对沥青路面施工技术和质量控制的探讨

所属栏目:交通运输论文 发布日期:2010-11-20 16:52 热度:

  摘要:在高速公路沥青路面施工过程中,对施工技术和质量控制方法的说明,有效的控制了沥青路面的施工质量与成本。为保证公路沥青路面的平整度、均匀性,所提出的几点措施,都是切实有效的,根据施工经验和理论分析,这些施工技术的采用,保证并提高了路面施工质量和服务水平。
  关键词:拌和;摊铺;碾压;施工;控制
  0前言
  为了确保车辆行驶安全和舒适性,路面平整度必须达到较高标准。根据施工经验和理论分析,提高沥青混凝土路面施工的均匀性技术,优化沥青混合料,选择先进设备和合理的施工工艺,严格施工管理,确保沥青混凝土路面平整度达到较高水平是必要的。以下将作进一步的论述。
  1.工程概况
  浙江省丽水市某高速公路沥青混凝土路面A合同段起讫桩号为主线K108+000~K138+400,全长30.4公里。本项目沥青混凝土面层分项工程主要包含:①沥青透层;②6mm厚沥青稀浆下封层;③沥青粘层;④沥青防水层;⑤60mm厚粗粒式沥青砼下面层;⑥60mm厚中粒式沥青砼中面层;⑦40mm厚沥青砼抗滑表面层。
  沥青混凝土路面工程施工主要材料有:①石料;②砂;③矿粉;④沥青、水泥。根据招标文件的规定,沥青混凝土下面层采用AC-25I沥青混凝土,中面层采用AC-20I沥青混凝土,表面层采用AK-13A沥青混凝土。抗滑表面层使用进口SBS改性沥青;中、下面层的沥青混凝土则采用重交通AH-70石油沥青。各结构层矿料均采用玄武岩碎石,矿粉采用磨细的石灰岩矿粉。
  所有粗、细集料、矿粉和沥青等均必须送具有相应资质等级的质量检测单位检测,在检测合格后方可使用。
  2透层、下封层、粘层施工技术
  2.1透层
  ⑴透层施工材料采用重交通石油沥青AH-70与煤油按质量比1:1进行配置而成。
  ⑵透层沥青施工前,对水稳基层表面的松散材、污染物料全部清扫干净。洒布温度控制在150℃~170℃,洒布量为0.9~1.1㎏/㎡。
  煤油稀释沥青的制作要均匀,稀释要彻底,无小块未稀释的沥青存在。
  透层沥青洒布应均匀,有遗漏地方要补洒。有多余沥青未渗入基层应予清除。透层沥青渗透深度应>5㎜。
  2.2封层
  在透层沥青施工结束,透层稀释沥青充分渗透,轻质油充分蒸发后即可进行下封层施工。下封层采用SBS改性乳化沥青,铺筑厚度6mm。
  施工前必须将透层表面清扫干净,对稀浆封层摊铺机进行标定,确保稀浆混合料配合比准确。铺筑机施工时要连续、均匀行驶,以利于铺筑厚度的均匀、平整。控制施工气温不得低于10℃。铺筑完成后用轮胎压路机碾压两遍,如发现有团块或松散等缺陷,则将其铲除重铺。封层铺筑后待乳液破乳水分蒸发、干燥成型后再开放交通。
  2.3粘层
  粘层采用SBR改性乳化沥青,喷洒采用全电脑控制沥青洒布车,喷洒要均匀,喷洒过量处,应予刮除。喷洒粘层沥青后,待破乳、水分蒸发完后紧接铺筑沥青砼层。
  2.4防水层
  粘结防水层沥青采用SBS改性沥青。在施工前,应将作业面层的尘土、杂物或油污清除干净。用沥青洒布车均匀喷洒SBS改性沥青防水层。用碎石撒布车撒铺单一粒径规格的碎石,覆盖率50%~60%左右。用轮胎压路机碾压成型。
  3沥青面层混合料的拌和、摊铺和碾压
  本工程沥青砼下面层采用60mmAC-25I沥青混凝土,中面层采用60mmAC-20I沥青混凝土,表面层采用40mmAK-13A沥青混凝土。沥青砼采用厂拌法集中拌和,汽车运输混合料到工作面,两台沥青砼摊铺机成梯队流水作业,压路机碾压密实的施工方法。
