摘 要:瀝青路面作為公路的重要組成部分,其攤鋪施工技術(shù)的先進性和科學性,影響道路的使用壽命、行車安全和舒適性。由于施工過程中的復雜性和環(huán)境因素的影響,仍存在諸如路面早期損壞、平整度不足、耐久性差等問題。因此,對瀝青路面攤鋪施工技術(shù)進行深入研究,以優(yōu)化施工工藝,提高路面質(zhì)量,減少維護成本,具有重要的理論價值和實踐意義。
關(guān)鍵詞:公路工程;瀝青路面;攤鋪施工技術(shù)
中圖分類號:U416 " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼:A " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號:2096-6903(2024)12-0022-03
1 工程概況
本研究以某省高速公路擴建工程為例,該工程全長120 km,雙向4車道設計,設計速度為100 km/h。工程地處丘陵地帶,地形復雜,地質(zhì)條件多樣,包括砂巖、頁巖及軟土等多種地層。項目包括新建路段以及原有道路的瀝青路面升級,其中瀝青路面總面積約為300萬m2。工程的建設目標是提升道路通行能力,改善行車安全,滿足地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展對交通基礎設施的需求。在瀝青路面攤鋪施工中,需克服地形起伏、氣候多變(雨季頻繁)等挑戰(zhàn),確保施工質(zhì)量和進度[1]。
2 公路工程瀝青路面攤鋪施工準備
2.1 材料準備
在公路工程瀝青路面攤鋪施工中,材料的質(zhì)量決定了路面的耐久性和行車安全性。因此,材料準備是施工前期的重要環(huán)節(jié)。首先,需要嚴格篩選瀝青,確保其具有良好的黏性、溫度穩(wěn)定性和抗老化性能,通常選擇聚合物改性瀝青,以增強路面的抗裂性和耐久性。
其次,骨料的選擇應根據(jù)工程設計要求,選用質(zhì)地堅硬、耐磨、無風化、無堿活性的石料,考慮級配的合理性,保證混合料的力學性能[2]。添加劑如礦粉、抗剝落劑等需按比例精確添加,以改善瀝青混合料的性能。
最后,所有材料應在攤鋪前進行充分的預拌和檢驗,確保其符合設計和規(guī)范要求,不合格材料應及時剔除,以保證整體工程質(zhì)量。
2.2 鋪裝機具準備
在公路工程瀝青路面攤鋪施工中,鋪裝機具的準備是確保施工質(zhì)量和效率的重要環(huán)節(jié)。為保證瀝青路面攤鋪的精確度和連續(xù)性,需合理選用合適的攤鋪設備,包括瀝青攤鋪機、找平裝置、振動熨平板以及輔助機械設備。
第一,瀝青攤鋪機應具備良好的加熱系統(tǒng),以保持瀝青混合料的溫度穩(wěn)定,防止因溫度過低導致的混合料硬化和黏性降低。例如,選擇具有自動調(diào)平功能的現(xiàn)代攤鋪機,以提高攤鋪的平整度和一致性[3]。
第二,找平裝置應根據(jù)設計標高進行調(diào)整,確保路面的橫坡和縱坡符合設計要求。振動熨平板的頻率和振幅應適中,以確?;旌狭系拿軐嵍龋瑫r避免過度振動導致的骨料分離。還要對所有設備進行全面檢查和預熱,包括發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng),確保其在施工過程中能正常運行[4]。對于大型工程項目,還需配備備用設備,以防主設備出現(xiàn)故障時能及時更換,避免中斷施工。
