楊 志 芳
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
高等級公路瀝青混凝土路面施工工藝及控制
楊 志 芳
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
簡述了高等級公路瀝青混凝土路面的施工工藝流程,從瀝青混合料拌合、運輸、攤鋪、碾壓、驗收等環節,闡述了瀝青混凝土路面施工的質量控制措施,旨在提高公路工程的建設水平。
高等級公路,路面,瀝青混合料,施工工藝
城市公共基礎建設對高等級公路的質量要求促進了整個公路施工技術的發展,傳統的公路施工容易受到各方面因素的影響,質量難以得到保障,公路施工工藝系統控制在此情形下應用而生。它極大程度的規范了施工技術要求和方法,通過完善和控制施工工藝流程來實現公路施工的質量控制,保證原材料和混合料得到充分的利用。本文將結合筆者的工作經驗,深入探討瀝青混凝土路面施工工藝系統控制措施。
高等級公路瀝青混凝土路面施工工藝流程可以簡單概述為材料選擇、設計目標配合比、設計生產配合比和驗證生產配合比四個部分。
1.1 材料選擇
1)集料選擇基本要求。集料選擇是整個施工工藝的基礎環節,是施工工藝控制的保障。從粗集料的選擇來看,粗集料應該滿足堅硬、耐磨耗、棱角符合要求和嵌擠能力強的特性,一般要求針片狀顆粒的含量在1/10以下,特別是對于直徑小于0.075 mm的篩孔顆粒,含量應該保證在1%以下[1]。一般來說,粗集料的加工應杜絕使用顎式破碎機,粗集料的存放時間必須適宜,過長的存放時間會使集料表層被薄薄的粉料所包裹,嚴重影響瀝青與集料的粘附。在具體的粘附試驗中,未經過水洗的碎石可以準確反映碎石與瀝青的粘附能力。從細集料的選擇來看,機制砂是最好的選擇,路面施工單位一般可以自己制作適宜的機制砂,當然原材料缺少時可以使用石屑代替,石屑要求低于0.075 mm的篩孔顆粒,含量應該低于15%[2]。如若使用天然砂,總體含量不能超過總集料的7%。
2)填料結合料選擇的基本要求。瀝青混凝土路面的填料一般選擇磨細的石灰巖石粉,如若粘附性不能滿足施工要求,亦可添加2%的水泥來替代石灰巖石粉。值得一提的是,拌合機回收粉塵不能用于瀝青路面的填料。
1.2 設計目標配合比
在完成原材料的篩分結果之后,施工人員水洗法對粗集料進行礦料的合成級配計算,一般要求級配的結果在設計規范級配范圍的中值附近,瀝青的用量可以依照0.5%的間隔進行逐漸遞增試件。最后通過瀝青粘度—溫度曲線進行確定,瀝青的最佳用量通過馬歇爾試驗來測得,此外,還必須進行水穩定性試驗和高溫的穩定性試驗。
1.3 設計生產配合比
生產配合比的設計是建立在目標配合比的基礎上,高等級公路瀝青混凝土的路面混合料是通過間歇式攪拌機來實現的,生產配合比的設計是按照目標配合比的結果將集料冷料輸入攪拌機[3],通過模擬實際生產施工的狀態,將熱料倉中的集料經過振動篩選后配合級配曲線,盡可能滿足目標配合比級配曲線,最后利用確定石油比和馬歇爾試驗確定最佳的瀝青用量。要注意的是拌合機的篩孔必須保證最大粒徑的級配范圍。
1.4 驗證生產配合比
驗證生產配合比是指通過試拌試驗來檢查級配的可行性,它一方面對瀝青混合料的外觀和內在質量進行檢驗,一方面對碾壓成型后的鉆芯進行檢驗,通過不斷地數據分析和整理,排除不規范的因素[4],保證生產配合比滿足施工工藝的要求。依據筆者的實踐經驗發現,很多的施工單位在穩定性試驗中只注重目標配合比的測定,對于拌合機熱料倉取樣的穩定性試驗缺乏足夠的關注。
高等級公路瀝青混凝土路面的施工工藝系統控制主要包括瀝青混合料的拌合控制、瀝青混合料的運輸控制、瀝青混合料的攤鋪控制、瀝青混合料的碾壓控制和質量管理檢查驗收控制。
2.1 瀝青混合料的拌合控制
依據筆者的施工經驗,高等級瀝青混凝土路面混合料拌合一般選擇間歇式拌合機為宜,在具體的拌合前,施工人員需要深入了解該拌合機的性能和參數,針對實際情況確定適宜的拌合時間,在拌合時保證施工溫度和材料配合比的正確性,集料顆粒必須滿足均勻包裹、無花白料和剝離的特點[5]。
2.2 瀝青混合料的運輸控制
瀝青混合料的運輸過程中容易出現混合料塵土污染和溫度下降的現象,筆者依據施工經驗認為瀝青混合料的運輸應該采用20 t以上的大型自卸車進行運輸,在運輸時需要注意保證車廂內的干凈,如果混合料容易出現粘附,可以將洗滌水涂在車底,切記不能使用油水混合物,如果混合料容易出現離析,可以通過每卸一車,運料車向前推進一定距離來保證混合料的質量[6]。為了保證拌合的高效率,混合料的運輸必須相對于拌合操作有充分的剩余,在攤鋪的過程中,運料車必須與攤鋪車保持30 cm的距離,卸料時運料車在攤鋪機的推動下前進。
