公路沥青路面施工工艺探讨.pdf

'路桥·航运·交通瞳朔日蓑睇2011年11月公路沥青路面施工工艺探讨吕刚李勇(浙江公路水运工程监理有限公司)摘要：近年来，我国公路建设实现了飞跃式发展，然而随着不断增加的车载数量，造成部分公路出现了破裂现象，因此，加强对公路沥青路面施工工艺的把控，对整个公路路面质量起到了至关重要的作用。本文旨在分析我国公路沥青路面施工过程中常见的质量问题，从沥青路面材料选择、混合料拌合及运输等方面．阐述公路沥青路面施工的质量控制要点。关键词：公路施工：沥青路面；施工工艺：平整度1路面施工材料拌合1．1沥青混合料拌合方法的确认沥青混合料的拌合，应注意要在目标配合比确定后，利用实际施工拌合站进行配合比设计和拌合。实际施工首先应注意确定冷料仓流量，其次拌和机在振动筛已定的情况下，通过振动筛选定尺寸配备；再者，由于拌合楼内的振动筛长度有限，集料不能够充分的进行筛选，因此，需要从各热料仓库中取样进行二次试验，并根据筛选的结果进行矿料分配计算，确定各个热料仓的供料比例。最后，根据搅拌后混合材料的温度变化，最终确定了加热温度及拌合时间的方法。1．2拌合施工异常现象及应对(1)每天第一盘拌合的混合料易出现废料，通过适当的提高火焰的高度，保证开机时粗细集料和沥青加热的温度略高于规定值。也可以通过不加沥青干拌的形式使拌和机各个部门预热。(2)热料仓易出现超粒径颗粒。出现此种情况的原因有三种：①最大筛孔的振动筛破损；②废料的出口筒被堵；③由于振动筛上的超粒径从边框的间隙中落到了下层筛网中。(3)出现花白料是由于温度偏低、拌合时间不够或是除尘工作不理想造成的。要通过升高温度、增加拌合时间和减少矿尘的使用来解决。(4)枯料产生的原因是由于原材料中含水量过大大造成的。烘干时，当温度达到规定值后，粗集料温度反而超过规定值。避免枯料的情况，则需保证细集料风干时间，控制在7％含水量以内。2路面摊铺及压实施工与控制2．1沥青混合料摊铺沥青路面摊铺前，要做好下承层的准备工作，首先是对下承层进行彻底的打扫，采用人工和空压机相结合的原理，对下承层的各项指标特别是平整度进行复测。平整度应该控制在规定的范围内，否则需要采取相对的补救措施来补救。针对凹陷凸起的基层分别有不同的解决方法，对于凹陷的基层进行挖坑回填，对凸出的基层则是利用铣刨的方式处理“取龇艇4己扯．I疋耻j疋舡越龇取越艇越越驵龇舢越取肆越取驵皿舢舢瓤jIL舣龇掣驰“jt舡舢龇jt皿jIL舢舢皿j|L．址再包好滤膜，用钉固定，搭接长度不能低于0．2m；严禁浮放搭接。2工程概况及地质情况某道路工程，路基地质属于海滩沉积软土深层，施工难度大，软土层厚度太深。该标段近期新构造运动较弱，区域稳定性较好，地貌单元属于一级阶地、沿江冲积(堆积)平原，地面标高一般为9．0～15．0m，地形较为平坦。气候属亚热带湿润季风气候，雨量丰沛，日照充足，夏热冬温，四季分明，工程条件差。下伏巨厚的砂土层，主要为细砂、粉砂，处于饱和状态，位于地震基本烈度Ⅶ度区，勘察期间发现有液化层，局部段夹有粘性土薄层，偶见细砾土薄层。3软土地基处理(1)关于方案，先按照规范和该软土路段的地质勘察报告，再通过实际在软土地基修建高等级公路的经验进行初步选定，最后根据处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面的技术经济分析和对比结果，确定了地基处理方案：换填垫层法。(2)通过换填具有较高抗剪强度的地基土，从而达到增强地基承载力的目的，满足构筑物对地基的要求。砂砾垫层：如果路堤高度低于极限高度的2倍，且湿陷性黄土层较薄，填筑材料比较困难，或在雨季施工时，可以采用砂砾(砂)垫层，即在填土与基底之间设排水面，从而使地基在受到填土荷载后，迅速地将地基土中的孔隙水排出，并加快固结速度，提高地基的承载力，减少沉降，防止地基局部剪切变形。但在填土时要注意控制填土速度，所用的材料为含泥量不高于5％的洁净中粗砂，或最大粒径低于5cm的天然级配砂砾。换填法：当湿陷性黄土厚度不低于2m时，则可以利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土，这样可以降低压缩性，提高承载力，提高抗剪强度。