第三,所有操作人員需熟悉設備的操作規(guī)程,進行必要的培訓,以確保在實際操作中能熟練掌握設備性能,減少因操作不當引起的施工問題。制定詳細的設備維護計劃,定期進行保養(yǎng),延長設備使用壽命,降低施工成本。通過精心的鋪裝機具準備,為后續(xù)的攤鋪作業(yè)提供堅實的基礎,從而提高整個工程的質(zhì)量和效率[5]。
2.3 現(xiàn)場環(huán)境準備
在公路工程瀝青路面攤鋪施工前,現(xiàn)場環(huán)境的準備工作,直接影響施工的效率和質(zhì)量。對施工現(xiàn)場進行徹底清理,移除所有可能阻礙攤鋪作業(yè)的雜物,如石塊、樹枝或其他建筑廢棄物,確保工作區(qū)域整潔無礙。對路面進行必要的預處理,如修復路面坑洼,以提供一個平整的工作基礎。檢查路面濕度,過濕或過干的路面均可能影響瀝青與基層的粘結(jié)性,應調(diào)整至適宜的含水量。應考慮天氣條件,避免在雨天或極端溫度下施工,以防止水分滲透和瀝青冷卻過快導致的工程質(zhì)量下降。要確保施工現(xiàn)場的安全,設立明顯的警示標志和臨時交通管制措施,以防非施工人員誤入。合理規(guī)劃施工路線和臨時設施的位置,減少對周邊環(huán)境的影響,保證施工過程的順利進行[6]。
2.4 其他準備
在公路工程瀝青路面攤鋪施工前,除基本的材料和設備準備,還包含如下內(nèi)容:① 人員培訓。所有參與攤鋪工作的人員,應接受專業(yè)的技術(shù)培訓和安全教育,確保了解施工流程、操作規(guī)范以及應急措施,以提高施工效率和安全性。②施工方案制定。根據(jù)工程的具體條件,如地形、氣候、交通狀況等,制定詳細的攤鋪施工方案,包括攤鋪速度、溫度控制、接縫處理等策略。③交通管理。在施工區(qū)域設置明顯的警示標志和交通引導設施,以保證施工期間車輛和行人的安全,同時減少對正常交通的影響。④環(huán)保措施??紤]到瀝青攤鋪過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染,應提前規(guī)劃并實施有效的降塵、噪聲控制和廢棄物處理措施,遵守環(huán)保法規(guī)。⑤氣象觀測。密切關(guān)注施工期間的天氣預報,避免在雨天或氣溫過低、過高時進行攤鋪,以防止影響瀝青混合料的質(zhì)量和路面性能。⑥臨時設施。搭建必要的臨時設施,如指揮站、材料堆放區(qū)、工具存放點,以保證施工過程的有序進行。通過全面的準備工作,為瀝青路面攤鋪施工提供良好的前提條件,有效保障施工質(zhì)量和進度。
3 公路工程瀝青路面攤鋪施工技術(shù)
3.1 篩選施工材料
在公路工程瀝青路面攤鋪施工中,材料的選擇,影響路面的耐久性、行車安全性和整體工程質(zhì)量。因此,需嚴格篩選施工材料。
瀝青作為路面的主要粘結(jié)劑,其性能應滿足道路等級、交通流量和氣候條件的要求。通常選用改性瀝青,以提高抗老化、抗車轍和抗裂性能。例如,對于重交通道路,需采用SBS改性瀝青,以增強高溫穩(wěn)定性。
集料是瀝青混合料的重要組成部分,應選用質(zhì)地堅硬、耐磨、耐久的石料,確保與瀝青的良好黏附性。粒徑分布需嚴格遵循設計規(guī)范,以保證混合料的級配均勻,避免產(chǎn)生過大的空隙率導致水損害。集料的清潔度也是關(guān)鍵,應防止泥土和有機物污染影響瀝青與集料的結(jié)合。添加劑如消石灰、水泥或纖維等根據(jù)實際需求添加,以改善瀝青混合料的性能,如增加其低溫抗裂性和耐久性。選擇添加劑時需考慮其與瀝青的相容性以及對環(huán)境的影響。
