为公路铺设的首选材料。然而,沥青混凝土摊铺过程中的技术挑战也不容忽视。从材料选择、混合料配制,到运输与摊铺,再到压实及后续的养护和质量控制,每一个环节都对最终道路的质量产生深远影响。特别是在材料选择和混合料配制方面,如何确保材料的适应性和混合料的均匀性,是提高摊铺质量的关键。此外,运输与摊铺过程中的温度和时间控制,以及压实后的养护和质量检验,都是确保道路长期稳定性和安全性的重要因素。
关键词:市政工程;沥青混合料;摊铺施工;技术
1沥青路面主要特点
沥青混合料是目前高等级公路常用的筑路材料,沥青路面具有下列特点:①力学性能良好,且没有接缝,行车振动与噪声都较小,舒适度高;②平整度高,还有适当粗糙度,可提供良好的耐磨性,不会产生强烈的反光,能保证行车安全;③施工简便,基本不需要特殊养护即可开放交通;④维修较简单,废旧的混合料可实现再生利用。然而,该路面也存在一些缺点:①长时间受大气环境因素影响,易在表面出现松散导致破坏;②气温较高的夏季,沥青材料容易软化,进而出现车辙或波浪等病害;而在气温较低的冬季,沥青材料容易脆裂,在受到车辆反复作用后极易开裂。沥青路面需要长时间暴露在自然环境中,会受到行车荷载的反复作用,包括弯曲、冲击与摩擦等,因此路面必须具备良好的技术性质,以确保其耐久性和功能性。
2市政工程中的沥青混合料摊铺施工技术
2.1沥青混合料制备
沥青混合料制备需掌握原材料选用、配合比设计、混合料生产3道步骤的操作要点,具体如下。第一,原材料选择。正常情况下,选用SBS聚合物改性沥青、机制砂、石灰岩矿粉作为原材料,入场环节检查各批次原材料的规格、性能质量是否达标。例如,要求沥青材料在25℃时的针入度在6~8mm以内、延度在5℃时不小于30cm、软化点不小于55℃;粗集料压碎值不超过25%、表观相对密度不小于2.5g/cm3、坚固性不超过12%;细集料表观密度不低于2.5g/cm3、砂当量不小于60%、流动时间不低于30s。第二,配合比设计。根据工程情况来初步制定配合比方案,按照方案内容来制备少量沥青混合料,对混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性等多项性能进行检验,如果混合料性能未达到设计标准,则对配合比方案内容进行优化调整,直至获取最佳配合比。第三,混合料生产。优先采取间歇式拌和方法,以间歇式拌和楼作为拌和设备,提前对原材料含水率进行测量,筛除杂质,使用计量装置称取原材料重量。随后,向仓内按顺序投加集料与矿粉搅拌5~10s,再向仓内喷入沥青湿拌40~50s,整体拌和时间控制在50~60s,时间过长会降低混合料耐久性。同时,严格控制混合料温度,以HRA改性沥青混合料为例,沥青加热温度控制在160~170℃、集料加热温度控制在185~195℃、出料温度控制在175~185℃。
2.2运输与摊铺
混合料的运输和摊铺是沥青混凝土施工中极为关键的环节。运输过程中,必须确保混合料保持适宜的温度和均匀性,避免分层或分离。这通常通过保温车辆来实现,以维持混合料的温度和品质。到达施工现场后,摊铺工作即刻开始。摊铺是一个高精度的工作,需要控制摊铺机的速度、厚度和温度,确保混合料均匀铺设。摊铺速度需与供料速度协调一致,以避免材料的积压或断供。摊铺的厚度要根据设计和路面条件进行调整,确保足够的厚度以承受预期的交通荷载。同时,摊铺时的温度控制对于确保材料的可工性和最终的路面质量至关重要。在摊铺过程中,还需持续监控路面的平整度和均匀性,必要时进行即时调整。摊铺完成后,需要尽快进行初步的压实,以防止混合料的冷却和硬化。
2.3碾压
混合料碾压过程中,为了使混合料有良好压实度与均匀性,需采取下列措施。现场应配备具有保温与加热功能的手推车,拌制与所铺混合料中细集料颗粒组成一致的混合料。若检查发现摊铺设备后方粗集料数量较多,而细集料数量较少,则立即用热细集料进行填补。压路机每完成1遍碾压都要在边缘处多碾压1个来回,确保边缘处碾压遍数和总碾压遍数一致。另外,为解决部分位置压实度偏大问题,不仅要解决混合料离析问题,还要严格按照规定做好错轮布置,以免产生漏压或缺压。压路机进行碾压时做到段落分明,在不同的碾压段落做好标记,以便压路机的操作人员正确辨认。保证混合料碾压的合理性,若压实度不足,会对路面结构力学性能造成影响,还会由于受到行车作用而产生车辙。然而,碾压也不能过度,否则会导致集料破碎影响压实度,严重时还会缩短路面结构的使用寿命。
2.4沥青混凝土养护
沥青混凝土的养护和质量控制是确保最终路面质量的关键步骤。养护主要是保持新铺设的路面在一定时间内不受外界干扰,如交通、水分和极端温度的影响。这一步骤有助于混凝土的适当硬化和性能稳定。在养护期间,需定期检查路面状况,确保无水渍、裂缝或其他损害。质量控制涵盖了从原材料检测到摊铺和压实过程中的各个环节。这包括材料的检测(如沥青和集料的品质)、摊铺厚度的测量、密实度和平整度的检测等。通过这些质量控制措施,可以及时发现并纠正潜在的问题,确保路面达到设计和性能要求。
2.5接缝处理
在沥青混合料面层施工期间,常出现横纵向接缝,如果未采取处理措施,将影响路面结构性能与使用效果。因此,要根据接缝类型采取相应处理方法。第一,对于横向接缝,采取平接缝处理方式,施工人员在已摊铺路段标记接缝位置,操纵锯缝机切除多余混合料,清理表面残留灰浆,均匀涂刷适量黏层沥青材料。随后,以接缝后部作为摊铺起始部位,摊铺完毕后开展横向碾压作业,预留15cm宽度碾压新铺混合料,各遍碾压完毕后向新铺层移动15~20cm,直至压路机全部位于新铺层,最终开展纵向碾压作业。第二,对于纵向接缝,同样采取热接缝处理方式,已铺层预留15cm宽度的混合料,后续路段摊铺结束后,对预留段和新铺段进行碾压。
2.6施工质量检测
沥青路面施工完成后的质量标准要求和检查频率及方法如下:①压实度:按规范要求采用密实法以每70m不少于4处的频率检查,要求达到95%及以上;②弯沉:按规范要求每个评定单元检测40点及以上,且各车道交替进行检测,要求不大于设计值;③纵断高程:采用水准仪按照每70m检测4个断面的频率,其偏差不得超出+10mm与-20mm;④中线偏位:采用经纬仪按照每70m检测4个点的频率,其偏差不能超出100mm;⑤宽度:采用尺量的方法按照每70m检测4处的频率,要求不小于设计值;⑥平整度:采用3m直尺按每70m检测2处,且每处连续测10尺的频率,要求不超过20mm;⑦横坡:采用水准仪按照每70m检测4个断面的频率,要求偏差不超过±0.5%;⑧强度:采用抽样试验的方法检测,要求不小于设计值。
结论
综上,沥青路面在我国公路工程建设中得到了广泛应用,本文结合实例对沥青路面摊铺施工技术进行了分析与总结,提出摊铺过程各环节需要注意的重点,旨在为其他类似公路工程的沥青路面施工提供技术参考。
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