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摘 要:在公路建设中,沥青路面具有优良的物理、化学性质及良好的力学性能,也正因此沥青路面的发展迎来了前所未有的高速,应用越发广泛。为满足日益增长的实际交通需要,重庆市许多区县县级公路路面建设正在向着实现沥青路面全覆盖快速发展,沥青路面的施工质量控制具有特殊的价值与意义。根据具体生产实际,针对县级公路沥青路面施工质量控制,简述了从原材料选用、沥青混料拌合到具体的施工过程操作规范以及相关过程施工安全管理等几方面情况。
关键词:县级公路;沥青路面;施工质量;综合控制
一、原材料选用
沥青混合料是由沥青、集料及粉料,有的还有一定的添加剂,混合搅拌而成的一种复合型材料。为满足不同的力学性能要求,有的还加入了聚合物或某些纤维素等稳定剂。路面施工质量很大程度上取决于混合料原材料的质量。
(一)沥青
用于混合料拌合的沥青一般采用优质的石油沥青,同时满足抗车辙性能要求和相关技术指标。为满足一定要求,沥青的应用正向着改性的方向发展。我国的施工生产中,多数采用国外进口的沥青,也有使用国产的。在各具体实际施工生产条件下,沥青标号有着明确的规定,应结合实际要求合理选择水泥标号。在路面面层与水稳层之间的粘接层和封层施工中,则采用乳化沥青或则是经过改性处理过后的乳化沥青。
(二)集料
集料有粗集料与细集料之分,应当充分保证洁净、干燥且无杂质。不管是粗集料还是细集料,选用时其粒径及其他相应性能指标都应分别满足相關技术规范要求。粗集料可采用石灰岩等碱性石料击碎轧制,细集料可选用天然砂或石灰岩制砂。
(三)粉料
粉料对沥青混合料的密实度有着重要影响,混合料的密实度直接影响沥青路面的施工质量。为满足技术要求,常采用岩浆岩和石灰岩磨制矿粉。生产中所选用的粉料必须洁净、干燥。
(四)稳定剂
一般的县级沥青里面公路,沥青混合料使用稳定剂的为数不多,但在某些高质量要求的路段中也有一定应用。常用的稳定剂是纤维稳定剂,使用较多的有木纤维和矿纤维,现在也开始使用塑料纤维。纤维的选用应符合相关技术规范且保证在拌合过程中能搅拌均匀、分散。
二、混合料拌合关键
在沥青混合料进行拌合生产之前,应建立明确的级配配合比和生产配合比。级配配合比是指各种参混物料的配比;建立生产配合比是指确定沥青混合料拌合站的相关拌合生产参数,如冷料斗供料速度、冷料加热的温度、拌和时间、拌和温度等。配合比可以通过试拌试铺相应实验结合相关施工技术规范进行建立,应从拌和质量的角度使得沥青路面水稳定性、动稳定度以及低温抗裂性等相关技术指标符合施工规范要求。
具体拌合生产过程中应注意以下几点:(1)拌合站开工前应及时做好相关标定、调试工作,保证设备连续、高效的运行。(2)严格控制各集料级配、油石比及生产配合比,拌合质量。(3)用于上料的装载机及用于卸料的自卸汽车等配套设备应配备齐全,配合生产。(4)建立完善的生产管理和质量监察机制,按规范进行生产操作,严格把控拌合生产质量。(5)实际生产中为保证产品的优质、充分利用,应及时与施工前场协调一致,按施工要求量进行生产,避免混合料的浪费和发生质变。
三、施工过程控制
一般县级公路沥青路面前场施工过程主要包括以下几道工序:施工前准备工作、水稳层清扫、洒布乳化沥青、摊铺沥青混合料、压实沥青混合料、后期路面维护等。
(一)施工前准备
开始施工前,应做好相关的硬件及软件准备。硬件准备包括各施工机械设备及其配套机具和相应零配件的准备,以及相关的检测仪器,并做好相关的调试、试机工作。软件准备包括建立完整的质量评价体系以审核监督各工序质量,详细的施工设计方案和施工组织方案,详尽的生产指导说明文件等。
(二)水稳层清扫
洒布粘接层乳化沥青之前,必须保证水稳层清洁、干燥。如果水稳层上覆有积水、泥土或其他杂质,一方面影响粘层的乳化沥青作用效果,不能使面层沥青混合料和水稳层良好的粘合;另一方面在混合料摊铺后,混杂在混合料中的杂质会影响面层的结构稳定性。
(三)乳化沥青洒布
乳化沥青洒布一般使用沥青洒布机操作完成,沥青洒布应当均匀、全面。在寒冷的冬季应注意沥青洒布机沥青泵的保温与预热,防止沥青冷凝堵塞泵体,耽误施工。
(四)混合料摊铺