施工過程中還需考慮材料的儲存和運輸條件,避免瀝青的老化和集料的污染,確保攤鋪時材料的性能保持最佳狀態(tài)。通過科學的材料篩選和管理,為瀝青路面攤鋪打下堅實的基礎。
3.2 拌和與運輸
在公路工程瀝青路面攤鋪施工中,拌和與運輸?shù)暮侠砜刂?,對最終路面的質(zhì)量有著直接影響。拌和過程中確保瀝青與骨料的均勻混合,形成具有穩(wěn)定性能的瀝青混合料。拌和分為熱拌和冷拌兩種方式,其中熱拌瀝青混合料(HMA)最為常見,因其高溫下能更好地使瀝青與骨料結(jié)合,提供優(yōu)良的路用性能。在拌和過程中,需嚴格控制溫度。瀝青需要在特定的溫度范圍內(nèi)與骨料拌和,以保證其流動性并充分包裹骨料。例如,對于交通等級高的路面,拌和溫度通常在160~180℃。拌和時間也需精確控制,過短導致混合不均,過長則使瀝青老化,影響混合料的性能。
運輸是將拌和好的瀝青混合料,從拌和站運送到施工現(xiàn)場的過程。通常采用專用的自卸卡車進行運輸,要求車輛具有良好的保溫性能,以減少在運輸過程中混合料的冷卻。應合理控制運輸速度,避免因顛簸導致混合料離析,確保及時送達,防止混合料在等待攤鋪時過度冷卻。在炎熱天氣,需采取覆蓋措施,防止水分蒸發(fā)和混合料過快硬化。
在實際操作中,需協(xié)調(diào)拌和與運輸。拌和站應根據(jù)攤鋪速度調(diào)整生產(chǎn)速率,避免堆積或供應不足。運輸車輛的調(diào)度需靈活,確保連續(xù)且不間斷的攤鋪作業(yè),有利于保證攤鋪質(zhì)量和效率。通過科學的管理與技術(shù)手段,如GPS追蹤系統(tǒng),優(yōu)化運輸路線和時間,減少施工延誤,提高整體施工效率。
3.3 攤鋪作業(yè)
在公路工程瀝青路面攤鋪施工中,攤鋪作業(yè)影響著路面的平整度和密實度。攤鋪作業(yè)通常分為以下6個步驟:①攤鋪前的測量與放樣。根據(jù)設計圖紙,使用精密測量儀器對攤鋪起點、終點和高程進行精確設定,確保攤鋪面層的厚度均勻。②攤鋪機操作。采用自動或半自動攤鋪機進行作業(yè),以保證攤鋪速度的穩(wěn)定性和連續(xù)性。攤鋪機應設有自動找平系統(tǒng),以確保路面的水平度。攤鋪機的寬度和行走速度需與拌和站的生產(chǎn)能力相匹配,避免出現(xiàn)冷接縫。③攤鋪溫度控制。瀝青混合料的攤鋪溫度,應嚴格控制在適宜范圍內(nèi),過高導致混合料過早老化,過低則影響其流動性和壓實效果。一般情況下,攤鋪溫度應在140~165℃。④分層攤鋪。對于較厚的路面,通常采用分層攤鋪的方式,每層的厚度不宜超過10 cm。相鄰兩層攤鋪應確保重疊50 cm以上,以減少層間縫隙。⑤攤鋪時的修整。在攤鋪過程中,操作人員應隨時檢查路面的平整度和密實度,及時進行人工修整。對于出現(xiàn)的離析、堆積或缺料現(xiàn)象,應立即調(diào)整攤鋪機的工作狀態(tài)或進行局部補料。⑥遇到障礙物或接縫處理。在遇到橋梁、涵洞或其他構(gòu)造物時,應采取特殊攤鋪技術(shù),確保連續(xù)性。新舊路面接縫處應處理得當,防止水分滲透和裂縫產(chǎn)生。應通過精細的攤鋪作業(yè),有效提高瀝青路面的整體質(zhì)量和耐久性,為后續(xù)的碾壓作業(yè)創(chuàng)造良好條件,從而達到預期的工程標準和使用壽命。
