时间:2022-10-27 03:25:48

关键词:沥青路面施工料场 管理总结
Abstract: in highway construction, especially in high grade road construction material field management no matter from the yard planning, staffing, mixing equipment management, raw material finished product material control, or production scheduling, safety management is showing a yard management importance and it and other related work close contact. We summarize several years of work experience and some personal experience, how to do a good job on the management of material yard.
Key words: asphalt pavement construction material field management summary
中图分类号:U416.217文献标识码: A 文章编号:
1绪论
关于沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨性好、振动小、噪音低、施工周期短、养护维修简便等优点,致使它适宜于分期修建,因而日益得到更为广泛的推广和应用。随着全国公路交通基础建设的高速发展和各种体制的逐步完善,沥青混凝土路面已经成为高
等级公路,特别是高速公路的主要路面结构型式。施工企业为了在公路工程建设中追求更高的经济效益,除做好合同管理、财务管理、质量管理和现场技术管理外,拌合料场管理也非常至关重要。料场是工程物资的收发集散地,路面工程建设中所使用的物资材料都要经过料场验收、 计量,拌和出场,如果料场控制不严或者管理上出现漏洞,其经济损失将是非常严重的。
2 结合工程实际,做好料场规划
在一项路面工程项目建设中,首先应该根据地理位置、工程建设情况(建设等级、工程规模)、环境保护等方面确定料场的位置及占用面积。选址重点要考虑交通运输因素,料场最好选择在靠近摊铺现场、而且处于施工标段的中间位置,尽量缩短成品料的运输距离,并确保运输便道方便车辆出入,防止行车干扰。必要时进出口分开使车辆分别出行,缩短不必要的运输等待时间,从而节省成品料的运输成本,提高经济效益。
其次要考虑远离村庄和农作物的种植区域,虽然我们采用的拌和设备都已达国家环保要求的规定,但在生产过程中料场内装载机械和运输车辆的行驶或多或少都要产生污染,选址不当会因污染问题与当地群众产生纠纷,甚至会为此支付昂贵的赔偿费用。将施工的负面影响降到最低,不仅可以避免不必要的环保投诉,赢得良好的社会声誉,还可以在施工中展现企业良好的精神面貌树立施工单位良好的企业形象。
3料场内工作人员的配备
要选择具备过硬的业务能力和认真负责的工作人员。把责任心强、业务素质高的管理、计量和收分人员充实到料场管理岗位上来。不能随意安排人员甚至安排民工从事料场管理工作,条件允许的话,料场的负责人最好安排参加过物资管理培训的人员具体负责管理。
4 做好拌合设备管理
4. 1 做好管理
在脂的选择上要科学,对于一般的轴承选相对便宜的锂基脂,对于振动筛等关键部位要选耐高温、振动的专用脂,以保证机械性能正常发挥。
4. 2制定科学合理的检修、维修计划
做好预防性维修工作,尽量将设备故障消灭在萌芽状态。设备检修应做到有的放矢,重点掌握拌缸、衬板筛网等易损件的性能状况,做好定期检查保养,并根据其磨损程度结合生产任务合理安排更换时间,以提高设备的完好率和利用率。除做好机械部分的检修保养工作外,还要对电器元件和用电设施,做好“四防”(即防尘、防雷、防火和防潮)等保养工作,保持电器元件和用电设备经常清洁无污染。
4. 3做好配件管理工作
拌和设备通常位于离城区较远的地方,配件的购买相对困难。为了保证设备出现故障时有充足的配件进行更换,必须保证一定的配件储备量。特别是对于拌缸、衬板、筛网等易损件,其生产、发货周期一般都在一个月,通常都要求保证2套以上的库存配件。
5 做好生产组织和生产调度
生产调度包括原材料调度、生产班组调度、运输队伍调度及与摊铺现场施工人员的沟通协调等方面的工作。做好生产调度的前提是根据技术部门提供的施工计划,制定材料供应计划、生产计划、组织运输队伍及附近施工机械投入生产过程,确保生产运输能力满足生产要求;对于具有多台拌和设备的拌合料场,要根据生产需要供应的成品料的品种,合理安排生产班组和批次,确保成品料的拌合质量,以保证工程质量达规范要求。
不论是自有设备还是外租设备都要按不同的工作内容,制作适宜的表格记录其设备型号、工作内容、工作时间及工作量。对租用的机械设备,项目部必须与提供方签定设备租赁合同,明确承租设备的安全作业和工程质量、租金计量与支付方式等相关事宜,并对相关的违约责任也必须做到条款清晰,文字简洁、明了,以便于操作,避免发生不必要的经济纠纷。
6 质量控制应从源头抓起
在质量控制方面:作为施工单位首先应遵照上级主管单位(部门)的精神要求,坚持贯彻“质量第一”的方针。项目部要始终严格要求自己不违反操作程序,严格执行各种《施工规范)、(操作规程》和质量自检体系,坚决服从项目办、监理办的安排,认真执行各项管理办法,各项管理制度。切实做到质量人人有责,质量管理科学严谨。坚绝从原材料抓起、杜绝一切偷工减料,粗制滥造及违规操作现象,保证有一套完善保证体系。在施工中严格执行各项质量法规和技术标准、技术规范. 树立质量意识,确保实现施工质量目标。
关键词:公路工程 沥青面层 施工
中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(a)-0-01
沥青路面是以沥青为结合料,将矿质材料粘结成为整体的路面。沥青路面具有以下一些优点:行车舒适、噪音低、施工期短、养护维修简便等,因此,广泛的应用于所需的用处。沥青路面按照材料组成及施工工艺可分为:沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料及乳化沥青碎石混合料路面等。通常,把未经摊铺、碾压的沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料统称为沥青混合料。
1 施工设备
1.1 拌和及运料设备
公路沥青路面在使用过程中会出现不十分严重的集料剥落、路面开裂以及车辙等沥青路面的常见病害其主要原因是由于各种不确定因素造成的这些不利因素主要有设计方面的原因、施工质量控制措施的问题、交通荷载以及气候条件等各种原因。如果养护不及时是必要增大养护费用也同时加大了养护的难度还会对后期的沥青路面的养护工作造成极大的影响,这些病害会造成基层结构甚至整个沥青面层的破坏并加速病害的发展使其急速扩大。如果在病害初期就对破损路面进行处理,不但会节约路面的寿命周期费用还能过极大地延长沥青路面的使用寿命。
1.2 摊铺及压实设备
世界各国普遍存在的一个问题就是沥青路面在使用期内开裂,从裂缝中不断进入水使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,产生唧浆、台阶、网裂,加速、这就是路面破坏路面裂缝的危害。沥青路面裂缝产生后,选用适宜、经济可行的处治方法及时进行维修,控制裂缝的进一步发展,可以防止路面破坏。(1)沥青路面养护技术规范(JTJ073.2―2001)中裂缝的处治方法。在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝,可采用在低温、潮湿季节宣喷洒乳化沥青将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青,再匀撒一层2~5 mm的洁净干燥的粗砂或洁净干燥的石屑,最后用轻型压路机将矿料碾压;沿着沥青路面的裂缝刷涂低量的较低稠度的沥青。(2)国内外大量工程实例采用的裂缝处治方法。对于表现形式比较简单的裂缝(横裂、纵裂),传统上采取封堵的方法:缝宽在5 mm以内时,清除缝内的杂物后,将稠度较低的热沥青灌入缝内,填入干净的石屑或粗砂并捣实刮平;缝宽在5 mm以上时,首先要除去已松动的裂缝边缘,清除缝内的杂物后用热拌沥青混合料填入缝中。
1.3 混合料的拌和
道路在使用过程中沥青路面将由于受压缩而产生弯曲变形破坏这主要是由于受到了车辆荷载的反复作用而造成的,沥青混凝土路面还将伴随荷载作用时间产生滞后弹性变形和不可塑性变形究其原因是因为组成材料本身的粘弹性质不仅仅产生弹性变形的原因。车辙不仅对车辆的运行造成极大影响,加速道路的破坏程度,而且还严重影响道路的使用质量和服务水平。因此,必须采取切实可行的措施尽快维修,保证道路上车辆的正常运行。
1.4 混合料的运送
(1)已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或在运料车辆卸料时留于车上的混合料、以及低于规定铺筑温度或被雨水淋湿的混合料都应废弃,不得用于工程项目。(2)运至铺筑现场的混合料,应在当天或当班完成压实。
2 公路工程沥青面层的特性
沥青路面是以沥青为结合料,将矿质材料粘结成为整体的路面。沥青路面具有行车舒适、噪音低、施工期短、养护维修简便等优点,因此,得到了广泛应用。沥青路面按照材料组成及施工工艺可分为:沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料及乳化沥青碎石混合料路面等。通常,把未经摊铺、碾压的沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料统称为沥青混合料。在设计说明中,设计人一般对总体设计思想、设计标淮、设计中的难点重点、设计图各部门之间的关系、施工人员应注意的问题等做简明扼要的阐述,语句不多,但包含的内容很广泛、很重要,在审图时应引起足够重视。在道路平面图中应了解路线的走向、转角、曲线情况,结构物设置情况,线路附近地表、地貌、河流村镇等情况。在纵断面图中应了解线路竖曲线的设置、线路纵坡设计、线路纵向排水设计等,了解路基土石方挖方填方及各段土方的需用量以及取土、弃土的位置。在横断面图中应了解道路横断面设计、路面各层结构设计、路基横断面超高、横断面排水等情况。通过对市政道路路面施工准备的质量控制,主要包括从人力、物资、技术和施工组织管理等方面对路面工程进行精细化管理,为后续施工程序作好一切准备,路面施工前的准备工作除与路基施工准备相同的以外,主要还有确定料源及进场材料的质量检验、机械选型与配套、拌和厂选址、修筑试验路段等工作。主要因素有:沥青的质量与含量、混合料的空隙率、矿料的性质及级配。
3 公路工程沥青面层施工的质量检查及控制
3.1 施工过程中的材料检查内容及要求
施工中的材料检查,是在每批材料进场时已进行过检查及批准的基础上,再抽查其质量稳定性。施工单位在施工过程中必须经常对各种施工材料进行抽样试验,材料质量应符合质量指标的要求。材料检查的另一项重要内容是矿料级配精度和油石比计量精度。例如对于间歇式沥青混合料搅拌设备,二次筛分后砂石料再分别予以精确计量,是这种设备可以获得较高级配精度和油石比精度的重要保证。因为这种配料方式是将集料、矿粉和沥青分别予以计量,它们的配合比精度仅仅取决于各自称量系统的精度,排除了相互之间制约。
