張寶劍
(山西路橋第一工程有限責任公司)
路面施工技術(shù)直接關(guān)系著工程質(zhì)量的好壞,因而需加強對工程各結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制。大厚度瀝青混凝土路面施工技術(shù)中原材料的配置、攪拌、澆筑等是影響工程質(zhì)量的重要因素,此外大厚度瀝青混凝土施工設計的指標是路面的彎沉度,通過使用彈性理論確定路面的深厚度。但在實際的施工過程中,大厚度瀝青混凝土路面是分層施工的,各層間的粘接不持續(xù),存在著的縫隙很容易造成路面的滑動,因而應加強對瀝青混凝土路面施工技術(shù)進行研究。
混凝土主要由黃砂、石子及水泥構(gòu)成。選擇混凝土的黃砂時,應用半徑小于0.315 mm 的篩孔來篩選,還應嚴格控制黃砂的硫酸鹽、硫化物和含泥量。石子的選擇主要考慮它的級配、壓碎值和針片狀的含量,選購的建筑石子應符合針片狀顆粒的含量低于15%,半徑小于40 mm,強度不小于3 級的石子?;炷了嗟倪x擇應從物理學角度結(jié)合路橋承受的重力,選擇強度大于42.5 MPa 的硅酸鹽水泥,以減少混凝土出現(xiàn)裂縫或者膨脹的現(xiàn)象。攪拌時應選擇性能較好臥軸式或逆流式攪拌機,盡可能地降低混凝土的水灰比。
我國瀝青混凝土路面通常采用三層結(jié)構(gòu),理論上上層結(jié)構(gòu)應用AC13 或AC16 混合料,中層使用AC20 混合料,底層使用AC25 混合料。但在實際的工程中,由于路面功用及施工難易度的不同,上層常用厚徑比較大的AC13 混合料,中下層使用均勻性好、粘性好、碾壓容易的AC25 混合料。
瀝青混凝土路面鋪設方案的選擇主要依據(jù)路面結(jié)構(gòu)的厚度及混合料的種類,假設路面的厚度為21 cm,使用大厚度的攤鋪技術(shù),可以有以下兩種方案。
(1)將路面分為厚度分別是5 cm、7 cm、9 cm 的上、中、下三層,如果改變各層的厚度及混合料的種類,可將三層合為兩層即上層調(diào)到6 cm,剩下的15 cm 統(tǒng)一用AC20 鋪成。這種攤鋪技術(shù)對于鋪設機沒有什么特殊的要求,并且有較強的可操作性,但存在的問題是改變路面結(jié)構(gòu)的厚度及混合料的種類的難度較大。
(2)鋪設上、中、下三層厚度分別是5 cm、7 cm、9 cm 的瀝青混凝土路面,如果鋪設方案不改變路面的厚度及混合料的種類,但應采用特殊的鋪設設備即雙層攤鋪的戴納派克F300C/S 機械,這種攤鋪機的自卸車和轉(zhuǎn)運車可同時供應混合料,這樣不僅路面的中、下層可以同時供料,上、中層也可在不改變原設計路線的基礎上進行同時供料。這種攤鋪方案與第一種相比具有操作更方便、靈活,路面的質(zhì)量更高,后期養(yǎng)護費用減少等優(yōu)點,但也存在著費用較高的缺點。
碾壓大厚度的瀝青混凝土路面可以采用多種碾壓機械,但要達到工程施工的要求,不同的壓路機碾壓的次數(shù)也不同。使用普通的碾壓機需要碾壓14 遍可達到大厚度瀝青混凝土路面的施工要求;假設使用的壓路機是重量達30 t 的膠輪機械,配合使用重為13 t 左右、振動的鋼輪壓路機,達到馬歇爾的密度標準需碾壓10 遍;使用自重達17 t,配合使用配重后重量為30 t 的膠輪機械,激振力可達215 kN 的戴納派克CC722,這種振動的雙鋼輪壓路機碾壓6 遍左右即可滿足馬歇爾的密度標準。
雖然大厚度瀝青混凝土路面的質(zhì)量較好,但也存在著多方面的損壞。路面的損壞除去外界的環(huán)境變化和車輛超載,還有路面結(jié)構(gòu)的設計、選材、施工和養(yǎng)護等多方面的原因,其中路面的施工技術(shù)則是道路損壞的主要原因,可從我國公路工程質(zhì)量檢測政府部門,履行監(jiān)督職能時調(diào)查到的一份報告中看出(如圖1)。大厚度瀝青混凝土路面在施工的過程中存在的問題大體上可分為以下二類:首先是各層間的粘結(jié)問題,分層施工的路面由于層間的粘結(jié)形不成嵌鎖,層間的污染嚴重,超負荷的車輛壓力,路面會出現(xiàn)滑動、松散、坑槽等問題;其次是溫度的問題,在路面的分層施工中,攤鋪層的熱量消散的較快,會出現(xiàn)溫度的離析。溫度離析的出現(xiàn),導致路面的壓實度降低,空隙率增大,很容易造成路面的破壞。
