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摘要:我國建成的高速公路大部分都是瀝青路面,有些高速公路瀝青路面通車后很短的時間就出現了不同程度的問題,本文在瀝青路面結構的底基層和基層的施工角度研究分析了半剛性底基層、基層和瀝青面層,這幾層在施工中常常會出現問題,針對這些問題提出了相關的措施。
關鍵詞:瀝青路面;底基層;基層;面層
前言:當前,我國每年增加的瀝青路面里程為4000km,但是這些瀝青路面建成后不久就出現了不同程度的損壞。出現這些問題主要有兩個方面,一個方面是我國的重型載車比例大,并且超載嚴重;另一個方面是設計、施工和監理方面的問題。本文就我國瀝青路面施工中常見的技術問題進行研究分析,從而提高我國瀝青路面的施工質量。
1.半剛性底基層,基層施工
1.1二灰穩定底基層、基層施工
1.1.1石灰的消解問題
用少量的水對石灰進行消解,是因為石灰消解的不充分,在混合料中出現了很多的塊灰,這樣的問題就會導致路面鼓包;用大量的水對石灰進行消解,石灰中就會含有大量的水,這是就會出現拌合進料困難的問題,導致計算的數據不準確,從而造成了施工質量不穩定的問題。在瀝青路面施工中,運用過篩法對不能消解的塊灰進行分離,但是這種方法成本很高、效率比較低,并且污染也比較嚴重。面對這個問題我國要找一種更好的方法來對石灰進行消解,第一,將噴水鋼管末端進行封閉,在周圍進行鉆孔,然后將打孔的鋼管插入到塊灰中,讓水慢慢的浸入到塊灰中,使用這種方法就會使石灰的消解效率大大提高,這種方法也是施工單位經常采用的。但是還存在著一些問題,例如石灰消解的不安全問題和含水量偏大的問題。最好還是使用機械加工后的石灰粉,因為這種質量容易得到控制。
1.1.2二灰穩定底基層,基層的拌和
二石灰主要采用了集中廠拌的方法,但是多數的穩定土拌根據轉速的不同來控制進料的,在相同的轉速下,但是含水量不同,材料的比例就會有很大的差別,雖然現在很多的施工單位具有先進的電子稱拌和機,但是有很多的含水量,材料的比例就很難控制。所以,施工單位要特別注意含水量的檢測,尤其在雨后更要對含水量的檢測,在配合比中要除去相應的含水量,才能得到符合實際的配合比。
1.1.3二灰穩定的早期強度問題
根據現在相關規定,二灰穩定基層7d無側限抗壓強度一定要大于0.8MPa。在施工的過程中,經常遇見這一問題達不到相關規定的要求。造成這樣的原因是工地上的養護條件達不到標準,還有一些因素是粉煤強度增長比較緩慢,但是后期的強度往往會比較高,同時也具有一定的韌性,具有很好的沖擊能力。面對這些問題建議將當前的相關制度進行修改,把二灰穩定7d強度作為參考,把二灰穩定的強度修改為28d,這樣更能體現出二灰穩定的價值。除此之外,要想提高二灰穩定的早期強度和快速形成,在高速公路的二灰穩定中水泥的使用量要增加一些。
1.2水泥穩定底基層、基層施工
1.2.1水泥穩定混合料的拌和
水泥的用量能夠控制水泥的穩定性。當水泥的用量過高時就會出現裂紋;當水泥的用量過低時,就會出現不板結的現象。要應用電子秤板和機拌合的方式提高水泥的穩定性,同時也要推廣灌裝的水泥,這樣做有許多的優點,例如:第一,袋裝的水泥不能滿足大容量拌和機生產需要,往往會出現斷料的現象,影響了混合料的均勻性。第二,袋裝的水泥在拆包裝的時候對水泥的損耗很大。為了更好地提高基層的平整度和減少集料離析,要在相關的規章制度中明確要用攤鋪機鋪筑基層。
1.2.2半剛性底基層,基層收縮裂縫的反射問題