  3.1施工准备
  3.1.1编制施工组织设计方案:
  依据施工设计文件、国家及行业强制性标准、各相关施工技术规范、规程,公司管理与技术经验总结,以及本工程的实际情况,对人机料组织调配运用、施工各工序、质检验收程序等进行施组设计,设计应切合实际,有针对性,对将来施工有指导意义。送监理工程师审核批准。
  3.1.2沥青面层混凝土材料准备:
  堆放集料的场地全部用水泥稳定碎石进行硬化。各种集料分开堆放,并立标识牌。沥青等各种材料要有足够的贮备能力,能保证供应连续大规模施工的需要。
  3.1.3施工机具的检查和调试:
  施工前对各种施工机具进行全面的检查和调试,使其处于良好的技术状态。
  3.1.4配合比设计
  目标配合比在工地试验室进行。先确定矿料配合比,使初配的矿料合成级配接近规范分级的中值,再确定沥青用量。对其样品进行马歇尔试验和浸水马歇尔试验,根据各项试验指标综合确定最佳沥青用量,据以调试出目标配合比的结合料配比,并报请监理工程师批准。
  生产配合比是按照批准的目标配合比,在试验室监控下在拌和楼进行实际试拌。在试拌前,对沥青拌和设备进行一次全面彻底的检查、校核。在确认计量系统、测温系统、沥青喷洒量等功能运转正常、计量正确后,按照批准的目标配合比及冷料仓流量测试结果,重新调整材料配合比以达到较优曲线。以此确定各热料仓的材料比例,经干拌合成后进行筛分验证,同时反复调整冷料,达到供料均衡,由此确定生产配合比。再取目标配合比最佳沥青用量±0.3%共三个沥青用量试拌进行观察比较,再以各种试拌沥青混青合料制作试件进行马歇尔试验,综合选定满足规范各项指标要求的最佳生产用沥青用量。
  3.1.5铺筑试验路
  正式施工前,先铺筑一段试验路段,以验证预定的施工方案是否可行,机械设备配置是否适用,操作工艺是否可以满足要求,对施工方案、机械组合、操作工艺进行修正。确定在以后大规模施工中采用的松铺系数、沥青用量、摊铺速度、压路机类型、压实工艺、碾压温度、速度及遍数等技术参数。
  在试验路段施工过程中,严格遵守预定的施工方法和施工工艺。检测人员在拌和站适时抽样检测沥青混合料的稳定度、流值、空隙率、饱和度等指标;沥青混合料摊铺压实12小时后,按标准方法在路上抽取芯样进行密实度、厚度检查,测量纵断高程、横坡、平整度指标。由于试验段的各项技术参数是大规模施工的依据,故对摊铺全过程作好记录,对存在问题的进行分析研究并提出解决办法。在此基础上形成最佳的施工方法。
  4沥青混凝土面层摊铺
  4.1施工放样
  沿线路每10m(弯道处每5m)设一基准线立杆,按施工标高悬挂基准线,立杆应牢固无松动。基准线应紧绷,下垂度不会超过1mm。由专职测量人员对基准线标高进行监测,确保在施工过程中基准线标高始终符合设计要求。
  下面层、中面层采用每台摊铺机走双基准线中间加滑杆的方式控制纵、横坡度,以确保平面标高定位准确;上面层采用浮动基准梁(滑鞋)控制摊铺。
  4.2沥青混合料拌和与运输
  沥青混合料采用间歇式拌和设备拌和,注意严格控制原材料加热温度,当沥青混合料出厂温度高于195℃时混合料作废。
  A、沥青加热温度:160~165℃(不使用改性沥青)
  165~175℃(使用SBS改性沥青)
  B、矿料加热温度:185~195℃(不使用改性沥青)
  190~200℃(使用SBS改性沥青)
  C、沥青混合料出厂温度:160~170℃(不使用改性沥青)
  170~185℃(使用SBS改性沥青)