3.2 施工过程中质量检查及控制
施工过程中的质量检查包括工程质量及外形尺寸两部分。其检查内容、频度、质量控制标准应符合规范规定要求。当检查结果达不到规定要求时,应追加检测数量,查找原因,做出处理。
3.3 沥青路面施工质量检查与验收
(1)施工单位自检自评沥青路面施工完成后,施工单位将全线以l~3 km作为一个评定路段,按规定频率,随机选取测点,对沥青面层进行全线自检,计算平均值、标准差及变异系数,向主管部门提供全线检测结果及施工总结报告,申请交工验收。
(2)工程建设单位检查验收工程建设单位或监理工程师、工程质量监督部门在接到施工单位交工验收报告,并确认施工资料齐全后,应立即对施工质量进行交工检查与验收。检查验收应按随机抽样的方法,选择一定数量的评定路段进行实测检查,每一检查段的检查频度,试验方法及检测结果应符合规定要求。
4 结语
在沥青混凝土路面施工监理工作中要不断地进行总结,保持优势,克服一切困难。沥青砼面层施工的质量,在于全员工对施工质量的高度重视,则需要做好全面的宣传工作,还要严格要求、严格控制、严格管理、一丝不苟,做好沥青面层施工质量监理工作,扎扎实实地把沥青砼面层施工质量提高到一个新的水平。
【关键词】沥青路面;质量控制;早期损害
【中图分类号】TU138【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0073-03
引言
随着我国经济的快速发展,道路建设也得到了快速发展,新建道路偏重于高等级,而原有道路则不断升级改造,“十一五”期间,全国公路网总里程新增63.9万公里。但值得关注的是,我国多数低等级公路以及部分高等级公路的沥青路面出现了使用寿命短、早期损坏严重的现象,从而不得不耗巨资进行维修、改造。其中,大多数高等级公路沥青面层虽然已经使用了优质的材料,先进的施工机械,但仍无法修出高水平的沥青面层。我国目前沥青路面施工技术总体水平偏低,质量保证体系不完善,尤其对施工过程中影响质量的各个指标认识不足,没有一个完整的控制指标体系,对沥青路面的施工过程控制还缺乏系统、深入的研究。因此,深入分析沥青路面早期损害原因,加强质量控制意识,明确工前控制措施显得尤其重要。
一、我国沥青路面施工质量控制状况
近年我国道路建设速度发展迅速,道路施工的技术和设备水平发展也比较快,部分施工设备处于国际先进水平,应该说我国道路施工已经具备了良好的硬件基础,但部分道路开通不久出现了不同质量问题或病害,出现施工质量问题的原因是多方面的,但直接的、主要的原因是施工质量控制问题,也是施工技术管理的问题,需要在施工设备设置调控、原材料控制、施工工艺、检测评价等方面做好质量控制工作,才能进一步提高施工质量,也就是加强道路施工的软件环节。实践证明,加强道路施工质量控制,不仅可以提高道路质量,也有利于提高经济效益、社会效益。
随着我国国民经济的持续发展,对高等级公路沥青路面的使用品质及行车舒适度和有效使用年限要求越来越高。只有保证沥青路面的施工质量,才能实现良好的使用性能。目前影响沥青路面施工质量的主要技术问题包括:
1、原材料质量不好,质量不稳定,材料管理不规范;
2、施工设备参数设置不恰当,施工设备局部存在缺陷;
3、施工过程中对关键工序缺乏有效的控制措施,施工工艺不合理,导致施工过程不稳定或匀质性较差;
4、存在机械设备上投入不足,设备性能落后的情况;
5、路面质量检测方式和评价方法满足不了施工质量控制要求;
6、施工质量技术管理上存在薄弱环节。
这些问题将导致沥青路面出现早期损坏,反之如果加强和改进这些方面的控制,也会显著提高路面施工质量。
随着新型沥青路面、新型建筑材料、先进的施工机械应用,需要更加科学的施工质量控制技术和管理方法,施工技术人员需要不断更新专业知识和施工技术。然而,由于我国修建高等级公路沥青路面的时间还较短,建设经验还很欠缺,有经验的施工技术人员的缺乏是普遍存在的问题,加之近期我国道路建设速度又很快,需要加强沥青路面施工的技术和质量控制方面的研究工作,正是在这一工程实际需求的背景下,沥青路面施工质量控制及相关病害研究的提出显得尤为重要和迫切。
二、沥青路面早期损坏与施工质量分析
施工质量控制是一个复杂的系统工作,沥青路面施工质量控制出现任何薄弱环节都可能引起路面早期损坏,如高温车辙、水损害坑槽等典型早期病害。由此,研究沥青路面施工质量控制的要点、关键环节和容易出现的主要问题显得尤为重要,并进一步为实施沥青路面施工质量控制提供参考。
1、高温稳定性病害与施工质量控制
高温稳定性车辙病害是沥青路面一种主要病害形式,尤其近年交通量增加迅速,年均气温也逐渐增加,车辙病害己成为沥青路面的主要病害。沥青路面出现车辙病害与原材料本身性能、设计方案、交通荷载等因素有关,但目前较多的非均匀性分布的车辙病害与施工质量控制关系较大。
下图1为江苏某高速公路所调查的三个标段车辙分布曲线图,分布图表明三个标段的车辙情况各有一定特点,C标的车辙最大,A标次之,B标的最小,比较数据见表1。三个标段路面方案、原材料、交通流量基本相同,通车不久出现车辙病害,但路面车辙病害发展和分布情况存在较大的差异,车辙分布差异表现为两个方面,一个方面是三个标段的整体差异,即三个标段车辙病害整体上表现不同;另一方面差异是每个标段自身路段内的车辙分布变异性也非常大,相距10m的路面车辙深度差异可能很大。
图1分析路段主车道车辙分布图
表1路况调查数据统计表
通过核查施工记录和试验报告发现,车辙病害的差异和间断性分布与施工中两个拌和楼的混合料控制有关,即存在油石比和级配差异,这是两个重要的控制项目,如果控制不好会直接引起早期病害。因此,施工过程稳定性控制非常关键,从设计、原材料、管理、工艺等方面采取系统措施控制好施工的稳定性。
2、水损害与施工质量控制
沥青路面的水损害是沥青路面存在水分的条件下,水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用,使沥青膜渐渐从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。水损害也是沥青路面一种主要早期病害,水损害导致路面沥青混合料松散,并逐渐发展成为坑槽,对交通安全和路面耐久性影响较大。一般沥青路面坑槽分布离散性、随机性较明显,这也说明与施工质量的均匀性控制有直接关系。
有关调查表明,水损害坑槽发展有如下特点:坑槽破坏发生在雨季,开始时一般先有一小块松散,之后脱粒并出现小坑,小坑逐渐扩展成较大的坑槽,如下图所示2。
图2沥青路面坑槽发展过程图示
同图1对车辙检测的同时,采用核子密度仪对该路段沥青路面的空隙率进行检测,结果如图3所示,空隙率分布表现出显著的变异性,波动较大,局部位置空隙率过大,超过8%。
图3分析路段沥青路面空隙率分布
而同时进行的钻芯取样,抽提筛分后发现,部分芯样0.075mm的通过量高达20.6%,超出规范限定的15%,而石料堆场的调查发现,部分粗集料含泥量过大,超过规范值1%。9个样本中有4个小于设计沥青用量4.4%,从而减小沥青膜厚度,进而降低了沥青混合料的水稳定性。
此外,细集料在露天堆放,造成其含水量过大,为了烘干细集料,不得不升高温度进行拌和,导致细集料出现一定程度的脆化,而集料表面温度较高造成沥青结合料出现一定程度的焦化现象,导致沥青粘结性能退化,还有沥青混合料在运输过程中由于种种原因导致在碾压时料温过低难以压实,渗水严重,最终致使沥青混合料的水稳性产生较大的影响。
3、沥青路面开裂与施工质量控制
裂缝是沥青路面的一种主要破坏形式,且裂缝的出现往往是路面损害急剧增加的开始。沥青路面产生裂缝的原因很多,裂缝的种类也是多种多样的,如下表2所列。
表2我国沥青路面裂缝分类
由于沥青路面属柔性路面,其裂缝的产生和开展受基层和路基的影响较多,典型的破坏如,无机结合料稳定层没有拌和到底,在底部留有素土夹层,素土夹层成为沥青路面结构中的软夹层,它会导致沥青面层产生块状裂缝;还有路面的不均匀沉降,会导致路面局部主体断裂。
4、应采取的预防措施
完善的设计是确保路面使用性能的前提,严格的施工是确保路面使用性能的关键,施工质量是诱发沥青路面出现早期破坏的主要因素,所以为防止路面早期损害,要采取一些措施来保证施工质量,主要包括以下几点:
(1)强化施工管理,提高工序控制的科学性。
(2)保证现场试验数据的完整和准确,杜绝弄虚作假,特别是沥青材料、砂、石料的试验数据真实,必须做到试验检测的过程规范化操作;保证沥青路面材料的路用性能,对高路堤、软基处理、填挖结合处、结构物两端填土等重点部位的施工重点监控,防止不均匀沉降影响沥青路面的使用性能。
(3)重视并合理调整道路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系,不能过分追求平整度而牺牲压实度,而是要在保证压实度的基础上追求平整度,否则通车后的路面极易发生水损坏以及松散、车辙等早期病害。
(4)对于路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料,对于水泥稳定类材料,要严格按配合比要求控制水泥剂量及含水量,保证路面基层设计厚度及顶面标高,洒水碾压至要求密实度,保证基层表面平整度,严格控制施工质量,同时要重视半刚性基层的养护,防止反射裂缝的出现。
(5)对于路面面层施工先要严格按规范要求选好材料及材料的级配,凡发现沥青混合料级配不佳,油石比过低;当沥青含量过大时,要及时通知后场对沥青用量进行调整,调试现场施工还应掌握好沥青混合料摊铺厚度,严格按碾压操作规程作业,保证沥青混凝土压实度及平整度,搞好施工缝、结构物伸缩缝位置施工工艺的选择和处理,防止路表水下渗,另外对于边角及有障碍物碾压不到的部位,要使用热墩锤,热烙铁或平板震动夯实。
(6)为减少路面病害的发生,在施工过程中如何控制好沥青混凝土的级配、施工过程中不离析、保证压实度是施工成败的关键,而碾压温度是控制沥青面层压实度的一个关键因素,因此,对于温度的控制在沥青路面施工中非常重要。
通常沥青混凝土拌和站场与摊铺地点相距较远,沥青混凝土运输时间长,混凝土温度受外部因素影响较大,因此,控制沥青拌和料在运输过程中的运输时间是温度控制的最主要的环节。运输过程中导致沥青拌和料温度损失主要是大气环境温度和运输时间两个主要因素,大气环境温度对沥青混合料的温度影响,主要体现在沥青拌和料的摊铺-初压-复压-终压阶段,为了保证沥青拌和料在摊铺-初压-复压-终压阶段的温度要求,拌和站出料温度应随大气环境温度的变化而变化,沥青拌和料的温度在运输过程中损失温降,通常与自卸车运输途中的运输时间成正比关系,运输时间越长,温降越大。
三、沥青路面施工质量控制管理体系
以上分析表明,沥青路面施工过程复杂、影响因素环节多、变异性大,任何一个环节出现问题,都可能引起早期病害。沥青路面的质量不是简单的由试验和检测实现的,而必须通过执行合理设计的质量控制和质量保证计划来实现。承包人应合理设计质量控制计划,而业主应合理设计质量保证计划。这些计划的设计及执行对热拌沥青混合料路面的生产、摊铺及使用性能至关重要。
1、质量管理体系与控制
质量管理科学自产生至今经历了三个阶段:质量检验阶段、统计质量管理阶段与全面质量管理阶段。
质量检验阶段,质量检验人员根据技术标准,利用各种测试手段对零部件(工序、半成品)和成品进行检查,做出合格与不合格的判断,不允许不合格部件进入下道工序或出厂,起到了质量把关的作用。这种质量检验主要是在产品制造出来后进往,这样的质量管理表现为一种被动管理.
