摘要:从沥青混凝土路面实际施工的全过程出发,对施工中的工序和工艺技术进行了阐述,并针对施工过程中出现的一系列问题进行讨论,并提出处理措施和预防措施。
关键词:沥青混凝土,施工工序工艺技术,处理与预防措施
沥青混凝土路面在我国高等级公路建设中使用非常广泛。随着科技的不断发展,许多新工艺、新技术、新材料都得到了实际应用,各种规范、标准比较齐全,但从实际施工的过程中可以看出,尚有许多值得探讨的问题,本论文是从沥青混凝土路面施工的全过程进行一些实用技术上的探讨。
1、准备阶段
沥青混凝土路面施工前的准备工作有:掌握施工图纸,熟悉招标文件及合同规定,人员配置,混凝土配合比设计,拌和场设置,材料准备,机械设备的安装调试,工作面的提供等。
1.1掌握施工图纸,熟悉招标文件及合同规定
掌握施工图纸,熟悉招标文件及合同规定是准备阶段的首要任务,由技术人员及项目经理部主要负责人去做。通过详细的分析和研究,准确的计算出沥青混凝土的数量,为合理确定施工计划打下基础。同时还可以了解业主意图,对项目实施过程中更好的履行合同,维护双方利益创造条件。
1.2人员配置
沥青混凝土路面施工时各工序相互联系非常紧密,而且往往是连续作业,所以人员配置都是双班制,在关键工序上要多配置几名责任心强、技术较好的人员。
1.3沥青混凝土配合比设计
沥青混凝土配合比设计由工地试验室负责完成,由工地试验室准备原材料,送到业主指定的专业试验室去做。这项工作最好能在贮备原材料前完成。因为有了配合比,就可以准确的确定材料的各种规格及数量。在做配合比设计时,还要注意是否有各种外加剂(如掺加抗剥落剂及其它改性材料)。
1.4拌和场设置
拌和站的设置需要充分考虑场地位置在运输上的经济合理性,场地要宽大、平整,并对环境及周围居民无影响。场内运输道路要平整、方便,进出的各种机械车辆要方便掉头,减少相互之间的干扰。
1.5材料的准备
沥青混凝土路面所需各种材料的采购非常重要,材料的质量是沥青混凝土路面质量好坏的重要因素。材料的数量是否充足直接影响到工期及路面铺筑的质量,所以对材料工作要给以充分的重视和管理,材料在采购时要随机抽检,选用物理力学指标满足技术标准要求的材料。
1)沥青是最关键的材料,直接从生产厂家订购,一般设计文件都有明确要求,通常使用的标号为AH-90、AH-110.沥青运到工地现场后,工地试验室要按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的要求严格抽检。工地试验室主要检查针入度、延度及软化点,其它指标可根据需要选做。沥青的贮备要用专用贮备罐,专用贮备罐安全、防水、保温、无浪费,加热使用方便。值得注意的是,沥青加热时温度要控制好,另外,沥青的脱水也很重要,过多的水分会使沥青在加热时膨胀溢罐,引起浪费,严重者造成火灾。沥青在工地的贮备量以市场的供应量及生产规模合理确定,通常以能满足工地5天的需要量。
2)各种规格的碎石是沥青混凝土路面的骨架,是受力的主要支撑材料,碎石的规格以沥青混凝土各面层的厚度及配合比确定。在实际工作中,碎石的规格首先由面层的级配类型确定最大值,如AC-16I型要求的最大粒径碎石必须小于19mm.其次,要确定碎石的不同规格的分类,目前,沥青混凝土路面施工技术规范中碎石粒径与实际的碎石生产商所用筛子的筛孔尺寸不尽相同。如AC-16I型规范中的筛孔尺寸为19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075(4.75以下筛孔尺寸暂不考虑),而碎石生产商的筛孔通常是以5mm为模数的尺寸。