公路沥青路面施工技术及质量问题防治探讨

'公路沥青路面施工技术及质量问题防治探讨文山公路管理总段云南文山663000摘要：公路施工技术关系到公路施工质量的高低，也对公路交通体系的能力和安全有着直接的影响。公路路面是公路的外观、性能、功能的基木部分,是公路建设水平的重要标志。当前公路一般选用沥青路面,沥青路面因其耐久性、施工简便、荷载性能强等综合优势在公路建设中得到了广泛的应用。不但成为公路建设的主体类型而且成为检验高速公路设计和施工单位能力和技术水平的标尺。关键词：沥青路面；施工技术我国经济自改革开放以来高速发展，基础建设事业如火如荼进行，作为我国经济发展的大动脉的公路建设，己经被越来越多的人重视，在一定意义上,尤其是高等级公路建设的质量、里程数、信息化程度都代表了一个国家经济、科技、社会发展水平。沥青路面施工技术作为道路工程的主要施工技术，其质量的好坏，直接对道路的使用产生重大的影响。因此，有必要对公路沥青路面施工技术进行探讨，以保证公路工程施工质量，确保经济发展大动脉的运行顺畅。1沥青路面施工技术概述1.1沥青路面材料的选择所谓沥青路面主要指采取多种体积不一样的集料、矿粉以及沥青所构成的搅拌料，通过加热促使材料温度得以提升到一定高度，之后借助摊铺工艺进行压实使路面形成选取沥青材料时要充分考虑工程所在IX域的气候条件、沥青的温度耐疲劳特性和混合料类型等多种因素，并要结合离析实验结构选择合适的沥青材料。沥青路面原材料分为沥青结合料、集料以及沥青混合料三种。沥青混合料填料通常会采用碱性石料在磨细后获取的矿粉，它会和沥青结合料结合在一块组成沥青胶浆矿粉不仅有助于增加沥青粘度，还能降低它的流动性，并且能够增加沥青混合料车辙能力以及稳定性。公路沥青路面施工中，沥青混凝上所选择的沥青材料奋煤沥青、改性沥 青、液体石油沥青、石油沥青等几种主要类型。在实际施工过程中，应综合考虑公路沥青路面的施工工艺、施工条件、道路等级及路面结构等因素，冋吋也应考虑实际需要的施工材料及沥青标号。通常公路沥青路面的透层选择煤沥青。乳化沥青分为阳离子乳化沥青和阴离子乳化沥青，应根据施工过程中石料的实际酸碱度选择乳化沥青类型。另一方面，选择粗细骨料和填嵌料吋应为无杂质、坚硬及干浄的物料，同时砬符合相砬级配要求。另外，进行公路沥青路面抗滑层施工吋，应杜绝使用性能不佳（如不耐磨、不坚硬）的矿渣或砾石和风化石。1.2沥青混合料的拌合公路沥青混合料的拌合通常在拌和厂进行。沥青混合料拌制前应该先试拌，以确定科学正确的拌合时间、拌合材料用量、加热温度、出厂温度等数据,保证公路沥青混合料的质量合格。合格的拌合料，应均匀一致，没有成块、结团或粗细料分离等现象。而拌和沥青混合料后，应确保混和料均匀，避免出现粗细料分离或结团成块等现象。另外，应安排专人负责抽样试验沥青混合料的沥青用量及矿料级配组成，以确保其达到相应标准要求。1.3公路路面沥青混合料的摊铺公路沥青路面的面层铺筑之前，应将公路基层上的杂物清除干净，同吋还应做好公路基层路面的厚度和密实度检查，如果路面基层出现松散或坑槽现象应立即予以修整，以确保基层质量。在公路面层铺筑前4至8个小吋，应在公路路面粒料类基层表面洒布透层沥青，以增强公路面层与基层的粘结。在进行路面摊铺的施工操作吋，要根据需要摊铺的厚度、宽度以及搅拌机的搅拌量来控制摊铺机械的行进速度，结合关联设备来进行评估设定。一般来讲，以2〜5m/min的速度来进行速度的预设。在施工过程中要一次性进行摊铺速度均衡，不能忽高忽低，随意更改。摊铺要缓慢有序，注意均匀平整，正常情况下是不需要人力来进行修补的。在特殊路况情况下，如交叉路口等地，机械操作不便时，可采用人工找补的方法，对路面进行专业的整修。如果存在较多的缺陷则需要重新进行路面混合料的摊铺。在公路沥青混合料摊铺过程中，摊铺机自动倾卸汽车将沥青混合料卸载 到摊铺机料斗中，而链式传送器则会将沥青混合料传到螺旋摊铺器中，当摊铺机作业吋，螺旋摊铺器则会均匀摊铺混合料。