统计质量管理阶段,从单纯依靠质量检验事后把关,发展到进行工序控制,突出了质量的预防性控制与质量检验相结合的管理方式。在此管理阶段,强调“用数据说话”和应用统计方法进行质量管理,因此通常将这一阶段称之为统计质量管理阶段,简称为SOC阶段。
全面质量管理概念的涵盖较广泛,其核心是“三全”的管理:全面的质量管理、全过程的质量管理、全员参与的质量管理。
为了实施项目质量控制,应建立全面质量管理体系和控制体系,首先必须确定控制目标,其次应建立控制机制,同时必须重视和加强信息的传递与反馈。
控制是对被控系统的整体而言的,既要控制被控系统从输入到输出的全过程,也要控制被控系统的所有要素。在项目质量控制中,根据被控系统全过程的不同阶段,控制可分为三类:①事前控制,又称为预先控制或事先控制,即在投入阶段所进行的控制,实质上是一种预防性控制,如质量预控就属于事前控制。②过程控制,也称为事中控制,即在转化阶段所进行的控制。如工序质量控制就属于过程控制。③事后控制,即在输出阶段所进行的控制,如项目交工验收阶段所进行的质量控制。这种控制实质上是一种合格控制。基于沥青路面施工过程特点,对于沥青路面施工质量控制的重点是事前控制和过程控制两个阶段。
2、沥青路面施工质量管理控制特点
对照项目质量管理科学的发展,我国沥青路面建设的质量管理基本处于质量检验阶段,目前使用的检测方法及质量检验评定标准,在很大程度上属于事后认可。对于需要及时反馈的质量控制来说,具有明显的滞后性与被动性,无法起到动态控制作用。分析目前沥青面层施工的质量状况,原材料质量、混合料级配、油石比、温度、厚度等主要技术要素都存在较大的变异性,可能使路面质量产生过大波动,路面局部早期损害严重,使用年限缩短,部分项目通车一、二年后开始大规模维修,因此在路面施工中进行系统质量控制,提高施工质量控制水平势在必行。但是目前国内外对沥青路面施工过程控制缺少较为系统和完善的研究成果,前期准备工作以及施工现场缺少必要的技术指导,从而导致沥青路面的最终施工质量得不到有力的保证。
控制体系是通过对沥青路面施工中能直接影响工程质量的重要检测指标,如关键工序、重要工艺参数及关键设备的操作程序等,进行数据采集并及时分析处理,从而及时判定施工工艺是否得当,判别施工质量的优劣程度,变事后控制为有效的过程控制。
沥青面层施工质量控制是公路工程项目质量管理的组成部分,在施工质量控制过程中,用系统观点及控制原理,建立适用的技术指标体系,明确控制目标,建立统计控制与技术诊断相结合的调控机制,即动态质量控制方法达到监控、纠偏、改进、提高的动态施工管理过程,最终铺筑出高质量的沥青路面。
沥青路面的施工是一个复杂的过程,对其过程中关键环节的控制研究是多方面的,只用一两个指标是不能全面反映施工过程和控制施工质量,为此,需要建立一个系统的指标控制体系。质量管理与控制体系是由许多的有内在联系的单项指标组合而成,在设计时,既要从总体全面考虑整个体系所应包含的内容及其框架,也要逐一考虑各个单项指标的含义、适用范围和计算方法等。
3、沥青路面施工质量控制原则与发展
基于沥青路面施工特性,沥青路面施工质量控制应注意以下原则:
(1)主动控制原则,由于沥青路面施工具有工程规模大、投资巨大、控制难度大、变异性大等特点,如果前期准备出现问题,后续很难纠正或需付出巨大代价,因此沥青路面施工中必须做好事前准备和事前控制,包括设计审核、原材料准备、设备检验、工艺管理考核等。
(2)系统平衡原则,沥青路面施工是一个系统过程,包括前期准备、施工过程,应从系统平衡角度进行前期准备和过程控制,施工过程又可分为拌和、摊铺、碾压等工艺过程,也需要从系统平衡角度控制各个工艺过程连续、平稳、有序,从而为保证路面质量均匀稳定建立基础。
(3)整体与细节原则,沥青路面施工是一个复杂过程,既要建立整体过程控制体系,又要保证每个细节质量控制,只有细节的质量得到保证,整体工程的质量才能得到保证。也就是只有控制好每一车混合料质量,才能控制好每lm路面质量,进而才能保证整条公路路面质量,实施全面质量管理体系。
(4)过程控制原则,只有通过加强过程监控,才能及时发现影响施工质量的问题,以便及时采取措施,保证质量稳定。
为了提高沥青路面施工质量控制水平,还需要进一步改进和完善控制方法和体系:
(1)实施全面质量管理控制体系,沥青路面施工是一个复杂过程,影响因素环节众多,提高施工质量控制管理水平是提高沥青路面质量的必要条件,建立全面系统的施工质量控制管理体系。
(3)建立基于概率统计的质量控制体系,只有建立基于概率统计的控制体系才能客观全面的检测评价路面施工质量,判别施工过程控制状态,为施工质量控制提供基础数据,并为工程验收和实施按质支付提供依据。
(3)实施按质支付的质量管理体系,可调节支付形成了契约形式激励机制,促使承包人提高工程质量,明确细化质量管理验收标准,提高业主质量管理的效率和效果,保护投资人利益。
四、结论
本文分析了我国沥青路面施工质量控制的现状和主要问题,结合沥青路面施工质量控制工程实践,从设计、材料、工艺过程、检测评价等方面系统分析质量控制关键环节和相应技术措施,具体总结如下:
1、研究分析了集料、沥青等原材料对沥青路面施工质量的影响,提出了原材料供应、生产、管理等方面的质量控制要点和措施;
2、结合实际工程中沥青路面典型病害,分析了沥青路面施工质量控制的主要问题及改进措施,提出了应充分考虑影响质量的各个因素,应从系统、过程、整体的角度进行沥青路面施工质量控制;
3、总结提出了沥青路面施工质量控制体系的基本原则:系统平衡原则、整体与细节原则、过程控制原则。
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[5]沈金安.解决高速公路沥青路面水损害早期损坏的技术途径[J].公路,2009.5
【关键词】沥青砼油面;裂缝成因;措施
21世纪的今天,公路建设蓬勃发展的同时所带来的道路病害越来越多,尤其是最常见的沥青砼油面裂缝,严重阻碍着我国公路建设的发展。为了有效的对沥青砼路面使用寿命给予一定的保障,本文对沥青砼油面裂缝成因进行了主要分析有一定的经济价值和现实意义。
一、工程概况
就津汕高速九标段工程而言,2009年3月17号-4月5号施做了两层水稳料,5月5号开始沥青砼油面施工,底层油面刚铺完就被水稳料从水稳基层接缝处顶起,形成横向裂缝。2010年在一级公路徐良路建设中,KO+000~K0+600段老路两侧填沟加宽,2011年离油面1m处自来水公司挖2.5m深的沟下直径80Cm铸钢管,之后不久在老路拓宽处出现纵缝,徐良路工程全长7.337公里,路宽22m,两侧各5m人行道,两侧各14m绿化带,总宽60m,结构层为4CM细粒式沥青混凝土(AC-13),6CM中粒式混凝土(AC-20),两层18CM石灰粉煤灰碎石,15CM12%石灰土,15CM10%石灰土,总厚76CM。
二、沥青砼油面裂缝的类型及表现形式
(一)沥青砼油面裂缝的类型
沥青砼油面裂缝主要有行车荷载作用下产生的裂缝以及非荷载型裂缝两种。所谓的行车荷载作用下产生的裂缝主要是在车辆荷载作用下,而半刚性基层底部所产生的拉应力断裂,进而产生的沥青砼路面断裂。而非荷载型裂缝主要是受到温度的影响,在低温的影响下,裂缝逐渐收缩,而在高温情况下,沥青砼油面将会产生温度疲劳裂缝。
(二)沥青砼油面裂缝的表现形式
图1 沥青砼路面横向裂缝 图2 沥青砼路面纵向裂缝
图3 沥青砼路面的龟裂 图4 沥青砼路面的反射裂缝
沥青砼油面裂缝的表现形主要有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂以及反射裂缝四种形式。如图1、图2、图3、图4所示:
三、沥青砼油面裂缝形成的内因分析
一般来说,沥青混合料是一种高强度的粘弹性材料,就沥青砼路面而言,其路面相对平整,有着一定的耐磨性和较低的噪音,形成相对舒适,而沥青砼路面有着较短的施工周期以及较为简单的养护维修工作。然而,沥青砼路面在便利行车的过程中,一方面就要长时间的暴露在自然环境中,另一方面还要承受着行车所带来了的一系列的压力,进而使得砼路面必须有着一定的承重力,从根本上降低了公路的实际使用功能。
沥青砼油面裂缝形成的真正内因主要是由于沥青材料受到温度的影响进而使得沥青混合料的应力相对松弛。而材料主要引起的沥青砼油面裂缝的原因一方面是由于沥青质量的不达标,没有合理的把握好沥青混凝土的抗拉强度,进而使得沥青砼油面产生横向裂缝,同时半刚性基层水泥剂量的配比不合理,从而使得砼油路面出现收缩裂缝,其裂缝主要以横向裂缝形式出现;一方面沥青混合材料相对教细以及结合料相对较少,同时集料级配不合理也会导致沥青砼油面裂缝产生;另一方面由于沥青材料在低温的时候有着较差的延性,在冬季的时候,很容易使得路面产生早期裂缝。
四、沥青砼油面裂缝形成的外因分析
沥青砼油面裂缝形成的外因是各方面的,资金的投入不足、设计上的缺陷、施工管理的不严以及路面的超载等在一定程度上直接影响着沥青砼油面的质量。
(一)资金投入不足
一般来说,就津汕高速九标段工程而言,由于工期紧张,在3月份就开始了施工,此时正处于零度以下,由于没有采取必要的冬季施工措施,也没有考虑热胀冷缩的影响,没有对水稳基层进行收缩逢处理,进而使得路面在5月份天气转热铺油的时候,由于铺油时温度急剧上升,致使水稳基层因热胀在接缝处顶起油面,导致油面出现了严重的损害以及裂缝。而在2010年的一级公路徐良路建设中,因为自来水公司投入的资金数目相对有限,挖沟下管后没有进行集料回填及分层夯实,很显然挖沟破坏了路基坡角,致使路基失稳,在车辆荷载作用下,而且在老路拓宽时没有使用土工格栅,其裂缝的存在也就显而易见了。
(二)设计上的缺陷
设计上的缺陷一方面是由于设计与路段实际情况的差别相对较大,另一方面则是由于补强段的路面厚度相对不足。由于在目前的路面设计中,同一路面采取的路面结构相同,但是就其实质性而言,同一公路在某种程度上有着相对不同的地段地质情况,进而导致的不同程度上的裂缝。地下管到的设计不合理,也在一定程度上使得基层压实处于不平衡的状态,从而使得沥青路面产生横向的裂缝。
(三)施工存在的问题
1. 一般来说,由于施工引起的沥青砼路面裂缝的原因一方面是由于公路路基处于相对不均匀的沉陷,进而使得公路路基处于纵向裂缝;一方面则是由于路基有着相对较弱的强度,以至于路基严重下沉或者是路面出现裂缝;2.另一方面基层不合理的养生,对于干缩裂缝的产生有着直接性的影响作用。同时施工过程中存在的问题并不仅仅局限于以上几点,而施工缝不合理的处理以及不正确的碾压方式也是横向裂缝产生的先决性因素。路面碾压过程中出现的横向裂缝,往往是某区域的多道平行微裂缝,裂缝长度较短。采用半刚性基层材料做基层的沥青路面,通车半年后出现近似等间距的横向反射裂缝。路面边缘压实不到位出现的掰裂3.路面在纵、横向接茬处产生不规则纵、横裂缝;或冬期发生的冻胀纵、横裂缝。4路面出现的凸起开花和不规则的短裂缝。5、路面沉陷性“疲劳性裂缝”,及半刚性基层的平整度不好导致的油面裂缝,灰土夹层导致油面出现的龟裂缝。
(四)因为超载而引起的沥青路面裂缝的原因一方面则是由于车辆有着较大的累计轴次,进而将路面弯沉值相对较大;一方面则是由于车载与路面基层抗拉强度的强度相比较明显较大,从根本上使得层底容易陈胜拉裂;另一方面则是由于超载车辆刹车以及上下坡过程中导致的沥青路面层的破坏。
总而言之,影响沥青砼路面裂缝的成因并不仅仅局限于以上几点,在实际的生活中,气候也是导致沥青砼路面裂缝的先决因素。
四、沥青砼油面裂缝预防措施
(一)设计方面的预防措施
要想从根本上防止沥青砼油面出现裂缝,就要对砼油面进行合理的设计,一方面则要对远景交通量进行充分而又全面的估计和预测,对超载车辆的比例适当的考虑,将路面结构层的标准进行提高,基层应选择抗拉性能较好以及干缩系数相对较小的材料;另一方面就要使得地下管线距离路面顶层不少于80cm。若距离小于80CM,则采用水泥混凝土包管。
(二)材料上的预防措施
对于减少沥青砼油面裂缝要想从材料上做起,从根本上预防沥青砼油面裂缝的产生,一方面就要严格的执行相关技术规范和技术标准,充分的掌握当地的气候条件以及道路情况,正确的选用沥青种类,将温缩裂缝尽可能的减少;一方面就要对原材料的质量进行严格的筛选和确保,使得抽检频率远远大于规范要求;另一方面则要尽可能选用稠度相对较低、延度相对较高以及含蜡量相对较低的面层沥青,在运输混合料的过程中采取一定的保温措施。
(三)施工上的预防措施
1、 施工方面的措施一方面就要保证路基填土过程中无淤泥、无腐殖土以及无有机物等,要使得路基天的压实度远远大于设计值;灰土拌和无夹层。一方面就要沥青延度进行控制,尽可能防止沥青砼混合料拌制过程中出现的高热现象;另一方面则要对沥青混合料的拌合、摊铺以及碾压进行严格的控制,同时还要从根本上控制沥青混合料的通车温度。然而在实际的施工过程中还要对施工过程进行有目的有组织性的进行,严格的遵守相关技术指标,并对作业进行最大程度上的规范进行。2、碾压上过程中出现微小裂缝的原因是,由于碾压前沥青混合料摊铺时间过长,其表面变冷,要成僵皮,而其内部较热,可塑性好,造成压路机串皮碾压,或过早使用重碾,均会出现波浪;或由于底层与面层粘结不好,或过碾产生推移横裂纹。压路机加速减速太猛,尤其转向时太猛产生路面横纹。平找补料层过薄或摊铺过厚,过量碾压产生横向裂纹。3、灰土、水泥土或其他无机结合料的基层、垫层,碾压后由于未能潮湿养生,造成较大的干缩反射上来的横裂,所以要做好养生。4冷地区,沥青料粘结力低,易造成早期开裂。道路冻胀造成的拱起开裂。石灰土中的灰块未消解,造成沥青路面膨胀开裂。接茬处理不好开裂。在沥青料摊铺过程中,为防止产生横向裂缝,应做好以下工作:(1)、严把沥青混合料进场摊铺的质量关,集料过细、油石比过低、炒制过火、油大时,必退货并通知厂家,严重是可向监理或监督报告。(2)、严格控制摊铺和上碾,大风和降雨时停止摊铺和碾压。(3)、严格按碾压操作规程作业。平地碾压时,要使压路机驱动轮总接近摊铺机上;压路机驱动轮在后面,使前轮对沥青混合料预压,下坡碾压时,驱动轮应在后面,用来抵消压路机自重产生的向下冲力。碾压前,应用轻碾预压。压路机启动、换向尽量在压好的路面上。(4)、双层式沥青混合料面层的上下两层铺筑,易当天完成。如间隔时间长,必 须清扫干净并浇洒适量粘层沥青。(5)、确定好松铺系数,采用全路宽多机制摊铺,以减少纵向分幅接茬。(6)、控制沥青的延度,或进行低温冷脆改性。(7)、路中雨水支管、检查井应分层掺灰夯实,必要时采用水泥稳定沙砾或低标号混凝土处理。(8)、由于基层出现的油面网裂龟裂,连同基层一起处理。(9)安装缘石或侧石内外槽要用小夯夯实,避免掰边出现裂缝。
(四)控制超载上的预防措施
要想从根本上控制超载一方面就要对车辆超载运输进行限制;另一方面则要实行双后轴大型载货车辆,对道路进行一定的保护。
五、沥青砼油面裂缝处治方法
在对沥青砼油面裂缝进行处治的过程中,主要有灌缝处治、加铺路面以及综合处治三种方法:
首先就灌缝处治而言,当细裂缝在2~6mm内,采用改性乳化沥青进行灌缝处理;当细裂缝>6mm时,采用改性沥青进行灌缝。
其次就加铺路面而言,首先产出夹有软弱层以及不稳定结构层,将新混合料进行铺筑处理,多采用铣刨网裂面层进行加铺路面处理。
最后就综合处治而言,当公路路基处于不稳定状态,多采用水泥对路基进行处理,将深度控制为20~40cm,消石灰的用量控制为5%~10%。当土地的基层相对稳定时,进而进行基层处理和面层处理。
六、结语
总而言之,在公路建设的进程中,沥青砼油面裂缝产生的原因是各个方面的,要想从根本上防止沥青砼油面裂缝的产生,就要从实际出发,合理的对沥青砼路面进行合理的设计、规范的施工以及严格的养护,全面提高公路路面的使用功能,进而推动公路建设的快速发展。
参考文献:
[1]高强,刘川. 沥青砼路面裂缝成因及防治对策[J]. 交通标准化,2010,15:191-193.