从经验来看,采备AC-16I型结构层所用碎石时,可以用15-20mm、10-15mm、5-10mm三种规格的碎石。具体各种规格的数量以配合比及级配要求确定,确定方法以图解法试配。沥青混凝土面层用碎石、砂、石屑及矿粉组成混合料,理论级配中每种规格材料的用量是确定的。这样,整个材料的采购、贮备就非常准确。采贮量以总用量的91%控制,这样不会造成某种材料过多或过少,对工程的成本是有利的。另外,工地所用的任何砂石材料最好都是干燥的,且所放的场地要硬化,材料堆放整齐有序,材料有专人负责,要覆盖防雨和尘土,这样可以提高施工效率,并使最终的沥青混合料质量稳定,强度达到规范。
1.6机械设备的安装调试
沥青混凝土混合料的拌和质量以及出料量,与所选沥青混凝土拌和设备有重要关系,拌和设备要能满足工期的要求及工作的连续性要求。路面的平整度主要取决于摊铺机,摊铺机最少选用1台,摊铺机的生产效率要高。压路机采用双钢轮振动压路机及轮胎压路机的组合作业,机械数量由实际工作量而确定。其它设备均要与整个施工环节相匹配。总之,机械设备在生产中要少发生故障性能优越为佳。
1.7工作面的提供
沥青混凝土面层是铺筑在养生一周以上的刚性基层之上,基层的强度、平整度、弯沉的大小,对沥青混凝土面层有至关重要的影响。所以提供一个整齐、干净、要有足够强度的工作面。基层上面要洒布一定数量的透层油,沥青混凝土各面层之间要洒布粘层油。
2、铺筑阶段
沥青混凝土铺筑阶段主要工序是:沥青混凝土混合料的拌和、运输、摊铺、碾压、检测、缺陷处理等。
2.1沥青混凝土拌和
沥青混凝土拌和时要控制其温度、油石比及材料的级配。油石比的控制是利用电子称量器,对各种材料进行分别称量。而级配的控制方法是两级控制,先是从各个生料仓的出料斗门及皮带转速进行初控,经过混合并由运料皮带及提升机送进振动筛,由振动筛重新筛分,振动筛的尺寸选择要基本与规范中的筛孔尺寸一致。振动筛一般只有4级,可以取与规范中筛孔尺寸相近的并进行分段。拌和设备自动化程度比较高,各种数据随时可以通过操作室的指令进行调整。工地试验室要随时抽检油石比及级配,只要正常,调好的设备不允许随意改变各种数据的设置。拌和过程中常见的缺陷是沥青混凝土混合料油石比不准确或温度不一致。有时由于下雨没有覆盖碎石及砂,也造成混合料含有较高的水分。不合格的混合料是不能出场的。运输造成的不合格混合料不得使用。
2.2沥青混凝土的运输
由于沥青拌和站的产量和运料车数量以及多种客观原因,运料车不能及时运到施工现场,使摊铺机出现停机待料现象,这就使得处在熨平板下面的热态混合料表面产生明显压迹,严重时产生台阶而影响面层平整度,为此,开工之前必须对各种机械施工能力进行匹配计算,并有专人负责指挥料车进行倒车,使之与摊铺机配合协调,以免料车倒车时撞击摊铺机,从而对铺筑路面的平整度产生影响。沥青混凝土运输时宜用15t以上的自卸汽车,装料前在汽车翻斗内抹一层柴油与水的混和物,以防止粘料。运输时间一般不得大于0.5h.另外,装好料的汽车要用保温布覆盖,然后可以出场。
2.3沥青混凝土的摊铺
运料车辆到达摊铺机作业面时,摊铺机要调好初始状态。摊铺厚度、宽度以设计为准。摊铺机熨平板的仰角要准确,行走速度要稳定,找平装置要能正常的工作。现在许多摊铺机都配有无接触式均衡梁,该套装置是利用电脑对声钠探头获取的几个垂直点距离进行处理,及时的对摊铺机熨平板提升装置进行控制,平整度是能够保证的。摊铺机正常时,方向的调整很重要,操作手要集中精力,精心操作。另外,对履带底部及声钠探头下面的基层上的杂物要清除干净。还要指挥好运料车辆,不能碰撞摊铺机。摊铺机要连续作业,如因故停止时间超过1h,就要设置横缝。