减少沉降量，改善动力特性，加速土层的排水固结。它的特点是施工工艺简单，但费用比较高。抛石挤淤：在湿陷性黄土位于水下，更换土时施工困难，且厚度低于3m，表层无硬壳、基底。(3)垫层处理的宽度要达到规范要求，使碾压设备能充分碾压到位，还使形成的垫层压实度产生差异。严把质量关，施工中碾压分层的厚度不宜大于30cm，并逐层检测压实度，达到设计规范要求。4桥梁基础软基处理4。1工程简介某些桥梁位于沿海软土地基较严重的地区，基础均处于深厚淤泥质·108·软弱层中，为了防止这些桥梁在施工过程中或者建成后，桥台和墩柱出现位移或沉降，尤其是台后路面出现了大规模的整体下沉，造成桥头跳车现象十分严重，桥台已出现了不同程度的病害。必须在软土路基中的桥台进行软基处理。4．2技术措施根据当地的实际情况，再结合原材料的选择，采用塑料排水板地基加固和斜桩法，在原有软土地基处设置塑料板，上面设排水砂砾层，并填土预压，这样就能将原有软基中的水分排出，提高软土地基的强度，增强桥台路基的抗滑性。在通过现场监测后，如果固结度达到设计值，则应将填土却除，然后施工钻孔灌注桩和管桩(斜桩)。4．3应注意的问题管桩施工中需注意的其它问题：(1)关于桩身的涌起。如果在软粘土中沉桩，则先沉下的桩可能随土的隆起而上涌。涌起的桩的承载力将降低应选择涌起量较大的桩作冲击试验，如果合格，可以不重复打，若果不合格，除了该桩应该重复打以外外，应将其它涌起的桩同样再作冲击试验和必要的复打。(2)关于打桩的顺序。根据密集的桩群在软土层中的超孔隙水压力的消散现象，应该制定合理的打桩顺序，采用跳打或梅花状路线。(3)关于基础不均匀沉降的问题。该设计中，同时采用了钻孔桩和摩擦桩，如果两种桩型布置在同一基础下，则有可能产生不均匀沉降的问题。张定等对两组桩基竣工后半年开始观测沉降，观测延续时间20个月。(4)关于桥台路基施工填筑的速率。在实际施工中，如果可以的话，建议采取先超载预压排水固结，等路基沉降和水平位移稳定以后，再修建桥台桩基础。如果采取先修筑的桥台桩基，由于桥台桩基对桥头路基填筑速率十分敏感，因此，在进行桥头路基填筑时，为了尽量避免填土对桩基的不利影响，必须严格控制填筑速率。具体的填筑速率需通过现场监测来客观确定。5处理效果总之，通过施工过程中的跟踪监测，指导施工和调整施工步骤、时间和工艺，确保设计技术措施达到最佳效果，同时获得客观真实的技术资料与数据。据观测断面所取得的沉降、水平位移、iL隙水压力的大量观测数据分板，对该道路工程及深厚软土地基桥台沉降问题得到有有效的控制，软基处理措施已达到预期效果。 2011年11月叠村目蓑晦路桥·航运·交通解决。做好混合料摊铺，还要对粘层进行洒布，主要目的是使各个结构层能够紧密的连结从而能够负荷车的重量，但需要注意，洒布不宜多，多了容易泛油。在实际应用中，通常是利用摊铺机施工，目的是为了按照技术要求均匀的摊铺在基层。2．2路面压实及接缝处理技术、工艺2．2．1压实工艺对路面压实和接缝，是为了保证沥青混凝土路面需具有良好的耐久性，因此，在施工中我们要注意混合料配合比及路面压实两个工序。通常路面的压实度受材料性能、施工温度及施工工艺的影响。在选择了合适的压路机后，通过多次的试验最终确定合适的碾压工艺。压实流程有初压、复压和终压这三道工序。初压是压实的基础，目的在于整平和稳定混合料，为复压创造有利的条件；复压则是为了更好的密实、稳定和成型，并且混合料的密实程度也受复压的影响；终压是最后一道工序，目的是为了消除痕迹，保证路面的平整，但是需注意，终压的施工温度不宜过高。2．2．2接缝工艺对于路面的接缝处理，主要指横向接缝和纵向接缝。横向接缝又称为施工缝，是每天施工结束前对横缝进行处理，在最后一车混料倒入摊铺机时，司机要集中精力随时的观察螺旋输送器和熨平机前混料的堆积，保持宽度上一致，尽可能的摊铺出垂直于线路的断面。接缝处理的方法主要有人工热切和切割机冷切两种，其中，切割机冷切法不为常见，热切法则是在施工即将技术的时候，在预先选定的摊铺末端，利用摊铺机摊铺再离开现场。通过人工对混合料铲齐，如果是在预热情况好的情况下，接缝将十分隐蔽。这种方法常被采用。