2.3 瀝青混合料的攤鋪控制
混合料的攤鋪是整個施工工藝控制中最重要的環節,攤鋪的質量控制主要包括攤鋪速度控制和攤鋪施工的溫度控制兩部分。
1)攤鋪的速度控制。
攤鋪的速度控制的最終目的是為了實現瀝青混凝土路面的平整,保證瀝青混凝土的密度滿足施工要求,筆者通過實踐總結出瀝青混凝土的攤鋪過程必須保證勻速,一般的對于攤鋪速度在1 min~6 min之間的施工工程[7],攤鋪速度可以通過以下的公式計算得到。
V=Q1/141A。
其中,A為公路施工的面積,m2。
2)攤鋪施工的溫度控制。
緣于瀝青混凝土攤鋪的速度決定整個施工工程的進程,施工控制中的攤鋪溫度控制工作顯得至關重要,筆者認為防止攤鋪溫度出現異常的主要措施是保證數據傳輸與數據分析工作,這樣才能在出現異常情況下迅速找到問題源頭并予以解決,一般認為,攤鋪機在施工過程中瀝青混合料的溫度會出現小幅度的上升[8],這是由熱溫傳遞和熨平板的共同加熱作用所導致的,實踐證明,溫度上升會維持在5 ℃~10 ℃左右。
2.4 瀝青混合料的碾壓控制
瀝青混合料的碾壓也是路面平整的必要條件,在實際施工中不同的結合料與結構層需要不同的碾壓方式來實現,筆者通過總結以往經驗發現施工工藝中的碾壓控制需要注意以下幾點:
第一是在碾壓過程中保證灑水量,這是為了防止混合料的溫度急劇下降[9]。
第二是壓路機在未碾壓的路面上不能進行轉向和掉頭,即使是碾壓后的路面也不能振動行駛。
第三是對于當天攤鋪的路面必須加以保護,不能在上面停留任何的車輛[10]。
第四是碾壓時采用鋼輪壓路機聯合膠輪壓路機的方法可以取得較好的施工效果,值得注意的是,速度必須保證基本勻速。
第五是壓路機碾壓時必須采用慢起步的方式,不然會引起攤鋪層排移,影響施工效果。
2.5 質量管理檢查驗收控制
高水平的瀝青混凝土路面離不開科學系統的質量管理和檢查驗收體系。在質量管理中,筆者認為檢查評定必須對施工的各個工序進行鑒定,對于不符合質量規定的路面必須加以修整。尤其對于高速公路和一級公路應該設置實時的動態的質量管理,通過整理數據和資料為公路的后期維修提供基礎保障。
經過近幾年的城市化發展,我們不難發現社會對公路的要求越來越高,其中的瀝青混凝土路面是國家公路建設的核心。高等級瀝青混凝土路面可以顯著地改善城市化進程中的交通擁堵問題,更好地為經濟發展所服務,可以預見的是,未來施工單位的施工工藝系統控制會成為公路建設的重點,筆者通過實踐經驗提出了以上幾個控制要點,要想更好建設高等級公路,還需所有研究施工人員共同的努力。
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Construction technology and control of the high-grade highway asphalt concrete pavement
Yang Zhifang
(ShanxiJinzhongHighway&BridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)
The paper briefly introduces the construction technology procedures of high-grade highway asphalt concrete pavement. Starting from aspects of asphalt mixture mixing, transportation, paving, rolling and acceptance check, it describes asphalt concrete pavement construction quality control measures, with a view to improve the highway engineering construction level.
high-grade highway, pavement, asphalt mixture, construction technology
1009-6825(2017)02-0146-02
2016-06-24
楊志芳(1978- ),男,工程師
U416.2
A