2.4摊铺层碾压
(1)碾压时,除按规范碾压外,应注意碾压路线方向不能突然改变,以免混合料产生推移。初压时宜采用双钢轮压路机,复压宜采用振动压路机,终压宜采用轮胎压路机进行碾压,直到消除轮迹为止。
(2)使用振动压路机进行碾压时,在一个往返过程中,应保证振动频率是一个常数。使用轮胎压路机时,应保证轮胎的新旧程度相同,轮胎内压力相等,否则各轮胎软硬不一,在碾压过程中将造成沥青面层横向平整度超限。
(3)在施工中应严格控制沥青混合料的温度,现场应有专职人员负责对来料车,摊铺机摊铺时、摊铺机摊铺后、碾压前、碾压时及碾压后和沥青混合料温度进行测试。
2.5施工缝的处理
沥青路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影响,通常连续摊铺路段平整度较好。施工时,最好在半幅路面上进行全幅式连续摊铺,消除纵向接缝。对于横向接缝的处理,在第二次摊铺时,必须用切割机划线,切割第一次摊铺的接头,且将第一次的摊铺接头预热,与第二次的摊铺接头一起碾压,压路机碾压时一般与路线交45o角进行碾压,然后横向碾压3~5遍,碾压长度一般控制在5~10m.处理好接缝的关键是切除接头,用3m直尺检查端部平整度,以摊铺层面直尺脱离点为界限,用切割机切缝挖除。
3、检测及缺陷处理
3.1检测贯穿于沥青混凝土路面施工的全过程,碾压成型后的路面必须满足设计要求。检测内容包括:测定平整度、厚度、宽度、高程及钻芯取样等工作。平整度的测定有两种办法,一种是用6m长铝合金尺杆(规范要求是3m直尺),另一种办法是车载连续平整度仪。两种办法都要用到,对局部可采用6m直尺,对比较长的范围可采用车载连续平整度仪。钻芯取样的试件带到试验室后,要做马歇尔试验及其它试验,经过试验数据的处理,可以评价沥青混凝土路面的内在物理力学性能。这些性能主要包括压实度、空隙率、容重、稳定度、流值等。满足规范要求,认为路面是合格的沥青混凝土路面。
3.2常见沥青混凝土路面缺陷是多种多样的,从使用效果来看,主要表现在路面波浪、横缝跳车、密实度不够、局部推移、松散、隆起等,这些缺陷都是施工过程中造成的。路面波浪在施工过程中主要是由于摊铺机造成的,沥青混合料软弱或混合料温度组成的变化导致混合料劲度的不均匀也是其中因素之一。消除波浪的主要办法是调整好摊铺机的性能,同时要求沥青混合料要保持稳定的温度及级配。找平系统要处于良好状态,操作人员要随时检查,发现问题及时处理。摊铺机在开铺前掌握好松铺系数,刚摊铺完人工及时修补。密实度不够的主要原因是油石比不准确、级配曲线中细料出线、压实遍数不够或压实机具偏轻造成的。局部推移、松散、隆起主要原因是基层软弱、油石比偏大、压路机起停速度太快等因素造成的。
3.3资料的收集整理。沥青混凝土路面施工过程中各种材料的自检资料,质量评定资料都是非常重要的。要真实准确的记录每一个工作环节的详细数据,资料要归档保存,资料包括各种检测试验表、照片及原始记录。竣工验收的关键依据是做好施工资料。
4、结语
总的来说,沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素很多。沥青路面的平整度是施工队伍、施工工序、人员素质、操作手水平的综合反映。在施工过程中要善于总结,克服不良人为因素,注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理,只有加强管理,精心组织施工,才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面,创造出精品工程。