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                瀝青混凝土路面施工質量控制策略

                發布時間:2021-02-28 12:37人氣:
                    要:

                隨著社會經濟的發展,公路建設規模逐步擴大,現階段的公路建設中普遍采用瀝青混凝土路面形式,施工期間全面落實質量控制措施對于提高施工質量具有積極意義。結合348國道沙洋漢江公路二橋工程,闡述了瀝青混凝土路面的施工工藝流程及應用優勢,圍繞其質量控制策略展開探討,旨在給同行提供可行的參考。

                1 工程概況

                348國道沙洋漢江公路二橋工程路線全長4.45 km,路面結構包含兩部分:(1)路基段路面,基本組成為4 cm厚上面層(AC-13C)+8 cm厚下面層(AC-25C)+0.6 cm厚乳化瀝青稀漿封層+36 cm厚水泥穩定碎石基層+18 cm厚水泥穩定碎石底基層;(2)橋梁部分,路面基本組成為4 cm厚上面層(AC-13C)和6 cm厚下面層(AC-25C)。

                2 瀝青混凝土路面的工藝流程及應用優勢

                瀝青路面指的是面層和基層等結構所組成的完整結構體系,以瀝青、礦料等為基礎材料,按特定配比制作并攤鋪到位[1]。瀝青混凝土為主要的材料形式,通過瀝青的作用有助于提高礦料間的粘結力,使制得的瀝青混合料具有較高的穩定性和強度,施工成型的路面可滿足密實性、平穩性和耐久性的要求,具有較高的通行服務水平。瀝青混凝土路面施工應有序推進,具體如圖1所示。

                圖1 瀝青混凝土路面施工工藝流程圖

                圖1 瀝青混凝土路面施工工藝流程圖   下載原圖

                 

                瀝青混凝土路面的應用優勢體現在如下幾方面。

                1)穩定性好。對于傳統的路面形式,在高溫條件下,隨過往車輛的大規模通行,產生的負荷將作用于路面結構,由此產生路面變形現象,而瀝青混凝土路面可有效避免此問題;此外,低溫抗裂性能良好,在氣溫偏低時可抵抗收縮裂縫,保證結構的完整性。

                2)水穩定性好。瀝青混凝土路面運營期間將受到雨水的沖刷作用,但其水穩定性較好,可抵御水體的不良影響,從而避免瀝青膜剝離、松散等質量問題。路面還可發揮出防護作用,確保路基的穩定性。

                3 瀝青混凝土路面施工的質量控制策略

                根據工程建設要求,確定攤鋪、碾壓各環節的控制標準,包含壓實度、厚度等方面,具體內容如表1所示?;鶎雍偷谆鶎泳扇〖袕S拌(外購)的方式,底基層和基層均由施工機械攤鋪,采用重型壓實標準。經攤鋪與碾壓作業后組織檢測,要求基層壓實度≥98%,底基層壓實度≥97%。

                基層出現裂縫病害后將進一步向上反射,導致瀝青面層形成裂縫,不利于車輛的平穩通行。此病害的出現與碾壓期間瀝青混凝土的含水量控制不當有關,應保證實際值不超過最佳含水量的±1%~±2%。碾壓后組織養生作業,減少混合料水分的散失量。

                表1 瀝青混凝土面層施工技術偏差表     下載原表

                表1 瀝青混凝土面層施工技術偏差表

                在確定質量標準后,采取行之有效的質量控制策略,具體做如下分析。

                3.1 原材料質量控制和配比

                瀝青混凝土是集瀝青、集料等多類基礎材料而組成的混合料,原材料的質量和配比均會對混合料的工程性能帶來影響。因此需組織試驗,分析混合料的質量,確定合適的配比。

                3.1.1 原材料質量

                1)上面層為Ⅰ-D級SBS改性瀝青,下面層為A級70號道路石油瀝青。

                2)粗集料選用石灰巖,借助反擊式破碎機加工成合適粒徑的材料,加強檢測,避免針片狀礦物含量偏高的情況。

                3)細集料以機制砂和石屑為宜,在對硬質石灰巖軋制處理時需有效清理灰塵,以免因混入雜物而對瀝青混合料的綜合性能帶來不良影響。

                4)按配比要求選擇適量質量達標的材料,水泥穩定碎石基層和底基層施工中,要求水泥用量分別為5%和4%,7 d無側限抗壓強度分別應達到5.0 MPa和4.0 MPa,或根據需求適當提高。

                3.1.2 配比及拌和

                組織馬歇爾試驗,目的在于確定合適的礦料級配和具體配合比[2]。根據前述分析,原材料質量將對瀝青混凝土的綜合性能帶來影響,因此在使用材料前應做好抽樣試驗,剔除不達標的材料。