一般使用履带式摊铺机进行作业,摊铺机料斗内侧应涂有隔离层或防粘接剂。摊铺作业前,应提前预热熨平板到相应的温度,且环境气温应满足相关技术规范,防止摊铺过程中混合料出现离析或过快冷凝。摊铺速度一般在2~6m/min,摊铺SMA混合料及改性沥青混合料时,应控制在1~3m/min。摊铺厚度根据设计的面层厚度和实验得到的松铺系数进行确定。为保证摊铺质量,摊铺过程中摊铺机应当缓慢、连续、均匀地进行不间断摊铺,禁止随意停止。摊铺过程中,熨平板的振捣器应控制在合适的频率与振幅,保证铺层的初压实度,并且熨平板加宽结构连接处不能存在离析情况。摊铺过程中由于路面的不规则形变,影响摊铺质量,找平采用自动找平方式,在有必要的情况下,也可以人工辅助找平。摊铺过程中尽量避免人工摊铺,但在某些特殊路段,也应注意人机结合进行摊铺作业,以取得最佳的摊铺效果。
(五)混合料压实
混合料压实过程分初压、复压、终压三个阶段,压实过程应遵循“紧跟、慢压、匀速”原则,做到“先慢后快、先两边后中间”。初压一般选用钢轮振动压路机,根据实际情况,可以静压,也可以振动压实,一般控制在2~4遍范围内;复压宜采用大功率的轮胎压路机进行搓压,碾压次数控制在3~6遍;终压宜采用双钢轮振动压路机,碾压次数也控制在3~6遍。压实不足,因密实度不够,易产生车辙现象;过压实因路面结构变化,易导致混合料离析。针对不同的施工实际,也可选用其他压路机进行压实,压路机吨位、碾压速度、碾压次数也依实际而确定,但都必须符合相关施工技术规范要求。沥青路面的压实度和平整度是检测其压实效果的关键指标。 (六)路面维护
由于县级公路多为乡镇之间互通的干道,施工过程中难免会影响正常交通情况,为保护压实完成后的路面在足够冷却可以投入使用前不被破坏,首先应协调好地方交通部门配合断道施工,然后派专人维持施工现场秩序。
四、施工安全
实际生产过程中,从后场沥青混合料拌合生产到前场混合料的摊铺压实,各施工工序都应保证安全进行,相关工作人员应当结合实际情况和技术规范,规范施工,灵活处理,避免发生安全事故。下面为一些常见的安全问题:
(一)进行摊铺的沥青混合料温度一般要求140摄氏度以上,刚拌合出料的混合料温度更高,不管是拌合站生产现场,还是在运输以及摊铺过程中都应注意安全,避免人体与沥青混合料的直接接触。由于施工環境具开放性,摊铺过程中,不乏有老百姓会跟在摊铺机前后铲料,甚至爬到料车上铲料,这种行为具有随意性且慌忙,现场施工管理人员应提高紧惕,维持好现场施工秩序,保障生产安全。
(二)沥青混合料运输过程中,某些路段路况差,料车在较窄、坡度较大的路段或弯道处,会车、让车或掉头时,应注意行驶安全,避免发生碰撞或倾翻等安全事故。同时,为保证运输安全,禁止以超载为手段提高运输效率。
(三)由于县级公路的特殊性,施工现场可能存在一些障碍。各机械设备作业时,应注意避开周边各种障碍物,如电线、光缆、树木等,特别是在城镇街道路段施工中,尤其是作业高度较高的混合料摊铺机和自卸汽车。
(四)压实过程中,急弯坡路路段摊铺完成后,压路机特别是胶轮压路机不能立即按正常工序进行压实,应适当延迟。刚铺好的料层温度较高,呈松软状态,压路机自重较重,此时进行压实易打滑。此外,在压实靠悬崖一侧边侧路面时,应结合实际情况采用合适功率的压路机进行作业,防止意外发生。
五、总结
要保证沥青路面的施工质量,严格监管必须从原材料开始,选择优质、合格的原材料,从生产源头保证质量。实际生产过程中,一方面认真做好沥青混合料拌合生产质量管理工作,根据合理的配合比生产出优质的沥青混合料;另一方面还应结合实际生产情况,注重路面施工过程控制,严格把关各施工工序质量。此外,在生产施工过程,安全尤为重要,应努力做好各项安全防范工作,避免安全事故发生,保证生产施工安全、高效地进行。
参考文献
[1] JTJ 304-2000,公路路面基层施工技术规范[S].
[2] 李冰.沥青混凝土路面施工工艺及机群协同作业[D].长安大学,2004.
[3] 季卫华.浅谈公路施工中沥青路面的施工技术[J].科技创新导报,2011,(02).
[4] 肖友高,张明伟,李春阳.深度探讨沥青路面公路施工技术与质量控制措施[J].科技资讯,2010,(10).