随后通过振捣板捣实，并利用熨平板进行整平。如果公路沥青路面为多层混合料铺筑，则需错开上面层与下面层，纵缝错开保持在约15cm,而横缝错开则应保持在约lm;在进行公路沥青路面面层摊铺吋，则通过雪橇式摊铺厚度控制方式以达到平整度和横坡的标准。1.4沥青混合料的碾压公路沥青路面完成沥青混凝土摊铺后便可以进行碾压作、Ik。首先进行初压，通过二轮压路机进行碾压，通常碾压两遍以上，压路机的碾压方向应与路线一致，而其驱动轮砬面向摊铺机。初压完毕后，施工技术人员需要检测沥青路面的平整度和路拱情况，及吋调整处理不符合规定的部位。随后进行复压作业，采用振动压路机碾压以保证公路沥青路面碾压力度，一般需要碾压3至4遍以上，然后采用轮胎压路机进行4至6遍以上的碾压作业。复压完成后便是终压，通过双轮钢简式压路机进行终压作、Ik,将复压过程中沥青表面遗留的不平整彻底消除。2公路浙青路面若干质量问题的预防和治理2.1路面裂缝的治理2.1.1路面裂缝的成因引起横向裂缝的原因主要有：由于路基的反向开裂与半刚性基层而导致的裂缝；由于剧烈的突然性降温导致的沥青面层低温收缩而产生的裂缝。产生纵向裂缝的原因：由于路基产生不均匀沉降所引起，常常产生于半挖半填路段、高填方路段以及加宽的路段；由于在挖方路段和低填方路段冻胀所导致的纵向裂缝。网状裂缝主要是由于路面的整体强度不足而引起的。另外，沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。2.1路面裂缝的治理措施由于外界自然条件的影响及车辆行驶作用，通常路面裂缝是道路最先出现的病害，路面开裂后，随着雨水的浸入，对路面损坏极大，对此应引起足够的重视。当路面出现裂缝以后，对轻微的裂缝（宽度≤2cm）用特制的灌缝料进 行灌缝处理，灌缝过程中一定要细心，使空隙中饱满，防止水份进-步下渗。对较宽的裂缝（裂缝宽度≥2cm）,用切割机对裂缝切割取直，下切深度控制在一个结构层，切缝宽度不宜超过5cm，将切缝内杂物清理干净后，灌入专门的灌缝材料，中间可掺入少量的10mm以下碎石，灌缝结束后，再在上面撒一层碎石屑，防止当温度过高时来往车辆将灌缝料粘起带走。根据气温情况，待灌缝料结固后再开放交通。网状裂缝的处理方法如下：对于轻微网裂可用处理纵横缝方法处理。对于密度较人的网裂，应该铣刨沥青后，重新处理路基，再重新罩面。在对裂缝进行处理过程中，可引采用新型的材料技术，如采用土工格网、抗裂贴等，对处理后裂缝能起到很好的预防作用。2.2路面坑槽的处理2.2.1路面坑槽的成因坑槽的形成可归结为水损害和汕损害两个主要方面：水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。在开始阶段，雨水由沥青路面人空隙或破损处渗入，停留在基层表面上，在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆，使沥青面层与基层脱开，灰浆被行车荷载挤压，通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置，沥青面层产生网裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走，而逐步形成坑洞，并不断扩大，最后形成坑槽。车辆修理或机动车用汕渗入路面，污染使沥青混合料松散，经行.午-碾压逐步形成坑槽。2.2.2路面坑槽的治理预防坑槽损害，首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青,恰当采用集料，合理设计混合料级配；其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度，确保压实度达到规范要求，确保沥青面层的厚度和平整度，再次要确保路表排水畅通，以预防为主，对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及吋科学的维修，避免其迅速发展为坑槽。 