即使在施工的過程中根據實際情況采取了技術措施,例如:增加骨料的使用量,嚴格控制含水量,平時要加強養護并且要做到交通管制等。為了使基層收縮對路面的影響降到最低,要借鑒國外先進的設計思路,在瀝青路面和半剛性基層之間增加一層過渡層,根據國外的相關經驗,這種方法比較好。但是這種方法對我我國的超載非常嚴重的現狀下能不能適應,要需要進行實踐。目前,我國正在廣安高速路上正在做這種實驗。
1.3半剛性底基層、基層的壓實問題
當底基層和基層的硬度達不到要求,公路在投入使用后,就會出現結構性的破壞。根據實驗經驗可以得到:10t壓路機厚度只能達到10cm左右,只有用16t以上的壓路機才能達到相應的要求,才能把底基層、基層壓結實。與此同時,假如底基層和基層都是半剛性結構,底基層當面度柔性路基時可以采用高振幅的方法,當基層面對半剛性底基層一定要采用中低振幅的方法,假如不采用這種方法就導致道路壓的不實,出現松散的現象。
2.瀝青面層施工
2.1溫度對碾壓質量的影響
目前,我國的輾壓設備都比較先進,運用這種設備修路起到了重要作用。平時出現的壓實度不夠,平整度不好的情況都是溫度沒有控制好。在修路的時候出現了輾壓溫度過高,混合料很容易沾到輪胎,有的壓路機的兩側混合料隆起輾壓后出現了裂紋等等不良現象。當輾壓溫度過低混合料粘性就會增強,就會出現壓實無效的情況,往往起到反的作用。有的單位在施工的時候為了保證壓實度,采用了強震輾壓,這時出現的情況不僅僅會使路面壓成波浪,并且壓路機的震動塊有可能會被震壞。
2.2壓路機速度對碾壓質量的影響
平時壓路機的轉速控制在2--4km/h,膠輪壓路機就會在5km/h的轉速下恒定輾壓,這樣的輾壓速度往往過快,容易使混合料產生推移,并且在輾壓后會出現裂紋;當輾壓速度過慢時,在施工的過程中就是出現工序間斷,不能在最佳的時間進行輾壓,往往要靠增加輾壓的遍數來達到應有的效果,這樣就會使施工的工程中降低輾壓的效果,使輾壓的成本增加,還可能會影響到輾壓的質量。對于振幅和振頻的控制也有不同的方式。對于輾壓層比較薄時,往往采用高頻和低幅的輾壓方式;對于輾壓厚度比較厚的路面時,要采用低頻和高幅的輾壓方式。
2.3面層施工中不利季節的影響
當施工的過程中溫度比較低或者遇到比較大的風力時,要嚴格控制輾壓機的噴水量。噴水量與混合料的溫度有關,當噴水量越大時,混合料的溫度就會降的越快,在寒冷的冬季作業施工時,盡量不要往輾壓輪上噴水,要采用人工的方式忘輾壓輪上打油來使混合料的溫度不至于降低過快。
3.瀝青路面施工的建議
第一,我國大部分高速公路路面的橫坡度比較小,基本上為2%左右,對于雨水比較多的地區,路面橫坡度顯得更小。法國專家研究設計的高等級公路,路面橫坡度設計的是3%。設計比較大的橫坡度有很多的優點,這些優點表現在:可以降低雨天路面水膜厚度,同時也可以加速水的排泄。第二,當前使用最多的上層、中層和下層結構設計形式,在上層比較多的使用改性瀝青,中、下層使用的是普通瀝青,其實夏季表面層以下4~9 cm為溫度最高區域,而這一區域正是3層結構中中面層的位置,處于上面層與下面層之間的中面層,其熱量不易散發,夏季不僅溫度高而且持續時間最長,最容易產生熱穩定破壞。第三,將目前4 cm厚抗表層改為2.5 cm。因大多數高速公路都需要遠距離運輸玄武巖,成本高,而抗滑表層使用年限僅3~5年,4 cm與2.5 cm使用效果幾乎一樣,但成本費可降低30%。
4.結語
我國修建的高速公路網中瀝青路面占到80%以上,并且我國的瀝青路面的比例在不斷地增加。但是這些瀝青路面建成后不久就出現了不同程度的損壞因為我國的重型載車比例大,所以我們一定要控制承載量在規定范圍內;然而設計、施工這些細節也需層層把關,做好每一步!
參考文獻:
[1]瀝青路面施工及驗收規范(GB50092-96)
[2]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防.北京:人民交通出版社,2001