  搅拌器充盈率为70%,每锅搅拌时间为40s~50s,其中干拌不少于时间5s,拌好的沥青混合料应均匀一致,无白花料,无结团成块,无严重的粗细料分离,全部矿料颗粒被均匀裹覆。
  用15T自卸车运沥青混合料。运输过程中用帆布覆盖,以确保沥青混合料到现场满足摊铺温度要求。离析或结块或滞留在车上的混和料必须废弃。
  4.3沥青面层混合料的摊铺作业
  本标段采用2台德国生产ABG423沥青摊铺机成梯队联合摊铺作业,摊铺机之间的前后距离保持在10米以内,摊铺机轨道重叠50~100mm。纵向连接处理:先摊铺部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分地高程基准面,在最后作跨缝碾压。
  沥青混合料应缓慢均匀连续地摊铺。摊铺速度2~4m/min。摊铺速度确定后不得随意改变,以保证混合料平整、均匀地铺在整个摊铺宽度上,不致产生拖痕、断层和离析。
  向摊铺机送料的速率应与摊铺机螺旋布料器的旋转速率相匹配,摊铺机螺旋布料器保持稳定速度均衡地转动,两侧应保持不少于送料器高度2/3的混合料。有条件的可用混合料供料机,以保证摊铺连续和均匀,可以消除摊铺机侧翼收张造成的混合料离析现象。
  摊铺温度控制在150~170℃(不使用改性沥青)、160~175℃(使用SBS改性沥青),在摊铺过程中随时检测摊铺宽度、厚度、平整度、路拱,若不符合要求,即时调整。
  在雨天,预铺表面存积水、气温低于10℃时,不得摊铺混合料。
  4.4沥青面层混合料的碾压作业
  ⑴在混合料完成摊铺和刮平后立即对路面进行检查,对不符合要求的地方应及时用人工进行调整,随后进行压实。
  ⑵压实工作应按试铺路面确定的压实设备的组合及程序进行。备有经监理工程师认可的小型振动压路机或手扶振动夯具,以用于狭窄地点压实或修补。
  压实采用双筒钢轮压路机(可静压或振压)和光轮压路机进行。
  初压:用钢轮压路机静压1~2遍,速度控制在1.5~2km/h。碾压时驱动轮面向摊铺机,碾压坡道时驱动轮在低处。初压应检查平整度和路拱,必要时应修整。
  复压:初压完成后即刻进行复压,先用重型双钢轮压路机振动碾压4遍,碾压速度4~5km/h,然后用重型轮胎压路机碾压6遍,复压速度为3.5-4.5km/h。
  终压:紧接复压后进行,采用双钢轮振动压路机,关闭振动,速度控制在2~3km/h静压2遍,采用轮胎压路机时速度控制在4~4km/h碾压2遍,使路面无轮迹为止。
  ⑶压路机配置见表1,压路机速度应符合表2规定。
  表1压路机配置
  1.jpg  
  表2压路机的碾压速度(km/h)
  2.jpg  
  
  ⑷沥青路面的压实度和平整度取决于碾压温度和压实方法,碾压按照紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行,达到要求的压实度后立即停止,以免过振。
  ⑸沥青混合料初压温度不低于135℃,终压完成时的温度不得低于90℃。
  ⑹碾压应纵向进行,并由材料摊铺的低边向着高边进行,相邻碾压带重叠1/3-1/2轮宽,
  ⑺压路机每次碾压停止位置不能在同一断面上,而是每次前后错开50cm左右,碾压时,压路机禁止在未碾压成型或未冷却的路段上转向、制动或停留。在当天碾压的尚未冷却的沥青混合料面层上,不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。
  ⑻摊铺时注意调整摊铺机宽度,以免纵缝出现在行车轮迹密度最大的位置。各结构层的纵缝应错开,避免出现通缝现象。
  ⑼在沿着侧缘石、平石或压路机压不到的其它地方,应采用热的小型手夯或机夯把混合料充分压实。