关键词:废轮胎橡胶粉改性沥青应用研究 混合料 高速公路 养护维修
本研究属甘肃省嘉峪关公路养护段科技项目《高性能橡胶沥青的性能研究与应用》子项目。
Abstract: this paper describes the performance of rubber asphalt, asphalt mixture, rubber asphalt concrete pavement construction technology, and the noise reduction effect of the rubber asphalt concrete pavement were tested.
Key words: waste tire rubber powder modified asphalt mixture highway maintenance application research
This study belongs to jiayuguan in gansu province highway maintenance period of science and technology project "performance research and application of high performance rubber asphalt" subproject.
中图分类号:U412.36+6文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
当前,我国高等级公路骨架网络迅速发展,其中,绝大部分是沥青路面,这是由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能,而且建设速度快,维修方便。与此同时,我国公路运输的超载现象也已经发展到非常严重的程度,货运车辆的轴载普遍超标。加上十来年的气候变暖趋势,高速行车驱动的巨大动水压力,路面行车作用呈现高温、高荷载和高动水压力的三高趋势。对路面材料尤其是直接承受荷载的沥青混凝土面层材料提出越来越高的要求。路面早期损坏(初期损坏)较大面积地出现在不少今年刚建成通车的高等级公路上,而病害形式几乎都是面层水稳定类和高温稳定类病害。如何提高沥青混凝土材料的高温和水稳定性能,是当前路面材料研究的热点。改性沥青和纤维类材料的添加在一些特殊工程中取得了比较明显的效果,但是,其高昂的成本严重限制了推广使用。
随着我国汽车工业的飞速发展,作为“黑色污染”的固体废弃物——废旧轮胎的数量也随之增加,这些“黑色污染物”遍布城乡每个角落,严重污染我国环境,这已成为人们21世纪关注的重大环保课题。因此铺筑改性沥青路面选择沥青材料时,废旧橡胶沥青的独特优势得以凸显,橡胶沥青路面也迎来了难得的发展机遇。由于废旧胶粉生产技术不断改进和橡胶沥青性能的提高,橡胶沥青有望成为改性沥青的重要组成部分。橡胶沥青的突出优点是可以“变废为宝”,在处理废旧轮胎、保护环境的同时提高改善沥青及沥青混合料的路用性能,增强沥青路面的使用性能和耐久性,长期以来是国内研究的热点问题。今年来,橡胶沥青技术又了新的发展,主要是通过高速剪切工艺和化学助剂来提高改性性能为主。目前,废胶粉的价格远低于 SBS,利用废胶粉代替价格昂贵的 SBS作 沥青改性剂是一种既经济实用又简单有效的方法,不仅可以降低修路的成本,还可以充分利用资源,变废为宝,消除“黑色污染”。因此,我国修建高速或高等级公路及维修公路采用橡胶沥青,具有良好的发展前景,对橡胶沥青及沥青混合料路用性能进行研究具有重要意义。
本论文在充分调研国内外橡胶沥青研究成果和技术水平基础上,以甘肃省清嘉高速公路橡胶沥青路面工程为依托,根据当地的交通环境和气候特点,解决2012年 橡胶沥青混凝土在嘉安高速养护维修工程应用橡胶沥青的有关技术问题,研究更加科学的橡胶沥青评价方法、路用性能特点、施工方法和质量控制等方面内容,使得橡胶沥青性能更稳定,更易施工,从而进一步推广应用橡胶沥青,提高橡胶沥青路面的使用性能和耐久性,延长其使用寿命。
AR-AC13S橡胶沥青混合料在清嘉高速应用尚属首次,其目的是为了2012年橡胶沥青混凝土在嘉安高速养护维修工程大规模的使用做试验。甘肃省规划勘测设计院做出了室内配合比,依据室内配合比设我们调试出了生产配合比。通过清嘉高速公路酒泉收费站匝道的铺筑确定了混合料合理的施工工艺,为今后橡胶沥青混合料路面在嘉安高速养护维修工程大规模的应用积累了经验。
AR-AC结 构与传统 AC结构混合料有一定的区别,在设计级配上为典型的断级配混合料,其级配类型与S MA和 O GF C较 为接近。级配更为间断,矿料间隙率VMA更大,为容纳胶粉提供空间;高油石比,发挥橡胶沥青抗裂性能,提高耐久性;铺面构造深度更大,提高性能安全性。
一、 原材料要求
1.1 胶粉要求
胶粉是影响橡胶沥青性能的一个重要因素,其对橡胶沥青性能的影响主要体现在来源、生产方式、胶粉掺量等。胶粉的种类很多,天然胶含量高的斜交轮胎胶粉对橡胶沥青性能改善优于合成胶含量高的子午轮胎胶粉,结合以上分析,制定路用橡胶粉如下技术指标:
1、宜首选常温研磨粉碎的废轮胎胶粉。
2、路用橡胶粉颗粒宜选用30~80目范围内粒径,物理技术指标宜满足表1规定,化学指标应满足2规定。
路用橡胶粉的物理技术指标一览表表1
在以上指标中,天然橡胶含量至关重要,必须满足要求,否则将无法达到预期要求。
1.2 基质沥青要求
橡胶沥青所使用的基质沥青应符合JTG F40-2004的规定。本工程采用的是中海油滨州生产的A-90#道路石油沥青。
道路石油沥青技术指标90号A级表3
1.3 集料要求
所用集料为黑山湖料厂生产的玄武岩,集料采用石质坚硬、清结、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石,采用反击式破碎机扎制而成,其规格为:碎石S9S(10-20mm)、S12(5-10mm)、以及石屑S15(0-5),其中碎石S9S(10-20mm)过16.0筛孔以剔除超粒径颗粒。试验表明所用集料相关指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的相关规定。
1.3.1粗集料
上中面层中的粗集料应选用洁净、干燥、无风化、无杂质、具有足够强度、耐磨耗性能好的材料,4.75mm以上粗集料至少应有 90%( 重量比 )为碎石颗粒材料,且每颗碎石颗粒至少应具有两个破碎面。破损率不得大于 20%, 坚固性试验损失不得大于12%, 针片状含量不大于15%。其主要技术指标应符合表5的规定。
粗集料主要技术性质指标 表5
1.3.2细集料
细集料应采用碎石石屑或基质砂,不宜采用天然砂,石屑规格应满足表5-2中要求。细集料中 4.75mm 筛上残余应小于细集料总量的50%。细集料质量技术要求应满足表6、表7中规定。
沥青面层用石屑规格 表6
1.3.3填料
橡胶沥青的填充料应采用石灰石矿粉或消石灰粉或水泥或其它不起化学变化的矿物质。填充料不得含有土块、粘土颗粒或其它有害物质。消石灰粉、水泥应作为抗剥落剂使用, 替代矿粉含量 50% 以内。为保障橡胶沥青路面的高温稳定性、抗剥落性能及混合料抗析漏能力,可考虑掺加纤维 ( 矿物纤维、合成纤维等 ), 纤维掺量一般为沥青混合料总量0.2% 左右。矿粉质量技术要求应符合表8中规定。
矿粉质量技术要求表8
1、 矿粉筛分结果汇总见表9
表9矿料筛分结果汇总
注:在进行配合比设计时对碎石S9(10-20mm)过16.0mm筛孔以剔除超粒径颗粒。考虑拌合楼除尘效果对石屑S15(0-5mm)过0.075mm筛孔处理
2、 矿料级配的选择
依据《嘉安高速公路养护维修工程施工图设计》文件,在选择集料结构时,以间断级配、骨架结构为原则,优化混合料的级配。初步确定三组粗细不同的矿料级配进行配合比设计,三种级配的矿料比例明细表如表10所示
表10三种级配的矿料比例明细表
2.740 2.722
各合成级配及级配范围见表10,级配曲线见图1
图1 橡胶沥青AR-AC13及改性沥青AC-13C级配组成
表11AR-AC13S沥青混合料矿料级配组成及要求
3、 确定矿料级配及最佳油石比
分别测定AR-AC13S三种级配的VCAdrc,初试油石比按8.1%压实75次每组制备4个旋转压实试件,测定VCAmix及试件体积指标,在满足VCAmix小于VCAdrc的基础上优选级配,测试结果见表12及表13
表12VCAdrc测试结果
表13旋转压实试件体积指标实验结果汇总表
由表12和表13可知,级配3 VCAdrc小于VCAmix且矿料间隙率不满足技术要求,级配1和级配2各项指标均满足技术要求,结合以往施工经验并考虑考虑施工过程中质量控制初步选定级配2为矿料设计推荐级配曲线
4、 油石比优化过程
4.1 旋转压实实验
按设计矿料比例配料,采用4种油石比进行旋转压实实验并测定试件的体积指标,实验结果见表14
表14 级配2最佳油石比马歇尔实验结果汇总表
5 混合料性能验证
5.1 水稳定性检验
根据设计油石比7.9%及级配进行浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验来检验设计沥青混合料的水稳定性能。实验结果分别见表15和表16
表15浸水马歇尔稳定度试验结果
表16 冻融劈裂实验结果
5.2 高温稳定性实验
实验条件:在60.0±1℃,0.7±0.05MPa条件下采用设计油石比7.9%进行车辙实验以检验沥青混合料的高温稳定度性,车辙动稳定度实验结果分别见表17所示
表17 车辙实验动稳定度
5.4谢伦堡析漏检验(烧杯法)
实验条件:实验温度185±2℃,将混合料保温1小时后进行析漏实验,实验结果见表18
表18析漏实验结果
5.5拉伸强度检验(烧杯法)
采用直径150X115mm旋转压实试件测定所设计AR-AC13S橡胶沥青混合料拉伸强度,实验结果见表19
表19 拉伸强度实验结果
6、 配合比设计结论及建议
AR-AC13S橡胶沥青混合料目标配合比设计,本次设计采用矿料比例见表20,合成级配见表21,混合料设计体积指标见表22
表20 矿料配合比及油石比
表21合成级配通过率
表22最佳油石比及密度、空隙率
通过混合料级配调试和相关验证试验,表明所设计的AR-AC13S橡胶沥青混合料抗水损害性能、高温稳定性能均满足要求
三、路面结构
1、一般改性沥青罩面方案
2、橡胶沥青罩面方案
四、橡胶沥青生产
1、 生产流程
橡胶沥青专用自动化成套加工设备(见图2-1)是由济南重交路桥工程有限公司自主研发的橡胶沥青专用生产设备。
2.2 橡胶沥青专业成套加工设备工艺
橡胶沥青加工设备彻底改变了国外橡胶沥青纯物理方法搅拌的加工工艺,以剪切、研磨、搅拌相结合,并辅助以化学助剂,利用物理和化学方法,使胶粉和沥青形成稳定的体系,不易产生离析,一举突破国外同类产品橡胶沥青贮存使用有效期6-9小时的技术瓶颈,延长至1个月,从而保证了产品在长期贮存的情况下品质稳定,降低了施工的难度,在制备工艺上实现了重大技术突破。橡胶沥青生产流程见图1。
图1橡胶沥青生产流程图
2.3 专用生产设备
图2 橡胶改性沥青生产设备