目前路面坑槽的修补方法根据使用的路面综合修补设备分为两种，即冷补法和热补法：①冷补法：首先测定坑横的深度，划出切槽修补的范围，用液压风镐切槽，用高压风枪将槽底，槽壁废料及粉尘清除干净;然后用喷灯烘干槽底、槽壁，并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油。最后将准备好的热料填补至坑槽中,如厚度大于6cm将分层填筑，从四周向中间碾压。②热补法：首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域，将加热板调到合适位置，加热3min-5min，使被修补区域路面软化；然后将准备好的热料放到被修补处，搅拌摊平，并从四周向中间碾压。2.3沥青路面施工过程中离析的控制在公路路面施工中，离析是比较常见的问题，主要出现在摊铺过程中。离析会严重影响混凝土的效能，进而大大降低公路路面的质量。2.3.1沥青路面施工过程中离析的原因产生离析的主要原因：混合料粗细集料和沥青含量不均匀。在粗集料集中的部位，孔隙率过大，沥青的含量偏少。在运用阶段容易出现水损害、坑槽或者松散现象；但是在细集料集中的部位，沥青的含量偏多，空隙率过小，容易出现路而拥包、车辙、泛油等现象。针对离析现象，在施工的过程中可以采取以下措施来进行处理。2.3.2沥青路面施工过程中离析的防治(1)做好搅拌场合理选址，并确保运输道路畅通等工作。在进行搅拌场选址的吋候，应该注意不能使搅拌场与摊铺相距太远，以节省成本，方便摊铺工作。同时还应该平整运输通道，降低行驶速度，使运料机在运输的过程中尽量保持平稳，减少颠簸。同时为了保证料堆的效果，还要采取相应的保温措施，比如在料堆上覆盖篷布等等。(2)做好机械设备的检查维修工作。例如：如果沥青搅拌机中的振动升筛局部发生破损，在搅拌的过程中会使得一些人粒径骨料混入混合料中，超过了相应的规格要求，针对这种情况，必须加强检查工作，及吋更换搅拌机出现问题的部分，防止超过规格的骨料混入混合料中。又如：在进行摊铺机熨平板的装 配工作时，要保证板底接缝处平整，保证前沿平放，仔细检查底板和叶片的磨损以及变形情况；同时，在布料螺旋靠近中间部分和连接部分，需要安装反向叶片，因为在摊铺的过程中，大多数的离析会出现在螺旋连接部和摊铺机的中间位置。(1)做好混合料的卸载工作。当车辆将混合料卸载完毕，驶离摊铺机之后，要将侧板余料收到刮料板，然后停比转动刮料板。等到下一车混合料卸入受料斗之后，再转动刮料板，从而将余料送入布料器进行摊铺。通过这样的施工方式，能够收到良好的效果，既能够妥善地解决离析问题，又能够使施工连续进行，不会出现中断现象。(2)做好表面离析处理工作。一般采用撒料的方式对表面离析进行处理。然而，如果直接撒混合料反而会带来负面影响，难以达到理想的效果。比如，石料被压碎出现发白现象，路面的平整度受到相砬的影响等等。所以，必须改变这种做法，在施工中，用15mm的筛子过混合料，在双钢轮压路机进行碾压之前，使用细料补撒离析部位，这样才能够对表面离析进行良好的处理，收到理想的效果。2.4车辙病害的预防和治理2.4.1车辙病害的成因造成沥青路面车辙的成因主要包括：气温和路面温度的影响、汽车荷载轴载大小的影响、车况不好对车速的影响、长大纵坡使车速降低的影响、车辆不是正常行驶而是出现跳跃式前进的水平力的影响等。温度原因：温度越高，沥青混合料的劲度模量越低，抗车辙能力越小，这是公路工程中的常识。在我国，公路的车辙在夏季高温季节发生最多，奋的仅仅发生在最高气温的几天里。通常气温低于30°C不会有大的车辙，其至气温低于35°C，即路面温度低于55°C的情况下，出现的车辙并不严重，然而气温一旦超过38°C，车辙就会很快增长，如果气温连续超过40°C,在短短几天内就会使路面发生严重的车辙损坏，车辙深度将以厘米级的速度发展。交通荷载对车辙的影响：调查数据显示，以高速公路沥青路面为例，行车道的车辙比超车道要严重得多，超车道上一般都没有明显的车辙。