  ⑽特殊路段的碾压
  a)弯道或交叉口的碾压
  先从弯道内侧即较低一边开始碾压。对急弯应尽可能采取直线碾压,并逐一转换车道,压实中转向与速度相吻合,尽可能用振动碾压,以减少剪切力。
  b)路边碾压
  压路机在没有支承边的面层上碾压时,可先在离边缘30-40cm处开始碾压,使之形成一条支承侧面,以减少沥青混合料碾压时塌边。向边缘碾压未压部分时,压路机每次只能向自由边缘推进10cm。
  c)陡坡碾压
  在陡坡上碾压时,其大部分作用力将向下坡方向,因而增加了混合料顺坡下移的趋势。使从动轮始终朝着摊铺方向,这样从动轮起到了预压作用,从而使沥青混合料能够承受驱动轮所产生的剪切力。陡坡碾压中,压路机的起动、停止、变速更要平稳,避免速度过高或过低,混合料温度宜低不宜高。
  d)对于纵向冷接缝及横向施工缝施工。
  如接缝处(包括纵缝、横缝或其它施工缝)的混合料温度已不能满足压实温度要求,应采用加热器提高混合料温度,使之符合施工要求的温度,碾压应压至无缝迹为止。否则,必须割掉重铺。
  整个碾压过程通过如下的质量控制程序(QC/QA)进行控制和保证。
3.jpg

  沥青路面碾压过程QA/QC图
  ⑾养护
  沥青砼施工完成后,让其自然冷却后,混合料表面温度低于50℃,再开放交通。
  6确保工程质量的措施
  6.1 制定质量总体目标
  本合同段总体目标是:确保工程一次交工验收合格率100%,分项工程优良率95%,主要分项工程优良率100%,单位工程优良率100%,保证工程质量评定为优良。
  6.2建立工程质量保证体系
  依据国家及行业的法律法规、各相关强制性标准,施工规范规程及企业的规章管理制度,建立起完善有效的质量保证体系,具体如下:
  6.2.1建立以项目经理为首,项目总工程师具体负责,由工程技术、质检、机械、试验室等部门主要人员组成的质量管理小组,全面负责项目工程质量的管理工作。
  6.2.2全面贯彻ISO9001标准,建立岗位职责制度、奖罚制度、教育培训制度、工程质量检验制度、质量事故处理制度等,使工程质量管理有法可依。
  6.2.3实行全员技术教育培训,强化全员质量意识,做好开工前的技术准备和交底工作。
  6.2.4充分利用国内外先进的技术和管理经验,推广应用新技术、新材料,依靠科技进步提高工程质量。。
  6.2.5严格进行过程工程质量检验。每道工序必须经检验合格后,才进行下道工序施工。
  6.2.5编制《质量记录清单》,认真填写质量体系运行记录和工程质量记录,及时收集各种质检资料,分类归档。
  6.2.6开展QC小组活动,提高了全员质量意识,及时解决各种技术、管理问题。7结束语
  高等级公路沥青路面的施工质量控制,应丛原材料、机械配置、施工工艺等方面入手,重点抓摊铺、碾压、接缝处理的施工质量,采用先进的机械设备和合理的配置。通过这一系列措施,对施工全过程的质量进行严格控制,精心组织施工,使整个高速公路沥青路面的施工质量和进度都能满足合同的要求。
  通过两年的工后质量跟踪,该路经受住了高低温天气、重交通量的考验,使用性能良好,完全符合设计的要求。
  参考文献
  ⑴《新编公路施工手册》中国环境科学出版社2002(5)
  ⑵王萍,沥青混凝土路面裂缝产生的原因与综合防治公路,2002(5)
  ⑶黄晓明,朱湘,沥青路面设计北京:人民交通出版社2002

文章标题:对沥青路面施工技术和质量控制的探讨

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