2_3路面平整度控制对路面施工的控制，还需做好路面平整度的控制。路面平整度直接影响着车辆的通行质量，是评价公路施工质量的重要指标之一。影响路面平整度的因素通常有四类，一类是由于摊铺作业时，由于浮动熨平板和沥青材料不平衡造成，二类是碾压作业时，混合料压实不匀、密度和力学特征不均以及松铺造成的下承层不平。三类是摊铺机因素，主要由于摊铺机的熨平板自动调节装置误差造成。第四类则是公路路面下承层不平等反射到路面造成路面平整度降低。3路面检测及裂缝的处理沥青混凝土路面检测：3．1路面压实度的检测通常，对于路面压实的监测采用的方法是核子密度仪法或是钻芯法。利用核子密度仪，是利用核能射线和电子射线对现场的沥青路面密度进行测量，此种方法是速度快，用人少，但是放射性物质对人体健康有危害。另一种检测方法是钻芯发，但是钻芯法需要打洞，洞壁附近的结构容易遭到破坏，所以利用此种方法，国内外通常采取抽样测定作为检测的方法。3．2路面回弹弯沉的测试路面回弹弯沉值越小所承受的能力就越大。我们通常说的回弹弯沉值是在标准的轴载作用下，以O．Olm为单位，路面表面的轮隙位置产生垂直变形或是垂直回弹现象。测量弯沉值，目前采取最多的方法就是贝克曼梁法和自动弯沉仪法。3．3路面平整度检测路面平整度是路面施工质量好坏的重要标准之一。对平整度的测量，通常分为断面类和反应类两种，断面类指的是测定路面凹凸情况，而反应类路面测定则是测量路面凹凸引起的车辆颠簸情况，常在车上放置断面分析仪和数据采集系统测定仪，并通过司机和乘客直接感受路面的平整度。3．4路面结构厚度的检测在路面施工过程中，各层厚度和道路的整体强度密不可分，只有厚度得到保证，路面的各个层次的强度才能够得到保证。因此，路面结构层厚度的检测一般和路面压实度一起检测，通过钻芯法检测压实度或是直接采样。3．5路面抗滑性能的检测通常，路表特征、路面潮湿度和行车的速度都是影响路面抗滑性能的主要因素。检测路面抗滑性能的方式主要有横向力系数测试、摆式仪法、制动距离法。通常，路面的抗滑性通过检测轮胎和路面间的摩阻系数表示，包括路表粗细构造。4路面使用容易存在的问题及处理方法4．1路面在经使用后，容易出现横向裂缝问题，原因有3点(1)公路施工缝隙没有处理好，接缝处不够紧密，结合不密实。(2)沥青不符合当地气和条件和使用质量标准要求，沥青层容易受到温度影响收缩拉伸，从而造成裂缝。(3)桥梁和涵洞通道两侧填土固结和地基下沉。在温差相差较大的地方，基层半钢性材料在温差作用下，容易产生路面裂缝。4．2横向裂缝的处理措施目前，处理横向裂缝的措施主要有以下几种：(1)用热沥青灌缝：进行热沥青灌缝，一般使用石油沥青AH一90}}，首先，施工队要对现场进行预热，将温度控制在150～160℃之间，用专有容器将热沥青浇灌到隙缝内，重复浇灌2～3遍，等到沥青温度恢复到常温后可以通车。(2)使用进口灌缝胶修补裂缝：使用进口胶灌缝工艺取代传统的沥青灌缝处理沥青路面裂缝，是当前公路养护技术的一大改进。传统的灌缝工艺容易受到沥青材料的低温冷脆性及高温软化性等特性的限制，修补后的裂缝会随着气温变化重新开裂，一定程度上加重了路面养护维护的工作量和材料成本。而使用进口胶灌缝工艺在材料一定程度上能够克服这些缺陷。(3)使用sBR改性乳化沥青进行灌注：在SBR改性乳化沥青中加入1％的丁苯乳胶和5％的橡胶粉，并在灌缝后轻撒一定量的石屑，对横向裂缝的修复效果比较明显。5结论通过对沥青路面施工质量控制的研究，从路面施工材料拌合、路面摊铺及压实施工与控制和路面检测及裂缝的处理方面得出了相应的观点和结论，虽然一定程度上能够给公路沥青施工提供相关经验，但是由于我国幅员辽阔的特点，各地施工环境存在着差异，因此，在具体施工过程中，还要结合本地相关经验，具体问题具体分析，保证公路沥青施工的质量。参考文献[1]何广明．全面质量管理综合法．中国标准出版社．1998．55—57．[2]邓学军．路基路面工程．人民交通出版社．2004．34～35[3】邵鸣建．沥青路面机械化施工技术与质量控制．人民交通出版社．2003．18～20[4]宋金华．高等级道路施工技术与管理冲国建材工业出版社．2005．111～112．·109·'