3.4 碾壓作業(yè)
碾壓作業(yè)是瀝青路面攤鋪施工中的關(guān)鍵步驟,其目的是確?;旌狭线_到理想的密度和穩(wěn)定性。通常,碾壓分為初壓、復壓和終壓3個階段,以保證路面的均勻性和耐久性。初壓階段通常使用輕型壓路機,以避免對熱拌瀝青混合料產(chǎn)生過大的擾動,防止混合料的分離或推移。初壓應盡快在攤鋪后進行,以減少混合料冷卻帶來的影響。復壓階段采用重型壓路機,如輪胎式壓路機或鋼輪壓路機,以提高路面的密實度。此階段的目標是消除初壓留下的輪跡,使路面平整度達到設計要求。終壓階段則使用雙輪鋼輪壓路機或振動壓路機,進行精細的表面整平,消除可能出現(xiàn)的細微波紋,確保路面的最終平整度。終壓應無明顯輪跡,且壓路機不應直接接觸尚未完全冷卻的瀝青混合料。
在碾壓過程中,應遵循“緊跟、慢壓、多次”的原則,即壓路機緊隨攤鋪機之后工作,保持較低的行駛速度,并進行多次往返碾壓。需嚴格監(jiān)控溫度,確保混合料在適宜的溫度范圍內(nèi)進行碾壓,一般要求不低于130℃,以保證最佳的壓實效果。此外,碾壓作業(yè)中還需注意防止混合料污染壓路機,避免油料或其他污染物影響路面質(zhì)量。通過科學合理的碾壓工藝,有效提高瀝青路面的使用壽命和行車安全性。
3.5 處理接縫
在公路工程瀝青路面攤鋪過程中,接縫處理直接影響到路面的整體質(zhì)量和耐久性。接縫分為橫向接縫和縱向接縫。正確處理接縫可以減少水分滲透,防止車轍形成,降低裂縫的產(chǎn)生。
橫向接縫通常在一天工作結(jié)束或因其他原因中斷攤鋪時形成。為確保接縫質(zhì)量,應使用熱接縫技術(shù),即將新攤鋪的混合料與已冷卻的混合料接觸面加熱至適當溫度,以實現(xiàn)良好的粘結(jié)。應避免在接縫處形成冷料層,通過調(diào)整攤鋪速度和熨平板溫度實現(xiàn)。
縱向接縫主要出現(xiàn)在攤鋪機的前進方向上,處理時需特別注意接縫的平直度和密實度。采用“熱熱接縫”法,即在新攤鋪的混合料尚未冷卻時與相鄰已攤鋪的混合料接觸,提高接縫的質(zhì)量。使用專用的刮板或振動梁可確保接縫處的平整度。
接縫處理還包括對已完成的接縫進行定期檢查和維護,及時修復可能出現(xiàn)的破損或松動,有利于防止其發(fā)展成為結(jié)構(gòu)性缺陷。在施工過程中,嚴格遵循施工規(guī)范和質(zhì)量控制標準,結(jié)合先進的施工技術(shù)和設備,有效提高接縫處理的效果,從而提升整個瀝青路面的使用壽命和行車舒適度。
4 結(jié)束語
瀝青路面攤鋪是公路建設中的關(guān)鍵步驟,其質(zhì)量直接影響到道路的使用壽命、行車安全以及整體交通效率。良好的瀝青攤鋪能提供平整、耐磨的表面,降低車輛行駛過程中的震動和噪聲,提高駕駛舒適性。良好的攤鋪工藝有利于提升路面的防水性能,有效防止水分滲透導致基層結(jié)構(gòu)破壞,延長道路壽命。合理的攤鋪能保證路面的抗滑性能,提高雨雪天氣下的行車安全性。瀝青路面攤鋪也是確保道路承載能力均勻分布,防止早期損壞的重要環(huán)節(jié),因此瀝青路面攤鋪不僅是工程質(zhì)量的直接體現(xiàn),也是經(jīng)濟效益和社會效益的關(guān)鍵因素,必須給予高度重視。
參考文獻
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