为保证橡胶沥青质量,橡胶沥青生产设备包含:自动化全程控制系统(电脑控制)、快速升温系统(20秒钟内把基质沥青从160℃提升到190℃)、连续式自动精确配比上料系统(精确度0.5%)、高速剪切预拌系统(3500r/min)、熔胀搅拌反应储存系统(必须底部卧式搅拌)、管道泵送系统等;每小时产量20吨。
2.3 生产的核心环节
① 首先是把基质沥青通过快速升温系统从160℃升温到190℃,在20秒内完成,时间太长会导致沥青老化,而沥青低于190℃则无法与胶粉均匀熔胀;
② 橡胶粉与升温后的基质沥青经过由电脑控制准确的配比,再同时送入到高速剪切预拌系统进行均匀预拌,转速达到3500转/分钟。
③ 把经过高速剪切预拌的橡胶沥青输送到(卧式搅拌罐)熔胀反应系统,进行充分熔胀反应。
④ 生产好的橡胶沥青直接供应上拌和楼,橡胶沥青加工温度控制在180℃-190℃,混合反应时间不少于45分钟。橡胶沥青中橡胶粉的掺量为20%。
3、橡胶沥青混合料施工注意事项
3.1 温度控制
(1)严格掌握橡胶沥青和集料的加热温度以及橡胶沥青混合料的出厂温度。AR-AC-13沥青混合料的施工温度控制范围见表3。
表3 橡胶沥青混合料的施工温度(℃)
3.2 拌和时间
拌和时间由试拌确定。必须使所有集料颗粒全部裹复沥青结合料,并以沥青混合料拌和均匀为度,总拌和时间控制在60~65s。
3.3 橡胶沥青混合料的运输
(1)采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于150mm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔,孔口距车箱底面约300mm。
(2)拌和楼向运料车卸料时,汽车应前后移动三次装料,以减少粗集料的离析现象。
(3)沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,根据工程规模摊铺机前方应有3~5辆运料车等候卸料。
(4)运料车选用大30吨以上自卸车,在运输车辆的两个侧面、顶面以及车后门都进行了篷布覆盖,以达到最佳保温效果。
(5)连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。
3.4 橡胶沥青混合料摊铺
采用7.5米的沃尔沃8620摊铺机进行摊铺工作,连续稳定地摊铺,是提高路面平整度最主要措施。对于橡胶沥青混凝土,摊铺机摊铺速度应根据拌和楼的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度,按1~3m/min予以调整选择,做到了缓慢、均匀、不间断地摊铺。
3.5橡胶沥青混合料的压实成型
(1)橡胶沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节,因为橡胶沥青混合料对温度很敏感,应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度,初压必须在摊铺后较高温度下及时进行。
(2)橡胶沥青砼碾压温度的高低与橡胶沥青的黏度有关,黏度越大,碾压温度越高。橡胶沥青砼的初压温度控制在160℃以上,复压温度控制在140℃以上,终压温度控制在100℃以上;
(3)初压采用12T的三一重工双钢轮振动压路机,在摊铺15m左右就紧跟碾压,以尽快表面压实,减少热量散失,初压为2遍;
(4)复压紧跟初压,采用“高频、低振”的模式,采用26T的胶轮压路机碾压6遍;
(5)终压是采用12T双钢轮压路机静压3遍。
(6)开放交通的时间控制由于橡胶沥青砼黏度较大,我们在施工完12小时后开放交通,由于施工区域位处匝道,我们在新铺的路面上撒少量的石屑,防止粘轮。
五、橡胶沥青路面使用性能
清嘉高速试验段完工后测试
建造成本结构厚度对比
结束语:AR-AC13橡胶沥青混合料在设计级配上为典型的断级配混合料,粗集料用量多,细集料用量较少,级配类型与SMA 相似,与其不同的是设计时填料可不添加矿粉,而采用水泥代替,其水泥掺量一般为2%左右,为密实嵌挤型骨架结构,设计方法也有一定的可选性,不同设计方法其级配范围也有较大差异,本路段采用马歇尔方法击实方法求得适宜的空隙率(设计空隙率为2.7±1)。由于其骨架较好,橡胶沥青黏度大,因此,在施工中需控制橡胶沥青加工工艺,做好橡胶沥青的抽检与储存,严格加强各环节的温度控制,保证摊铺速度与拌和产量、碾压速度相匹配。
现场检测结果表明,按照确定的施工工艺,各指标均控制良好,实践进一步证明AR-AC13橡胶沥青混合料具有良好的铺面密水性和抗滑效果,满足设计要求。为2012年橡胶沥青混合料在嘉安高速公路养护维修工程的应用打好了基础.
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004).北京:人民交通出版社,2004.
关键词:沥青碎石;路面施工;细粒式;AM-10;配合比设计
中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)24-0152-02
沥青碎石路面在高等级公路建设中使用非常广泛。随着科技的不断发展,许多新技术、新材料都得到了实际应用,各种规范、标准比较齐全,但从实际施工来看,尚有许多值得探讨的问题,文章结合某国道改建工程情况着重从沥青碎石路面施工的全过程进行一些实用技术上的探讨。
一、工程概况
该公路按照二级公路线形标准:(1)设计荷栽:汽-20级,挂-100级;(2)设计行车速度:80km/h;(3)路基宽度16~18m。路面设计为:下面层采用5cm中粒式沥青碎石;上面层采用2cm细粒式沥青碎石。
施工单位、监理单位在总结以往的施工经验,对国内一些沥青路面的先进施工技术进行了有力的尝试。要求所用沥青的延度好、与集料的粘结力好、沥青碎石要有很高的密实度、以增强抗疲劳性能。因考虑到设计沥青碎石铺筑厚度,于是中粒式选用AM-25型,且选用优质泰国沥青AH-70进口沥青。采用当地的石灰岩,因其与沥青的粘结性比较好。在施工中控制原材料及加强料场的管理,严格控制沥青碎石的生产过程及沥青碎石铺筑的施工过程控制,加强试验及检测,严格监理,使中粒式AM-25型的施工质量得到有利的保障。然而在整个沥青碎石铺筑的施工中AM-10的施工显得尤为重要,下面是AM-10配合比设计及试验段施工的具体过程。
二、AM-10配合比设计
设计采用2cm沥青碎石,可采用AM-10,对原材料要求较高,经多方面搜集后采用当地的石灰岩,其规格S13、S15和砂,经委托上级公路工程试验检测中心试验室各主要指标如:表观密度为2.571g/cm3(>2.45);0.075mm含量为3.5%(
细集料选用当地采石场生产的石灰岩,其与沥青的粘附性较好,各试验指标是:S15视密度为2.570g/cm3(>2.5);砂当量(含泥量)为74(>60);中砂视密度为2.542g/cm3(>2.5);砂当量(含泥量)71(>60)。
在材料的选择中,沥青的选用至关重要。因此,在最后选用了泰国沥青AH-70,其试验结果指标:针入度25℃为640.1mm(60~80);延度25℃为>100cm(>100cm);软化点为47℃(44~54);密度15℃为1.007g/cm3。
下表是各粗集料、细集料的筛分情况:
经过各筛分结果进行初步计算,为了能良好的施工,最后确定目标配合比如下:
瓜子片∶石粉∶中砂为71.5∶20.5∶8
按此目标配合比分别对沥青含量3.0%、4.0%、4.5%进行试验,每组分别制作4个试件,制作时拌和温度控制在150℃~165℃,击实温度控制在135℃~140℃,然后对每组进行马歇尔稳定度试验,经对4组试件马歇尔稳定度试验结果进行分析,选定沥青含量3.9%比较合理。
三、细粒式沥青碎石施工
为了进一步验证生产配合比的可行性,以及确定细粒式沥青碎石各施工工艺的技术参数。对施工路段进行了全长为300m的细粒式沥青碎石试验段。
(一)沥青混合料拌和均匀性控制及混合料储存、运输
按生产配合比计算每盘沥青混合料中各集料的数量,输入操作的计算机中,并在正式拌和之前先试拌一盘,同时让有经验的人员进行外观检查,经观察没有出现油多、油少、混合料离析及粘料等,确定可以拌料,并通知试验人员进行取料。由于储料仓温度较高,混合料下落时容易产生离析现象,沥青混合料在装运时采用移动接料的方式。在沥青混合料运输中,为保证混合料的温度应采用帆布进行遮盖。
(二)沥青混合料的摊铺
在摊铺混合料之前,必须对下层进行检查,特别应注意下层的污染情况,不符合要求的要进行处理,否则不准铺筑沥青碎石。
采用一台ABG沥青混凝土摊铺机进行摊铺,需要保证摊铺机能连续、均匀的摊铺。根据沥青混合料的拌和情况,严格控制摊铺速度,同时在摊铺过程中使摊铺机的螺旋送料器不停的转动,两侧保持有不少于2/3送料器叶片高度的混合料。由于采用沥青混合料储料仓集中储料,为使生产效率提高可先储料,后集中摊铺。摊铺均匀速度不宜过快,现场控制摊铺速度在1.5~2.0m/min。
施工中应组织人员进行松铺厚度的测量,即对原底层选点进行高程测量,摊铺后再次测量得出松铺厚度h1,经压路机压实后再测量一次得出压实厚度h2,则松铺厚度系数h1/h2,对不同部位多点测量计算,最后确定松铺系数K=1.2。
(三)保证压实度采取的措施
压实度是沥青碎石铺筑的重要指标,直接影响到沥表碎石路面的使用性能。压实分初压、复压和终压三个阶段。压路机应以均匀速度行驶。
初压:摊铺之后立即进行(高温碾压),用静态二轮压路机完成(2遍),初压温度控制在130℃~140℃。初压应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,碾压时应将驱动轮面向摊铺机。碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移,初压后检查平整度和路拱,必要时应予以修整。
复压:复压紧接在初压后进行,复压用振动压路机和轮胎压路机完成,先用振动压路机碾压2~3遍,再用轮胎压路机碾压2~3遍,使其达到压实度。
终压:终压紧接在复压后进行,终压应采用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,消除轮迹(终了温度>80℃)。
初压和振动碾压要低速进行,以免对热料产生推移、发裂。碾压应尽量在摊铺后较高温度下进行,一般初压不得低于130℃。
四、结语
沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素很多。沥青碎石路面施工的关键是人员、材料、设备的合理配置。在施工过程中要善于总结,克服不良人为因素,注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理,只有加强管理,精心组织施工,才能铺筑出高质量、高水平的沥青碎石路面,创造优良工程。
参考文献
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[4]张凤东.简析沥青混凝土路面施工中的若干技术问题[J].吕梁高等专科学校学报,2006,(2).