                拌和期間應嚴格控制溫度和時間,使各類基礎物料充分混合。拌和階段的質量控制措施主要有:(1)溫度控制。配置溫度計(帶度盤和鎧裝樞軸),將樞軸從車廂預留孔內插入,使其深入到混合料的深度達15 cm,經檢測后確定混合料的實際溫度,分析與設計值的誤差并及時采取調整措施。導熱油加熱溫度160℃~170℃,礦料加熱溫度為170℃,生產所得的混合料溫度應達到150℃~155℃。(2)取樣檢測。按照規定的頻率取樣,組織馬歇爾試驗,分析混合料在穩定度、孔隙率等各項指標的實際表現,判斷混合料的質量情況。(3)拌和時間控制。每鍋拌和時間約30~50 s,其中干拌環節至少需持續5 s,使各材料均勻混合。

                3.2 攤鋪及碾壓

                通過機械化作業的方式高效攤鋪并碾壓。根據施工現場對瀝青混凝土的用量需求配置合適規格的拌和設備,及時生產混合料,避免停機等料現象[3]。攤鋪期間應根據規范控制路面的寬度和厚度,接縫處理以熱接縫方式為宜。碾壓緊跟攤鋪作業,以雙鋼輪振動壓路機及輪胎壓路機為主,兩者協同作業,提高瀝青混凝土的密實度和平整度,消除施工機械運行期間產生的輪跡。

                3.2.1 攤鋪

                2臺攤鋪機聯合作業,駕駛者密切溝通,保證在行進速度、攤鋪厚度等方面均具有一致性。拼幅搭接寬度以10 cm為宜,由專員修整局部不平整之處。攤鋪機運行期間利用傳感器檢測,根據所得數據對施工質量做出判斷。

                遵循連續攤鋪的原則,非必要時應減少橫向接縫的數量,全程攤鋪速度以2 m/min左右較為合適,安排專員在攤鋪機后方及時處理攤鋪料,避免離析現象。以攤鋪厚度為依據,合理調整螺旋布料器的高度,要求該裝置的2/3埋入混合料內。

                3.2.2 碾壓

                含水量是碾壓期間的重點控制指標,若實測值與最佳含水量一致或略微偏高,即可組織壓路機碾壓作業,各段長度設為50~80 m。各段均要得到充分的碾壓,不可因碾壓而導致瀝青混凝土推移。壓實分階段完成,初期輕振動碾壓,待瀝青混凝土具有足夠的壓實度后再進一步重振碾壓,最后膠輪封面,清理前期施工期間產生的輪跡。

                碾壓期間可利用灌砂法檢驗施工質量,若壓實度不達標則需進一步碾壓。以混合料的最佳含水量為參考依據,合理控制初壓時間,初壓完成后依次組織復壓和終壓作業。碾壓機械應勻速行駛,初壓1.5~1.7 km/h,待瀝青混凝土具有初步的密實度后,后續的碾壓速度可提升至1.8~2.2 km/h,但全程需避免快速提速或急剎車的情況。無超高部分按照先兩側后中間的順序碾壓,超高處采取先內側后外側的方法,碾壓重疊量取輪寬的1/2。

                3.3 接縫處理

                路面施工量較大,常涉及到接縫處理工作,其中以切除接頭最為關鍵,此環節可利用直尺檢測端部的平整度。以攤鋪層面直尺脫離點為界限,根據實際情況利用切割機有效切割。

                1)橫縫位置。攤鋪機施工應具有連續性,若因混合料供應不足、降雨等內外部因素的作用而導致中斷時間達2 h時,宜設置橫向接縫。以路線中心線為基準,要求橫縫的方向與之呈垂直的關系,緊靠混合料放置2根方木,一側利用砂礫或碎石回填,使填入該處的混合料略高于方木2~3 cm,經碾壓處理后提高混合料的密實度。施工期間準確標記接縫樁號,橫縫在順路線方向的錯開量需達到10~20 m。

                2)縱縫位置。施工期間應盡可能避免縱向接縫,若必要時則在縱向斷面處設置支撐(材料方面可選擇方木或鋼模)。相鄰兩側的接縫錯開量需達到50~100 cm,在形成的錯開面均勻刷涂水泥漿。

                3.4 養生

                養生是瀝青混凝土路面施工全過程的收尾環節,但養生質量將對路面的工程性能帶來顯著的影響,因此也需加強質量控制。碾壓完成后組織質量檢驗,若達標即可進入養生環節,待養生期達到7 d后鋪設上層水泥穩定碎石。養生過程中應避免瀝青混凝土出現干縮裂縫等質量問題,因此在養生時需在表面緊密覆蓋透水土工布,再根據瀝青混凝土的質量和現場氣溫情況按合適的頻率灑水。養生期間加強交通管制,任何與施工無關的車輛均不可駛入現場。待瀝青混凝土結構的強度滿足要求后方可開放通行。

                4 結束語

                瀝青混凝土路面施工具有復雜性,各環節工作緊密相連。為確保成型瀝青混凝土路面的質量可滿足要求,施工人員必須準確認識現場情況,采取合適的質量控制措施,需覆蓋至原材料質量、拌和、攤鋪、碾壓及養護等環節,及時發現質量問題并正確處理,以便建設高品質的瀝青混凝土路面,提高道路的通行服務水平。


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