圖1
影響路面質(zhì)量的因素是多方面的,需要嚴把原材料的質(zhì)量關(guān),做好施工現(xiàn)場的檢測工作,并及時選用精準度較高的檢測法對鋪成的路面進行實體檢驗。下面將根據(jù)上述施工中出現(xiàn)的問題,對大厚度瀝青混凝土路面的施工技術(shù)進行研究。
攤鋪技術(shù)在大厚度瀝青混凝土路面施工中的作用是至關(guān)重要的,在路面的鋪設過程中應堅持不間斷、緩慢、均勻的原則,以提高路面的平整度。具體的攤鋪施工技術(shù)如下。
(1)選擇合理的攤鋪機。為保證瀝青混凝土路面的平整度,應依據(jù)路面的特點選擇攤鋪機,因為當攤鋪機與熨平板的寬度不相稱時,機械很容易偏離既定的道路線路,再加上熨平板周圍的混合料壓力的不均勻,造成攤鋪路面熨平板的厚度不均,進而路面的平整度及橫坡度都不能滿足道路標準。
(2)保持均勻的攤鋪速度。攤鋪機速度的確定受到攤鋪層的寬度和厚度,生產(chǎn)瀝青混凝土的能力,運輸?shù)木嚯x等因素的影響。攤鋪速度的隨意變換易導致路層表面的粗糙度增大,平整度也會變低,因而當攤鋪速度確定后不能輕易變換。
(3)全程采用機械鋪設,必要時使用人工進行鋪設。機械鋪設的過程中,使用熟練的攤鋪機操作人員,還應有專門的工作人員對攤鋪的溫度及厚度進行檢測,以及時解決發(fā)現(xiàn)的問題。但對于路面的邊角部位,仍需要人工進行攤鋪。人工進行攤鋪時需對施工的工具如:耙子、锨,進行加熱,加熱后稍微蘸上水和柴油的混合液,以保障混合料的黏實。
大厚度瀝青混凝土路面各層間的接縫處理不好,路面會出現(xiàn)凸起或凹陷的問題,影響著路面的平整度。尤其是當兩個工程隊同時作業(yè)時,交接處如果采用統(tǒng)一的放樣線,路面的接縫處就會出現(xiàn)塌陷和凸起的現(xiàn)象,所以應綜合考慮接縫的特點選擇恰當?shù)慕涌p技術(shù)。常見的接縫技術(shù)是縱向施工,在施工時要把握好各程序的施工時間,如縫槽的制作過程,應在瀝青混凝土澆筑之前安裝拉桿,澆筑混凝土時人工埋設縫板,瀝青混凝土初凝時取出埋設的縫板,待瀝青混凝土干后用鋸縫機切割縱縫槽。
碾壓技術(shù)是路面施工技術(shù)的最后一個環(huán)節(jié),也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。這一技術(shù)主要影響路面的耐磨度、穩(wěn)定性及抗壓強度,施工中控制好溫度、速度等可以提高碾壓路面的質(zhì)量。碾壓的過程可分為初壓階段、復壓階段和終壓階段。壓實瀝青混合料時,碾壓機應緊跟在攤鋪機之后,碾壓平直路線時由路兩側(cè)向路中間進行碾壓,碾壓平曲路線時的順序是從內(nèi)側(cè)向外向的路肩進行碾壓。上層路面的瀝青混凝土散熱速度非??欤雺旱乃俣炔荒苓^快,過快會滑動路面的粗顆粒,影響碾壓的平實度,因而應保持混合料的厚度不小于最大顆粒的二倍。
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,對道路質(zhì)量的要求越來越高,使用性能較高的瀝青混凝土得到了更多的關(guān)注。影響大厚度瀝青混凝土路面質(zhì)量的因素是多方面的,其中道路的質(zhì)量很大程度上取決于施工的質(zhì)量,因而需要對施工技術(shù)和施工過程中易出現(xiàn)的問題進行研究,以嚴格按照道路施工程序進行施工。
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