作者简介:韦建学(1992-),男,汉族,重庆市人,工学硕士。
曹源文,重庆交通大学,重庆,400074。
单位:重庆交通大学机电与汽车工程学院,研究方向:工程机械系统优化及智能化技术。
关键词:县级公路;沥青路面;施工质量;综合控制
一、原材料选用
沥青混合料是由沥青、集料及粉料,有的还有一定的添加剂,混合搅拌而成的一种复合型材料。为满足不同的力学性能要求,有的还加入了聚合物或某些纤维素等稳定剂。路面施工质量很大程度上取决于混合料原材料的质量。
(一)沥青
用于混合料拌合的沥青一般采用优质的石油沥青,同时满足抗车辙性能要求和相关技术指标。为满足一定要求,沥青的应用正向着改性的方向发展。我国的施工生产中,多数采用国外进口的沥青,也有使用国产的。在各具体实际施工生产条件下,沥青标号有着明确的规定,应结合实际要求合理选择水泥标号。在路面面层与水稳层之间的粘接层和封层施工中,则采用乳化沥青或则是经过改性处理过后的乳化沥青。
(二)集料
集料有粗集料与细集料之分,应当充分保证洁净、干燥且无杂质。不管是粗集料还是细集料,选用时其粒径及其他相应性能指标都应分别满足相關技术规范要求。粗集料可采用石灰岩等碱性石料击碎轧制,细集料可选用天然砂或石灰岩制砂。
(三)粉料
粉料对沥青混合料的密实度有着重要影响,混合料的密实度直接影响沥青路面的施工质量。为满足技术要求,常采用岩浆岩和石灰岩磨制矿粉。生产中所选用的粉料必须洁净、干燥。
(四)稳定剂
一般的县级沥青里面公路,沥青混合料使用稳定剂的为数不多,但在某些高质量要求的路段中也有一定应用。常用的稳定剂是纤维稳定剂,使用较多的有木纤维和矿纤维,现在也开始使用塑料纤维。纤维的选用应符合相关技术规范且保证在拌合过程中能搅拌均匀、分散。
二、混合料拌合关键
在沥青混合料进行拌合生产之前,应建立明确的级配配合比和生产配合比。级配配合比是指各种参混物料的配比;建立生产配合比是指确定沥青混合料拌合站的相关拌合生产参数,如冷料斗供料速度、冷料加热的温度、拌和时间、拌和温度等。配合比可以通过试拌试铺相应实验结合相关施工技术规范进行建立,应从拌和质量的角度使得沥青路面水稳定性、动稳定度以及低温抗裂性等相关技术指标符合施工规范要求。
具体拌合生产过程中应注意以下几点:(1)拌合站开工前应及时做好相关标定、调试工作,保证设备连续、高效的运行。(2)严格控制各集料级配、油石比及生产配合比,拌合质量。(3)用于上料的装载机及用于卸料的自卸汽车等配套设备应配备齐全,配合生产。(4)建立完善的生产管理和质量监察机制,按规范进行生产操作,严格把控拌合生产质量。(5)实际生产中为保证产品的优质、充分利用,应及时与施工前场协调一致,按施工要求量进行生产,避免混合料的浪费和发生质变。
三、施工过程控制
一般县级公路沥青路面前场施工过程主要包括以下几道工序:施工前准备工作、水稳层清扫、洒布乳化沥青、摊铺沥青混合料、压实沥青混合料、后期路面维护等。
(一)施工前准备
开始施工前,应做好相关的硬件及软件准备。硬件准备包括各施工机械设备及其配套机具和相应零配件的准备,以及相关的检测仪器,并做好相关的调试、试机工作。软件准备包括建立完整的质量评价体系以审核监督各工序质量,详细的施工设计方案和施工组织方案,详尽的生产指导说明文件等。
(二)水稳层清扫
洒布粘接层乳化沥青之前,必须保证水稳层清洁、干燥。如果水稳层上覆有积水、泥土或其他杂质,一方面影响粘层的乳化沥青作用效果,不能使面层沥青混合料和水稳层良好的粘合;另一方面在混合料摊铺后,混杂在混合料中的杂质会影响面层的结构稳定性。
(三)乳化沥青洒布
乳化沥青洒布一般使用沥青洒布机操作完成,沥青洒布应当均匀、全面。在寒冷的冬季应注意沥青洒布机沥青泵的保温与预热,防止沥青冷凝堵塞泵体,耽误施工。
(四)混合料摊铺