原因是：通常重载.午.行驶在行.午.道上，而超午.道上行驶的多是行驶速度快的轻型轿午.，一般 很少见到重载车在超车道上行驶。在路面病害治理中，铣刨与挖补段的90%以上也都是在行车道上。由于超限超载车的作用，使得车辙大幅增加。我国历次高速公路路面状况调査结果均表明，交通量大的高速公路和路段上，车辙状况较之其余路段明显严重得多。路面纵坡、车况及车速对车辙的影响：大量的车辙调查发现，我国高速公路沥青路面的午.辙大量地发生在长大纵坡路段，由于我国的许多载重汽车的车况较差，上坡能力很差，车速迅速降低，使车辙迅速产生。2.4.2车辙病害的预防措施严格控制好施工温度，包括拌和、摊铺、压实温度。拌和温度在每次开工吋尤其要密切关注，待其达到符合要求的稳定状态后可以间歇性地抽查，保证其连续稳定。拌和温度一定要合格，温度过低不仅混合料不易拌和均匀，致使混合料不合格，而II会给路面施工带来很人麻烦。过高则会使混合料变糊，沥青老化。拌和楼、摊铺碾压施工现场都要吋刻关注混合料温度，根据苏高低不断进行调整。压实度控制，这是沥青路面施工最后，也是最重要的工序。好的混合料设计只有通过充分的压实才能获得优良的性能，要加强压实，提高压实度要求。碾压遍数少，会造成达不到压实度要求，但过度压实也能使压实度降低，控制残余空隙率不小于3%,不大于7%〜8%。为使沥青面层的碾压尽可能达到稳定状态，公路施工中应尽量采用重型轮胎压路机反复搓揉碾压。在碾压过程中，不使用柴汕，少洒水。交通荷载影响的控制：夏季高温气候是无法改变的，但是可以针对高温采取对应措施。可以学A）国外的做法，在夏季特别高温的吋段封闭部分路段的货车交通，管制重载车通行，因为夏季高温天气在全年一般不会持续太长，管制的效果将会使路面得到很好的保护。或者事先另外开辟超载超限运输车辆的不渠化通行的公路，同时要强化对高速公路的速度低限控制，超限影响交通安全，低速影响交通通畅，加剧高温季节路面的车辙破坏，也应该严格控制。另外，建议分时段收取不同的过路费，鼓励夜间货.午.通行；采取高温吋段给路面洒水降温措施,及给车轮胎洒水降温措施等；最重要的是要加强对超限超载的限制。 长大纵坡路段的车辙的控制：长大纵坡路段的车辙普遍很严重，在公路设计中必须注意这一点。在高热地区，路线的设计要尽可能减小纵坡可能避免设置长大纵坡路段控制坡长;特别在重载车比例较大的路段,在设计中尽改为隧道、桥梁等构筑物。合理选择路面结构形式和沥青层的厚度;做好封层，洒好透层汕；改善基层的排水性能。2.4.3车辙病害的治理由于基层强度不足、水稳定性不好，使基层局部下沉而造成的车辙，应先处治基层。因面层与基层间冇不稳定的夹层而形成的.午.辙，应将面层挖除，清除夹层后，重做面层。对于车辙只发生在沥青面层的，要根据各面层的变形情况采取相应的治理措施。对于路面已发生流动性车辙，车辙深度在15mm以上的，波及到中、下面层，通常都采取铣刨面层，然后再重新铺筑沥青混合料的方式。铣刨的厚度要根据各层变形的具体情况，一般变形发生到哪一层，铣刨到哪一层。路面受横向推挤形成横向波形车辙，如果已经稳定，可将凸出的部分铣刨，在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平压实。对于车辙深度不太大（一般仅限于小于40mm以下），且下面各结构层比较稳定的情况，可以采用微表处的方式进行处理。这一般适用于旧路面车辙深度不大于15mm的情况，超过15mm的必须分两层铺筑，或先用V形车辙摊铺箱摊铺。3结束语综上所述，本文对公路沥青路面的施工技术进行系统陈述，并对沥青路面常见的质量问题分析并提出预防或治理措施。作为公路施工技术人员，不仅要在施工过程中严格按照各种技术规范要求进行施工，避免、减少病害的产生，而且要在出现路面质量通病后，懂得采取科学、合理奋效的治理方法。从而给人们创造舒适、安全的出行道路，为我国的经济发展提供安全舒适的交通设施。'