关键词:沥青路面;裂缝;原因分析;预防措施;治理方法
中图分类号:TF526 文献标识码: A
沥青路面以其行车舒适、噪音小、扬尘少、维修方便等优点被广为应用, 但裂缝是沥青路面的常见病害, 裂缝的出现不仅使沥青路面的品质下降, 而且带来路面病害的恶性循环。沥青路面的开裂表现形式是多种多样的,主要有横向、纵向、网状和反射裂缝。下面我单从施工角度对沥青路面裂缝产生的原因及预防措施进行分析探讨,希望对提高沥青路面施工质量有一定的借鉴及参考价值。
1、路面出现裂缝的原因分析
(1)、施工冷接缝未处理好,接缝不紧密,结合不好。
(2)、沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因,沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中,影响更大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂。
(3)、各个结构层层间粘结力差,在行车荷载作用下产生推移导致开裂。
(4)、半刚性基层产生的反射裂缝。
(5)、拌和机除尘设备未定期更换,粉尘含量超标,后期气候温差过大形成路面开裂。
(6)、极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。
(7)、桥梁、涵洞两侧路基台填土沉降,导致跳车,形成裂缝。
(8)、高填方、填挖交界处路基不均匀沉降。
(9)、行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下,当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时,产生的开裂。
(10)、施工现场摊铺温度及机械组合不当,温度下降过快,碾压过程中,机械未压实到位,导致压实不足,渗水过大等原因造成后期裂缝产生。
2、沥青路面产生裂缝采取的预防措施
(1)、合理组织施工,摊铺作业应连续进行,尽量减少冷接缝。冷接缝的处理应先将路面端部切割整齐,清除碎屑,预热使其接缝软化,产出加热料,涂刷改性乳化沥青,再摊铺新的混合料,机械应及时碾压。
(2)、充分压实横向接缝。碾压时,压路机再已压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15cm左右,每压一遍向新铺层移动15cm-20cm,直到压路机全部在新铺层为止,,再改为纵向碾压。
(3)、根据JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范要求,按该地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝,采用优质沥青更有效。
(4)、桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理;沉降严重地段,事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。
(5)、沥青路面摊铺前,对下卧层需要认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定,并宜喷撒0.3kg/m2-0.6kg/m2粘层沥青。
(6)、原材料质量和混合料质量严格按JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范规范进行选定、拌合和施工。
(7)、拌和机设备零部件及摊铺机设备零部件达不到要求及时更换,保证混合料及摊铺质量。
(8)、控制半刚性基层反射裂缝
A、 基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压,要防止碾压时含水量过小,压实度和强度不足造成强度裂缝。
B、对分段施工的基层,在碾压时,应预留3m-5m混合料暂缓碾压,待下段混合料摊铺后一起碾压,以利于衔接。对于分层碾压的基层,上下层的接头应错开3m-5m,已减少出现裂缝的机会。
C、合理选择混合料的配比,控制细料数量;重视结构层的养护,并及早铺筑上层或进行封层以利于减少裂缝。
3、沥青路面裂缝处理
(1)、一经发现裂缝后应立即修补以免水通过缝渗透到基层,造成基层破坏而影响面层。对于较小的横向裂缝和纵向裂缝,缝宽在6mm以内,宜将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹去尘土后,可用灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理;缝宽大于6mm的,将裂缝内杂质处理干净后,用沥青砂或细粒式沥青混凝土填充、捣实,并用烙铁封口,撒砂,扫匀;也可以采用乳化沥青混合料填封。
(2)、轻微龟裂可采用刷油法处治,或进行小面层喷油封面,防止渗水扩大裂缝;大面积龟裂、网裂采用加封层或沥青表面处治。严重龟裂、网裂应对基层进行补强。
(3)、碾压中出现微裂缝,可在终碾前,用轮胎碾进行复压,消除裂缝。
(4)、因土基、路面基层的病害或强度不足引起的破损,应处理路基或基层,然后再修复路面。
4、总结语
裂缝是沥青路面最常见的病害,其产生的外部因素有交通荷载、环境温度、突发的震灾、水分及阳光、空气的老化作用等, 内部因素有材料的受拉疲劳、受拉屈服、剪切屈服以及施工不当留下的潜在裂缝。裂缝的防治采取综合治理的办法, 宜从防裂厚度、混合料配合比、应力吸收层、应用改性沥青等方面综合考虑。总之,合理的设计选材,精心的施工、养护和及时的维修是预防和控制沥青路面裂缝的有效方法。
参考文献:
[1]、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004
关键词:沥青混凝土路面;路面养护维修;热再生技术;有限元;线性回归
1 概述
公路决定了我国的经济发展速度,对于我国的经济发展有着极其重要的作用[1]。随着我国的经济快速发展,维护好已建成的路网成为公路系统重要的日产工作之一[2]。国外由于工程发展起步早,所以在沥青路面热再生技术方面的研究早在1915年就已经开始。1973年石油危机时期,美国在全国开始使用热再生技术[3]。1974年,日本开始对沥青路面热再生技术进行研究,并提出了相关规范[4]。澳大利亚则在1997年提出了新型的热再生技术,使得热再生材料使用寿命可以达到传统沥青材料,甚至在抗剪切力方面更胜一筹[5]。我国最早是在1982年开始引进沥青热再生技术,随着我国公路技术的发展与进步,逐渐提出了A型热再生剂等一系列热再生材料[6]。近些年来我国不仅在热再生剂方面作出了突出的研究成果,在热再生施工机械方面也取得了长足的进步[7]。热再生技术逐渐成为了我国沥青路面修复的主要应用技术之一。
2 沥青路面热再生技术研究与分析
沥青材料在长期使用条件下,会由于外界因素的影响直接导致沥青出现大量不可逆的化学反应,最终导致沥青材料无法满足上部荷载对路面的承载力要求。所以热再生技术是基于利用化学技术对沥青经过化学反应产生的化合物进行相应的逆化反应,从而恢复原有材料的力学性质。
2.1 沥青材料老化原理研究与分析
沥青作为路面的主要承重材料,主要依靠自身稠度、粘度以及针入度等数据来判定其是否能有效的满足路面承载力要求。通过在实际工作中对老旧沥青进行马歇尔试验可以发现沥青材料的老化程度由以下几点因素影响:
(1)根据路面深度不同路面老化程度不同:根据研究可以发现随着路面深度的增加,沥青材料的老化程度也存在着不同的变化。在路面0~0.5cm之间,路面沥青材料的老化程度较小。在0.5~1cm沥青材料的老化程度及其严重,但是随着深度的增加,老化程度逐渐降低。
(2)根据使用年限不同沥青路面老化程度不同:根据常年施工经验可以发现,在不考虑交通量的前提下,路面沥青材料的老化程度与使用年限成正比变化趋势。且使用年限较长的沥青材料的粘度会明显的低于原有沥青材料。
(3)位置不同沥青老化程度不同:根据对路面不同部位的沥青材料进行相应的材料研究我们可以发现,主要承重部分的沥青材料老化速度会明显小于非承重部分。根据研究可以发现,由于交通荷载增大了路面沥青材料的密实度,从而有效的降低了沥青材料的老化速度。
2.2 沥青热再生原理研究与分析
对于旧沥青路面进行相应的热再生处理是将沥青的老化过程进行逆化反应。所以根据理论研究可以将热再生技术归为以下两类:
(1)逆化沥青粘度:通过一系列化学反应将老旧沥青材料度粘度通过化学反应恢复至原有材料的粘度,从而满足力学要求。
(2)逆化流变指数:通过设备改良老旧沥青材料的材料特性,将衰退的沥青流变指数逐步提高至满足通行要求。
3 沥青路面热再生技术改进措施研究与对比分析
根据对沥青路面老化原理研究与分析,并结合热再生技术原理的研究,结合实际施工经验对现有技术进行相应的改进并利用有限元分析技术对改进措施进行相应的模拟分析。将模拟结果利用线性分析技术分析改进结果。
3.1 沥青路面热再生技术改进措施研究
通过对理论进行相应研究结合实际施工经验,对现有的沥青路面热再生技术进行以下几点相应的改进:
(1)再生沥青混合料配合比改进:沥青混合料作为热再生的主要对象,混合料的配合比直接决定了热再生的质量与效果。结合实际施工经验,可以在进行热再生施工过层中按照5.8%的油石比例进行调配,加入再生剂后折合比例油石比为0.52%。
(2)再生沥青作业方案改进:在进行具体施工过程中,可以采用多步作业施工法进行相应的施工。通过多步施工技术可以保证施工工艺柔度,灵活快捷。
(3)热再生剂的掺配比例改进:根据实际施工经验总结,将热再生过程中混合料的热再生剂掺配比例设置为9%,可以发现掺配后的混合料的针入度为63。完全可以满足路面石油沥青的技术指标要求。
3.2 热再生改进技术的分析研究
利用有限元分析软件并结合线性回归技术进行统计分析,根据结果我们可以得到以下结论:
(1)通过利用有限元软件对试验路段进行分析,可以得到热再生后的沥青路面承载力满足设计要求且要是原有承载力大小的1.3倍。
(2)对现有的有限元分析软件模拟结果进行线性回归分析,通过利用软件对数据进行相应的拟合,我们可以看到热再生后的路面材料的耐久性远远大于原有技术进行修复的路面,耐久性指数为原有的指数的1.6倍。
4 结束语
根据对沥青路面热再生技术进行相应的理论分析,并结合实际施工经验总结,对现有的沥青热再生技术进行了相应的改进。根据有限元模拟技术与线性回归分析技术对改进措施进行试验路段的模拟分析我们可以发现改进后的热再生技术明显的增强了热再生料的再生效果。
参考文献
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关键词:公路工程;沥青;路面;施工技术;应用分析
近年来,随着国家对基础建设投资力度的加大,公路建设取得飞速发展。在国内公路工程的建设过程中,沥青路面因为其表面十分平整,路面强度大,行车安全系数高、噪声低,没有扬尘与振动和良好的防水性能等诸多优点被广泛采用,沥青路面的施工工艺和技术也因此得到极大的提升和进步。所谓的沥青路面是指在公路路面建设施工过程中,在路面的使用材料中添加一定成分的沥青,来达到提高公路路面质量的要求。沥青路面因为其诸多优势,在各级公路建设过程中都被广泛使用,通过提高沥青路面的高质量来缓解日益繁重的交通压力,促进基础建设技术的进步[1]。
1 沥青路面的施工规范
在公路工程的施工规范和要求中,路面施工的技术规范和相关施工要求相对于其他环节的工程来说更加严格,因为路面施工后的外观及质量直接影响到公路通行后车辆行驶的安全性及舒适性,因此,在进行公路工程路沥青路面的施工过程中,施工单位要严格要求相关的作业人员按照行业标准和施工规范进行操作,以确保路面完工后的安全性和可靠性。按照国内相关的公路工程施工的法规文件的要求,在公路工程的施工过程中,施工人员必须遵循以下基本技术规范的要求:第一,对于质量要求较高的一级公路和特级公路,压实度不可以低于98%,对于一般的公路工程的沥青路面,压实度也不能低于95%,以确保路面的质量和平整性;第二,在沥青路面的施工过程中,路面涂层厚度需控制在2cm以内,路面的平整度需要控制在0.5cm以内,路面的总体宽度需要控制在2cm以内,以确保路面的施工符合行业技术规范的基本要求;第三,在沥青路面施工过程中,沥青等材料的施工温度对于路面的质量有着直接的影响,所以,在施工过程中,需要进行严格的控制和测量才能进行沥青等材料的摊铺施工;第四,为了确保路面的压实度,必须采用12吨以上的压路机,才能确保压实效果。
2 沥青路面原材料的控制
在沥青路面的施工过程中,沥青路面施工过程中所使用的沥青、粗细集料、矿石等原材料的质量是影响沥青路面质量的直接因素,因此,控制好沥青路面施工过程中使用的原料的质量对于沥青路面质量的保证具有关键性的作用。所以,在相关原料的采购时,需要寻找生产质量过硬,诚信经营的供应商来供应满足技术标准规范的原材料,对于原材料的各个采购和进料环节进行监督和抽验,以确保原材料的质量要求处于可控范围。沥青路面施工使用的原材料因为属性较为特殊,故在运输过程中需要专用车辆进行,温度也要按照相关的技术要求进行控制。在施工过程中,还需要用到不同规格的碎石来铺设道路的骨架,所以,安排专人对碎石在场地存贮,保管进行管控,确保碎石的干燥性,有利于沥青路面使用的混料质量的稳定性。
3 沥青混凝土中的材料配比
沥青混凝土陆念是现代公路建设的主要工艺方式,因此,沥青混凝土的配比设计对于路面的质量具有关键性的影响。在沥青混凝土的配比设计过程中,为了确保配比后的质量,一般需要在储备原材料之前进行相关的工地实验来确定配比比例,这样做的好处在于不仅可以准确的实现对材料品种、级配和用量进行确认,还可以通过抽样实验,对沥青混合料的用量进行准备有效的控制,以提升沥青路面的施工质量[2]。
4 沥青混凝土施工的工作面要求
沥青混凝土铺筑的基层的强度、平整度和弯度对于沥青混凝土铺筑后的质量影响十分重要。所以在公路工程沥青路面的施工过程中,为了确保基层的平整度,干燥度和清洁度,需要对基层进行重点检验,确保没有松散的石料等影响沥青混凝土施工的因素存在,同时,在基层上洒一定数量的透油层,以确保施工的质量。
5 施工技术控制
要实现对施工技术的控制,必须对以下几个环节进行严格技术管控:第一,沥青混合料的拌合和运输控制。沥青混合料为了确保混合质量,要求拌合时间短,运输时间不宜过长,使用翻斗里涂抹了油水混合物的15吨以上的自卸汽车,来降低沥青混合料的氧化和挥发;第二,沥青混合料的摊铺控制。在沥青混合料摊铺前,必须对摊铺机进行例行的检查,以确保沥青混合料得到连续稳定的摊铺,保证路面的平整度,在后面人工检修时,不可以站在未压实的沥青混合料上施工;第三,沥青混合料的碾压控制。沥青混合料要实现想沥青混凝土的转变,必须要通过对其进行压路机的压实施工,使沥青混合料材料之间的空气被挤压出来,确保矿物颗粒能够有效的粘结;第四,路面接缝处理控制。安排专人负责表面粗斜较多,离析较大的接缝状况。使用喷灯烘烤或热混合料覆盖的方式,使接缝处软化在实施接缝铺筑施工,并涂抹沥青层来加强混合料的粘结,最后实施压实动作,确保接缝质量。
6 收集资料,强化验收
资料的收集是工程验收的基础保障。因此,在沥青路面的施工过程中,对于施工过程中出现的问题和难点进行不断的总结,同时关注新材料、新工艺、新技术、新设备的引进作用和功效,以实现对施工过程实现动态管理,确保施工环节处于可控状况,对于沥青混凝土使用的原材料,进行相应的质量检测并记录,是保证混凝土质量的关键。在施工过程中,对于相关环节的施工参数和相关实验数据及照片影像资料进行及时的归档保存,是保证后期竣工验收的关键性依据,为确保施工质量奠定基础[3]。
结束语:
目前,使用沥青混凝土进行公路工程路面的施工,已经成为现代公路建设的主要工艺方式,沥青路面的施工技术也因此逐步成熟和完善,在公路工程的使用过程中取得良好的效果。随着私家车数量的不断增多,公路工程面临着日益严峻的通行压力,为了确保公路工程沥青路面的质量,我们需要对沥青路面的施工技术进行不断地提升和完善,同时在施工过程中对相关环节进行严格的控制和监督,使得技术不断得到优化和升级,确保沥青路面施工的顺利开展,为公路质量的提高保驾护航。
参考文献:
[1] 李文平.公路工程沥青路面施工技术的应用分析[J].城市建设理论研究,2014,(12).