一般使用履带式摊铺机进行作业,摊铺机料斗内侧应涂有隔离层或防粘接剂。摊铺作业前,应提前预热熨平板到相应的温度,且环境气温应满足相关技术规范,防止摊铺过程中混合料出现离析或过快冷凝。摊铺速度一般在2~6m/min,摊铺SMA混合料及改性沥青混合料时,应控制在1~3m/min。摊铺厚度根据设计的面层厚度和实验得到的松铺系数进行确定。为保证摊铺质量,摊铺过程中摊铺机应当缓慢、连续、均匀地进行不间断摊铺,禁止随意停止。摊铺过程中,熨平板的振捣器应控制在合适的频率与振幅,保证铺层的初压实度,并且熨平板加宽结构连接处不能存在离析情况。摊铺过程中由于路面的不规则形变,影响摊铺质量,找平采用自动找平方式,在有必要的情况下,也可以人工辅助找平。摊铺过程中尽量避免人工摊铺,但在某些特殊路段,也应注意人机结合进行摊铺作业,以取得最佳的摊铺效果。
(五)混合料压实
混合料压实过程分初压、复压、终压三个阶段,压实过程应遵循“紧跟、慢压、匀速”原则,做到“先慢后快、先两边后中间”。初压一般选用钢轮振动压路机,根据实际情况,可以静压,也可以振动压实,一般控制在2~4遍范围内;复压宜采用大功率的轮胎压路机进行搓压,碾压次数控制在3~6遍;终压宜采用双钢轮振动压路机,碾压次数也控制在3~6遍。压实不足,因密实度不够,易产生车辙现象;过压实因路面结构变化,易导致混合料离析。针对不同的施工实际,也可选用其他压路机进行压实,压路机吨位、碾压速度、碾压次数也依实际而确定,但都必须符合相关施工技术规范要求。沥青路面的压实度和平整度是检测其压实效果的关键指标。 (六)路面维护
由于县级公路多为乡镇之间互通的干道,施工过程中难免会影响正常交通情况,为保护压实完成后的路面在足够冷却可以投入使用前不被破坏,首先应协调好地方交通部门配合断道施工,然后派专人维持施工现场秩序。
四、施工安全
实际生产过程中,从后场沥青混合料拌合生产到前场混合料的摊铺压实,各施工工序都应保证安全进行,相关工作人员应当结合实际情况和技术规范,规范施工,灵活处理,避免发生安全事故。下面为一些常见的安全问题:
(一)进行摊铺的沥青混合料温度一般要求140摄氏度以上,刚拌合出料的混合料温度更高,不管是拌合站生产现场,还是在运输以及摊铺过程中都应注意安全,避免人体与沥青混合料的直接接触。由于施工環境具开放性,摊铺过程中,不乏有老百姓会跟在摊铺机前后铲料,甚至爬到料车上铲料,这种行为具有随意性且慌忙,现场施工管理人员应提高紧惕,维持好现场施工秩序,保障生产安全。
(二)沥青混合料运输过程中,某些路段路况差,料车在较窄、坡度较大的路段或弯道处,会车、让车或掉头时,应注意行驶安全,避免发生碰撞或倾翻等安全事故。同时,为保证运输安全,禁止以超载为手段提高运输效率。
(三)由于县级公路的特殊性,施工现场可能存在一些障碍。各机械设备作业时,应注意避开周边各种障碍物,如电线、光缆、树木等,特别是在城镇街道路段施工中,尤其是作业高度较高的混合料摊铺机和自卸汽车。
(四)压实过程中,急弯坡路路段摊铺完成后,压路机特别是胶轮压路机不能立即按正常工序进行压实,应适当延迟。刚铺好的料层温度较高,呈松软状态,压路机自重较重,此时进行压实易打滑。此外,在压实靠悬崖一侧边侧路面时,应结合实际情况采用合适功率的压路机进行作业,防止意外发生。
五、总结
要保证沥青路面的施工质量,严格监管必须从原材料开始,选择优质、合格的原材料,从生产源头保证质量。实际生产过程中,一方面认真做好沥青混合料拌合生产质量管理工作,根据合理的配合比生产出优质的沥青混合料;另一方面还应结合实际生产情况,注重路面施工过程控制,严格把关各施工工序质量。此外,在生产施工过程,安全尤为重要,应努力做好各项安全防范工作,避免安全事故发生,保证生产施工安全、高效地进行。
参考文献
[1] JTJ 304-2000,公路路面基层施工技术规范[S].
[2] 李冰.沥青混凝土路面施工工艺及机群协同作业[D].长安大学,2004.
[3] 季卫华.浅谈公路施工中沥青路面的施工技术[J].科技创新导报,2011,(02).
[4] 肖友高,张明伟,李春阳.深度探讨沥青路面公路施工技术与质量控制措施[J].科技资讯,2010,(10).
作者简介:韦建学(1992-),男,汉族,重庆市人,工学硕士。
曹源文,重庆交通大学,重庆,400074。
单位:重庆交通大学机电与汽车工程学院,研究方向:工程机械系统优化及智能化技术。