关键字:公路路面;沥青施工;质量控制
中图分类号:U412文献标识码: A
一、前言
沥青路面材料,是当今世界上使用最为广泛的高级路面的施工材料,其路面的质量水平远远超过其他的普遍路面材料,例如水泥等。由于沥青路面材料应用较为广泛,所以有比较对其展开进一步的研究和发展,努力改善其存在的问题,如容易毁坏、可再生利用性差,且对周围环境会造成巨大的影响。为此,有必要对沥青路面材料的研究现状加以进一步的分析,从中找出沥青路面材料的发展方向,为其今后的发展奠定坚实的基础。本文主要以近两年来的国内外的研究文献作为参考,对沥青路面材料的发展概况、特性、施工要求以及新的发展,进行了详细的阐释和深入的思考,为今后研究的发展指明了方向。
二、沥青技术概念简介与性能分析
(一)沥青的概念
沥青当代进行建筑得到主要用材之一,主要配置原料有胶凝材料、水、必要的外加剂和掺和料,经过精密的比例配对和搅拌后形成一种抗压强度大、耐久度强、价格低廉的建筑材料。目前沥青用途广泛,不仅在土木工程建设中发挥着重要的作用,还被广泛应用于各种造船业、机械工业以及地热工程。沥青以其除了性能和低廉的价格正在建筑行业掀起一股飓风,沥青必定还会有一个更为广阔的发展空间。
(二)沥青的主要性能
1、强度 硬度是沥青最主要的力学特性,它是指沥青抗压性、抗拉性等能力。
2、耐久性 耐久性是指沥青的使用寿命长、能经受多次的磨损、挤压。在通常情况下,沥青具有很强的耐久性,但是在极度寒冷的情况下,就会容易产生损坏。因此,如何增强沥青的抗冻性就成为了对沥青路面材料的新要求。同时,沥青还要求要有极强的抗渗透性和耐腐蚀性,这被统称为沥青的耐久性。
三、沥青技术容易产生裂缝的原因分析
如何消除沥青的裂缝成为了现在建筑行业的主要研究焦点。而沥青出现的原因有很多,既有内部因素又有外部因素,以下就从多方面具体阐述沥青出现裂缝的原因。
(一)配置比例的失误
沥青的配置有一定的比例要求,在沥青的配置过程中一旦出现比例失衡,尤其是水灰就会实惠凝土的结构发生很大的变化,从而影响沥青的质量。水灰比例一旦增大就会使沥青中存有很大的水分,这些水分在经过蒸发后就会留下很多气孔,而气孔在长期的负荷下,就会产生很多的裂缝。
(二)温度的变化
水泥本身有着快速干硬、强度高、热容量大的特点,再加上沥青炼制的时间主要在夏季,在缺少浇水养护的情况下,又经受高温的蒸发,这就造成了沥青中的水泥在失去大量的水分后迅速产生裂缝。
(三)收缩
目前,沥青以自身的优点被广泛应用于各个建筑领域。沥青是一种由水、水泥和其他参合物搅拌组成的一门新材料,具有强度大,耐久性强的优点。但是沥青在使用过程中,会产生一定的变形,我们称之为收缩。沥青的出现收缩的原因有很多,其中最主要的就是在沥青硬化时,由于水分蒸发、沥青体积的不断缩小,而原有的模板由于不在适应现有的状况就会压制沥青的发展。当约束力达到沥青承受极限时,沥青就会产生裂缝。
(四)应用力学原因
适当的变形是沥青本身就具有的特性,在沥青成型以后,由于变形和下沉就会造成裂缝的产生,但是一般产生的裂缝很小对沥青的性能不会有大的影响。但是如果沥青一旦出现不和规范的操作,就会使沥青在过强的压力下产生塑性形变,这样就会使沥青产生巨大的裂缝并严重影响沥青的使用寿命。
五、沥青裂缝的控制
(一)对沥青进行科学配比
为了减少沥青产生裂缝的现象,必须对沥青进行科学配比。在配置过程中,应大力增强沥青和易性、抗渗透性、以及抗离析能力,在沥青中加入一定量的粉煤灰或者钢渣就能够有效地增强沥青的抗渗透性、减少渗水现象的产生。
(二)优化沥青结构
为了减少沥青裂缝的产生,就需要对沥青结构进行优化。在沥青的结构设计中,最好采用中低强度的沥青,并适当增加钢筋的使用量,从而避免因外界温度的变化使沥青产生裂缝,同时还应总结施工管理经验、对沥青的施工工艺进行设计,从多方面优化沥青结构,减少裂缝的产生。
(三)不断加强施工后对沥青的保温养护
对炼制成功的沥青进行保护是预防沥青出现裂缝的主要手段,通常是进行低温处理,通过降低大体积的沥青的内外温差的大小,就可以使沥青瞬间进行降温,从而增强沥青的抗拉强度,并逐步提高沥青的Dev抗撕裂能力,从而减少裂缝的产生和扩大。
(四)加强对施工过程中的管理
沥青在使用过程中很容易离析出水分,这就使沥青容易发生塑性收缩裂缝,为了改善这种状况、就需要对沥青采取特殊的压光抹实处理,如在沥青的表面铺设一层木板就可以适当分担压力,减少楼板裂缝的产生。
(五)要对沥青进行有效地施工监测
在沥青的管理过程中,要加强对沥青温度、和易性的强度、收缩变形强度数据进行有效检测,并实时将发现的问题及时反馈到施工现场中,从而确保施工顺利进行。同时公司管理人员要加强对沥青抗裂能力的研究、管理,从而建立一个完整的管理体系以加强对沥青的控制。逐步加强沥青的养护工作,从而从根本上减少裂缝的产生。
六、结语
目前,我国建筑行业迅速发展,随之也带动了沥青事业的发展,沥青事业的发展对沥青技术提出了更高的要求,要求其进一步增强易和性、强度以及硬度,从而适应更多领域的发展。但是沥青存在着一个不可避免的弊端,即容易产生裂缝,裂缝的产生不仅对沥青产生很大的伤害,还会在很大程度上危机建筑的质量水平,因此,如何提高沥青抗撕裂能力就成了建筑工作者研究的重点。目前,也已经有了很多改善技术,如粉煤灰技术和钢渣沥青技术,就在很大程度上改变了这种现状。因此,从总体上来看,沥青技术在桥路上的应用仍有一个更为广阔的发展空间。
参考文献
[1]王金禄. 公路路面沥青施工质量控制技术分析[J]. 科技传播,2012,02:80+67.
[2]黄成国. 基于公路路面沥青施工质量控制技术分析与研究[J]. 科技风,2012,11:125.
【关键词】改性沥青;同步封层;体会
一、前言
S202线西长二级公路经过2005年大修后,路面状况有了很好改善,但随着交通量的大幅增长,日平均交通量已突破10000辆,且超载超限车辆很多,致使路面网裂、龟裂、脱皮现象非常严重,养护工作量大增,虽然养护经费投入逐年增加,路况质量却呈下降趋势,总段近两年安排了养护维修工程,经过近两年的工程实践,对路面平整度好、龟裂网裂脱皮较严重路段采取改性沥青同步封层施工,取得了较好效果。
二、改性沥青碎石同步封层的定义
改性沥青碎石同步封层就是指利用同步碎石封层车将改性石油沥青结合料的喷洒和石料的撒布同时进行,使沥青结合料与石料之间有最充分的接触,以达到它们之间最大限度的粘结度。
三、改性沥青同步封层的特点
同步沥青碎石封层是利用专门的施工设备――同步封层车 ,将高温沥青(喷洒时热改性沥青的温度应达到 175-180℃)与洁净干燥的均匀,石料几乎同时(1s内)喷洒在路面上,保证沥青与石料在最短的时间内完成结合,并在外荷载的作用不断形成强度,骨料摊铺停止时,沥青结合料的摊铺自动停止,不存在等待骨料的沥青结合层。结合时,高温沥青结合料的流动性很好,由于流体沥青的表面张力,使热沥青沿石料表面向上爬升高度约为石料高度的2/3,并在石料表面形成一个半月面,使石料被沥青裹覆的面积达到70%,保证了沥青与石料有足够的结合强度。改性沥青同步碎石封层不但具有良好的防水效果,提高防水层的高温抗剪强度,改善了防水层的低温抗裂性与延缓反射裂缝的能力,对保护基层免受冲刷破坏和沥青面层早期损坏具有的重要作用。同时,同步碎石封层技术简单、迅速,提高工作效率;可以节省材料、设备成本,降低工程造价,性价比高,同步碎石封层设备的高精确度,使劳动强度大大降低。
四、改性沥青碎石同步沥青碎石封层技术主要有以下几个优点
1)同步碎石封层是低能量沥青结合料顺利渗入基层表面微裂缝的技术,起着很好的封缝作用,改性沥青效果更加明显。
2)同步碎石封层实质是靠一定厚度沥青膜(1~2 mm)粘结的超薄沥青碎石表面处治层,其整体力学特征是柔性的,能增加路面抗裂性能、治愈路面龟网裂、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能 。
3)同步碎石封层可以大大提高原路面的摩擦系数,即增加路面防滑性能,并能使路面平整度得到一定程度的恢复。
4)同步碎石封层工序简单、施工速度快,可即时限速开放交通。
5)同步碎石封层的性能价格比明显优于其他养护方法,从而大大降低道路的维修养护成本。
改性沥青碎石同步封层不足之处有
1)改性沥青碎石同步封层,对材料和工艺控制相当严格,尤其对石料的要求甚严,如石料硬度不能满足要求,施工效果不是很理想。
2)原有路面有车辙坑槽沉陷等病害不能使用碎石同步封层。
五、改性沥青碎石同步封层材料规格
根据庆阳市的气候特征,采用SBS改性石油沥青。用量控制在1.2kg/m2至2.0kg/m2为宜。如果洒布量过多,导致行车碾压过程中,沥青粘结料从石料空隙中溢出,从而导致路面泛油,摩擦系数降低;如果过少,不能将骨料固定住,会出现脱粒等现象。同时石料必须具有足够的硬度抵抗交通磨损;级配一般采用单一级配,不含粉料;形状上尽量采用立方体的骨料,避免针片结构,以保证骨料在沥青中达到合适的嵌入深度。碎石要求经过反击破碎(或锤式破碎)得到的碎石,针片状石料严格控制在15%以内,几何尺寸要好,不含杂质和石粉,压碎值小于20%,集料与沥青粘附性大于4级。
六、同步碎石封层设备
改性沥青同步碎石封层主要设备有:同步碎石封层车1辆,50型以上装载机1台、石料筛分或除尘设备1台、20t以上胶轮压路机2台、8t以上水车1台、清刷机1台、森林灭火吹风机2台,小型铣刨机1台,25T以上沥青加(保)温车1台。同步碎石封层车对操作手的要求较高,操作人员必须懂得机械的工作原理,同时操作要相当熟练。我段采用西安达刚筑路设备公司生产的同步封层车,近几年通过和其它公司生产同类型设备的对比,性价比较高,施工可靠性高。
七、沥青碎石同步封层施工时间
经过大量的工程实践,沥青碎石同步封层对施工温度要求高,每年6月-7月气温最高时宜施工。
八、改性沥青同步封层的施工工艺
SBS改性沥青封层施工顺序:准备工作沥青洒布碎石撒布碾压养护质量检测。
(一) 施工准备
1、路况调查
沥青碎石封层施工前,对原路面路况进行调查,根据路况调查结果,提出针对性的路面病害处治方案和清扫措施。同时确保原路面上方净空不低于6.5m,以满足碎石封层车料斗卸料时具有足够的有效工作高度。
2、原路面处理
施工前,对原路面翻浆、沉陷、拥包、坑槽、裂缝等病害进行全面详细调查和彻底处理。
对小于6cm的沉陷,先用铣刨机铣刨其表面,并扫净碎屑、杂物,喷洒或涂刷粘层沥青,然后用沥青碎石将沉陷部分填补到与原路面齐平并压实。因路基沉陷而导致路面下沉的,先处理路基。路基强度局部不足路段予以补强处理后,再逐层进行面层的修补。
出现裂缝的路段,进行前期灌缝处治。对于2mm以下的裂缝,可不作专门处理,利用沥青碎石封层作业中喷洒高温沥青层,即可将这类裂缝封死;对于2~5mm的小裂缝,则采用灌缝或抹缝工艺处理;对于5mm以上的裂缝采用扩缝清洁、干燥后的填封工艺;对于轻度块状裂缝的路段,先清除裂缝中的杂物,均匀喷洒乳化沥青,再均匀撒布4~6mm干燥洁净的石料,最后用8~10T钢轮压路机将石料压入缝隙中。
对坑槽、松散及重、中度块状裂缝采用坑槽的修补工艺进行处理,即挖除处理成规则的形状,喷洒粘层油后,用沥青混合料填平并压实。
3、路面清洁
对己处理完毕的下承层进行彻底清扫,清除一切松散材料、杂物及尘土,防止喷洒的沥青被粉尘包裹而形成隔离层,并保持下承层干燥。
4、确定施工幅宽及备料
根据原路面的宽度及设备施工能力,确定合理的施工幅数及每幅施工宽度。施工时应选定标尺,确定参照物(一般以路缘石、路面标线为参照物)使司机能够按照参照物行走,要求既能保持沥青碎石封层的线形,又可以保证下一幅施工接缝平顺。确定施工幅宽时,尽量减少施工幅数,以减少纵接缝的数量。
根据工程量大小分批备料,且每批碎石不得混杂堆放,有防雨设施。施工前对碎石进行筛分,避免超粒径的石料堵塞卸料孔。若石料粉尘超标,则要事先采取清洗、晾晒及其他除尘措施,保证石料的清洁、干燥。
5、标定、检查
施工前,对同步碎石封层设备、沥青洒布车、石料撒布机的计量系统、控温系统等进行标定,通过试洒(撒),确定洒(撒)量、洒(撒)宽度是否满足设计要求,经检查确认设备正常完好后投入使用。
施工前,检查沥青洒布车的油泵系统、输油管道、油量表、保温设备是否正常;调整喷洒嘴与洒油管的角度,应控制同一地点接受两个或三个喷油嘴喷洒的沥青;调节喷洒沥青的宽度与撒铺石料宽度一致;检查石料撒布机出料口是否堵塞。
6、交通管制
施工前,在作业现场按照《公路养护安全作业规程》和《甘肃省省养公路养护施工作业安全管理规定(试行)》提前封闭交通,设置醒目的安全指示牌及限速牌等交通标志,并设专人负责管理,指挥疏导交通,确保施工安全。
(二) 施工工艺
1、沥青洒布
洒布前,根据路况和试洒情况确定最佳沥青用量。沥青洒布时,要求沥青洒布车喷洒后形成均匀、等厚度的沥青膜。在洒布过程中,确保车速与喷洒量保持稳定,尤其在弯道和陡坡路段。
沥青温度控制是非常重要的环节,沥青加热或存储时,防止温度过高导致沥青过早老化;沥青洒布时,要求具有足够的温度使沥青形成雾状并实现均匀喷洒。一般情况下,热改性沥青洒布温度控制在175℃~180℃。
沥青洒布时,对沿线构造物,路缘石等外露部位采取防污遮盖措施,防止沥青对沿线构造物、周围环境等造成污染。
2、碎石撒布
沥青喷洒后同步撒布碎石材料,碎石覆盖率应达到100%,尽量不出现碎石重叠、沥青膜外露现象。碎石撒布时,在两幅搭接处预留10~15cm不撒石料,待后幅施工时一并撒布。
3、胶轮碾压
在碎石撒布的同时,立即采用胶轮压路机紧跟碾压。碾压时应保持2~3km/h匀速行驶,先两边后中间、先慢后快,碾压时每次轮迹重叠30cm,且压路机每次返回位置避免在同一断面上,碾压遍数不小于5遍。碾压后,使集料之间嵌挤紧密,石料不得出现较多压碎现象。
4、缺陷修补
沥青洒布时,当发现喷洒沥青后有空白现象,及时进行人工补洒;当有沥青积聚时应刮除,防止因沥青不均匀喷洒导致石料的剥离、斑纹和泛油;
当发现有油条时,及时关闭喷油嘴和料门,检查喷油嘴的压力是否符合要求,料门是否被大粒径石料堵塞。当发现有泛油时,应在泛油处补撒2-4mm的嵌缝料,并扫匀。
碾压结束后,如仍出现较多浮动石料时,扫出路面,并不得搓动已经粘着在位的石料。
5、接缝处理
在施工缝及构造物两端的连接处,施工时认真仔细操作,确保接缝紧密、平顺。
在施工初始前的新旧路面及前后两车喷洒时产生的接茬应搭接良好。横缝采用对接法处理。在每段接茬处,用铁板或油毡纸横铺在本段施工起洒点前及终点后,其长度为1~1.5m,以杜绝重复洒油或撒碎石现象,避免影响平整度和出现油包。
沥青洒布要保证行车直顺,纵向接缝处沥青洒布重叠部分不得超过10cm,避免纵向条带状泛油现象。
施工时,应注意几点:
① 为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜,必须保证SBS改性沥青洒布温度在175℃以上。
② 洒布SBR改性沥青封层的施工气温不应低于20℃ ,大风、浓雾或下雨天不得施工。
③ 喷油嘴高度不同沥青膜厚度不同(各个喷嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同),通过调整喷嘴高度使得沥青膜厚度适宜和均匀。
④ 碎石封层车应以适宜的速度匀速行驶,在此前提下石料和粘结料两者的撒布率必须匹配。
⑤ 改性沥青与碎石洒布后,立即进行人工修补或补撒,修补的重点是起点、终点、纵向接缝、过厚、过薄或不平处。
⑥ 派专人手拿竹扫帚紧跟同步碎石封层车后边,及时把弹出摊铺宽度(即沥青洒布宽度)外的碎石扫到摊铺宽度内;或加工挡板防止碎石弹出摊铺宽度。
⑦ 当同步碎石封层车上任何一种料用完时,应立即关闭所有材料输送的控制开关。查对材料剩余量,校核拌和准确性。
6、初期养护及开放交通
沥青碎石封层施工结束后,视现场具体情况,可限速开放交通。在通车2h之内,设专人控制行车,使车速不得超过30km/h。
7、现场质量检测。
外观检测:改性沥青封层的改性沥青洒布应均匀,无漏洒和油层过厚现象。改性沥青封层的单粒径碎石撒布应均匀,不重不漏。洒布量检测:分总量检测和单点检测。前者控制施工路段的总体洒布量,对碎石和沥青过磅称重,根据洒布路段的长度和宽度计算洒布面积,然后计算施工路段的总体洒布量。后者控制单点洒布量和均匀性。单点检测采用摆盘子法。
九、施工体会
经过近两年改性沥青同步封层的施工,对沿线交通量较大,在旧路面平整度好,主要病害为龟裂网裂脱皮的路段,在气温多雨地区,使用改性沥青同步封层进行预防性养护,对原路面裂缝有一定的修复作业,改善路面的抗滑性能,提高路面的防水能力,防止水损害;同时可以节省材料、设备成本,降低工程造价,全部机械化施工,养护作业时间短,工作效率高,较好的延长路面使用时间,提高服务水平。
参考文献:
[1]中华人民共和国行业标准 JTG H10-2009,公路养护技术规范,人民交通出版社.
[2]中华人民共和国行业标准 JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范,人民交通出版社.
要求我们在施工中必须重视路基、路面的施工质量。而透层、粘层的施工正是对路基、路面之间的粘结提供了更有效的方法,因此,道路施工,特别是修补的道路工程中不能忽视透层、粘层的施工,以防水平力作用而引起沥青面层的剥落、推移、拥包等破坏。
1.透层沥青、粘层沥青
透层:为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化沥青、煤沥青、液体沥青或阳离子乳化沥青而形成的透入基层表面的薄层,以保证面层和基层具有良好的结合界面。
粘层:为加强在路面的沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥砼路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。
2.透层沥青和粘层沥青的作用机理浅析
2.1粘结力
透层沥青的粘结力主要是通过改善基层颗粒极性,增加面层沥青或粘层沥青对基层颗粒的粘结。其大小与面层和基层接触面间的沥青性质、用量以及透层沥青的渗透程度有关。
2.2封闭、隔离基层表面
沥青是一种憎水而不透气的材料,透层沥青和粘层沥青就是利用了沥青的这个性质将基层表面封闭,透层沥青还因其充分地渗透在粒料表面,因而封闭或部分封闭了渗透范围内的基层粒料的表面。在铺筑面层前洒透层沥青、粘层沥青是相对封闭了基层表面使基层内免受外界气候影响,含水量相对稳定,从而增加了基层表面在渗透深度范围的水稳性。对基层起到保护作用。
2.3防止基层吸收面层沥青
透层沥青浇洒在基层表面后,粒料吸收沥青,表面已处于“饱和”,不再吸收或很少吸收面层沥青。
2.4提高基层表面强度
透层沥青、粘层沥青不但本身具有粘结力,还因其充填了基层表层的孔隙,使得基层表层的密实度增大,同时渗透在基层无机结合料稳定土上的沥青与其中某些成分产生物理化学变化,将土固结,提高基层表面渗透深度和强度。
3.未能及时浇洒透层油、粘层油的路面基层与面层结构破坏分析
3.1基层破坏分析------面层浇洒不均匀且量少
由于油面层的浇洒不均匀使得其封闭性较差,又由于面层厚度较薄,通过油面层的孔隙将会连通基层内、外,致使基层表面的强度和变形因天气变化而变化。降雨时,基层表面将吸收下渗的降水,本身产生膨胀,表面发软,严重的形成泥浆,对粗骨料小且骨料含量较低的地段,其程度还会加剧,导致路面基层局部失去承载能力,同时与油面层的粘结力降低;气候炎热时,基层表面含水量降低,甚至于变干,产生干缩,形成小裂缝,板体结构破坏。如此反复,恶性循环,就会加剧基层的破坏。
3.2油面层破坏分析
油面层破坏主要是受基层的影响较大。
⑴、由于基层表面形成的软土夹层或泥浆,降低了油面层与基层表面的抗剪力,在大坡道或频繁刹车路段,导致油面层推移、拥包和拉裂等病害。
⑵、基层表面发软和承载能力降低,在车轮荷载作用下,油面层随基层表面沉陷变形,严重时油面层被拉裂产生裂缝、网裂等。
⑶、油面层较薄,基层表面的干缩裂缝,会自下而上逐渐反射,导致路面形成裂纹。油层的病害使基层表面进一步与外界连通,甚至于暴露,又加速了基层的破坏,恶性循环,降低了路面的使用质量和寿命。
4.在路面施工中浇洒透层沥青或粘层沥青的部位
4.1浇洒透层沥青所涉及的方面有:对无机结合料稳定的基层,级配砂砾、级配碎(砾)石、石灰稳定工业废渣(土)等基层上均须浇洒透层沥青;
4.2浇洒粘层沥青所涉及的方面有:
⑴、在水泥砼或桥面上,铺沥青混合料面层时;
⑵、在已喷洒过透层沥青的基层上,当透层沥青已变得干涸,此时需要铺筑沥青混合料面层时;
⑶、在光滑或沥青不足的原有沥青面层上,铺筑新的沥青混合料时;
⑷、在剪应力高的地方,比如陡坡、急转弯、街道的交叉口、公交车停靠站;
⑸、在寒冷或潮湿的季节,铺筑沥青面层时;
⑹、无沥青结合料的基层,经常需要先浇洒透层沥青,而后再浇洒粘层沥青;孔隙较大的嵌锁型结构,可不浇洒透层沥青,而直接浇洒粘层沥青;
⑺、所有与新铺沥青混合料接触的侧面,如施工缝、雨水进水口、路缘石等的侧面。
5.施工体验:
对于道路使用后出现的病害应提早预防,在道路施工中浇洒透层沥青、粘层沥青对病害的预防是及时、有效的。下面就透层沥青、粘层沥青施工注意事项做一简单总结:
5.1、浇洒透层沥青或粘层沥青之前,必须将基层或下层表面严格整平压实,将浮土等杂质清除干净。
5.2、透层沥青要求基层表面微湿,以利充分而均匀渗透。粘层沥青需等下层表面充分干燥后才能浇洒。
5.3、透层沥青采用液体沥青,其标号应根据基层的种类、密实状态和施工季节等条件,按有关技术规范选用。密实、细粒料的基层及气温较低时,宜用粘度较低的液体沥青,反之,宜用粘度较高的液体沥青。从渗透效果看,稀释后的沥青油料标号与新铺面层的沥青标号相同。
粘层沥青的浇洒温度和油料标号与新铺面层的沥青标号相同。
5.4、沥青用量
透层油沥青用量以能在4〜8h内透入基层10mm左右,很密实结构也应大于5mm,且基层表面无残留沥青为宜。一般用量为0.8〜1.2kg/m2。粘层沥青的用量视下层情况而定。在有沥青路面或水泥砼路面上,其用量为0.4〜0.6kg/m2,已老化的贫沥青路面或空隙率大的沥青路面上用量适当增加,以浇洒后有0.4〜0.7mm的沥青膜且无花白为宜。粘层沥青用量不能太大,以免起作用而降低层与层之间的抗剪应力,同时对面层的油石比有影响。面层越薄,影响越大。
5.5、透层沥青浇洒后,允许轻型车辆低速行驶。粘层沥青禁止开放交通,至于路面施工机械,可在粘层上适当处理,如少量均匀撒石灰、润湿轮胎后,匀速慢行。