摘 要:
在半刚性基层沥青路面的施工过程中,受多种因素影响,沉陷、开裂、剥离等问题频发。为此,运用半刚性基层沥青路面处理技术可有效增强路面的承载能力和抗裂性,对于确保公路路面的安全稳定运行及推动公路建设的可持续发展具有不可忽视的作用。本文深入剖析了半刚性基层沥青路面处理技术的关键作用,并结合实际工程案例,详细探讨了其关键技术的具体应用,以期对相关人员提供有益的参考和借鉴沥青网sinoasphalt.com。
关键词:公路工程;半刚性基层;沥青路面;施工技术 1、引言 沥青路面因其平整度高、行车舒适、养护简便等特点而被广泛应用。其中,半刚性基层沥青路面因其特有的结构设计和优良的承载性能,在公路建设中占据了重要地位。然而,随着交通流量的不断增长和车辆载荷的日益加大,对半刚性基层沥青路面的施工技术提出了更高的要求。因此,深入研究并优化公路半刚性基层沥青路面施工技术显得尤为重要,其不仅能提升路面的耐久性和行车安全性,还能有效延长路面的使用寿命。本文旨在探讨公路半刚性基层沥青路面的施工技术,以期为相关工程实践提供有益的参考与指导。通过科学的施工方法和严格的质量控制,有望建设出更加平整、耐久、安全的沥青路面,以满足现代交通运输的需求。 2、公路半刚性基层沥青路面处理技术的作用 2.1 提高路面承载能力 半刚性基层沥青路面技术通过优化材料配比和施工工艺,实现了在水泥稳定基层上铺设一层优质的沥青混合料。这种技术显著提升了路面的承载能力,使路面能够更有效地分散和传递交通荷载。在实际应用中,半刚性基层沥青路面能够承受大型车辆和重载交通的压力,有效减少基层的变形和沉陷。这种优秀的承载能力确保了路面的稳定性和可靠性,满足了不同车辆和交通流量的需求,为道路的安全和畅通提供了坚实保障。 2.2 提升路面平顺性和舒适性 半刚性基层沥青路面技术在保证承载能力的同时,也注重提升路面的平顺性和舒适性。其采用的沥青混合料具有良好的柔韧性和弹性,使得路面在车辆行驶过程中能够减缓冲击和振动。这种设计不仅降低了驾驶员和乘客的不适感,还提高了行车的平稳性。同时,半刚性基层沥青路面技术还通过优化路面排水系统,减少水分对路面的影响,进一步提高了路面的稳定性和舒适性。 2.3 增强路面抗裂性能 半刚性基层沥青路面处理技术通过采用高品质的沥青混合料和科学的施工工艺,显著增强了路面的抗裂性能。沥青混合料的黏附性和柔性能够有效抵抗外界的应力和变形,减少路面的裂缝和龟裂现象。此外,半刚性基层沥青路面技术还注重加强路面的养护和维护,及时发现并处理路面损伤,从而延长路面的使用寿命。这种抗裂性能的提升不仅提高了路面的美观度,还确保了道路的安全性和可靠性。 3、工程概况 某城市计划修建一条全长 11.135 公里的公路工程,旨在提高交通效率和促进地区发展。该公路设计为双向四车道,路基宽度达到 24.5 米,以确保车辆行驶的顺畅与安全。为了确保工程质量和行车安全,该项目计划采用半刚性基层结构,并以沥青混凝土铺设路面。在施工过程中,施工关键技术至关重要,包括基层处理、材料选择、沥青混合料的拌和与运输、摊铺与压实等环节。通过科学合理地运用这些关键技术,可以有效提高路面的平整度、耐久性和抗裂性,为行车提供更加舒适和安全的环境。 4、公路半刚性基层沥青路面施工技术的应用 4.1 半刚性基层施工 4.1.1 施工准备阶段 在进行半刚性基层施工前,对底基层的细致检查是不可或缺的环节。这不仅涉及外观的审视,确保表面平整无瑕疵,还需深入探究底基层的性能。从压实度到厚度,从含水率到平整度,每一项指标都需严格把控。一旦发现底基层存在问题,必须立即组织专业人员进行处理,确保问题得到根治,为后续的半刚性基层施工奠定坚实基础。 4.1.2 材料准备环节 在施工准备阶段,备料工作至关重要。半刚性基层施工所需的混合料,需精选碎石、水泥等原材料,按配比要求精确分类粒径。碎石应优质、形状良好、强度达标,最大粒径不超过 26.5 毫米,且软弱颗粒含量低于 5%。进场前,还需严格试验检测,确保材料质量符合工程要求。其次,水泥在基层混合料中扮演着举足轻重的角色。在本次施工中,挑选普通硅酸盐水泥作为主要材料。这种水泥的初凝时间超过 3 小时,终凝时间则超过 6 小时,充分满足基层施工对材料性能的需求。在选购水泥时,特别注意避免使用早强、快硬水泥,以确保施工质量和安全。除了水泥外,混合料的拌和还需用到水和其他外加剂。对于水的选择,坚持使用干净的饮用水,以确保混合料的纯净度和稳定性。至于外加剂,则根据工程的实际情况进行灵活调整,通过添加适量的外加剂,进一步提升了混合料的性能,为基层施工提供了有力保障。最后,完成原材料选择后,必须选择具备相关资质条件的厂家进行采购。采购的原材料在进入施工现场前,应仔细检查相关证件,包括出厂证明、质量合格证等,确保所有材料均符合施工要求。原材料进场后,还需按照规定的抽检比例(不低于 3%)进行随机抽检,以验证其质量和性能是否达标。抽检合格的原材料需按照不同种类和规格进行分类存放,确保有序管理。尤其需要注意的是,水泥等易受潮或受淋的材料应离地存放,以免出现质量问题。使用时,需严格登记出入库情况,以便追踪原材料的使用量和用途,有效控制施工成本,提高项目经济效益。 4.1.3 试验配比设计 在确定了原料选择后,委托专业的实验室或机构来精心设计混合料的配比方案。为了满足施工要求,配比后的混合料的 7 天无侧限抗压强度需达到至少 2.8 兆帕。这一设计过程分为目标配比和生产配比两个阶段。首先,确定各类原料的用量,初步完成目标配比后,组织试验检测,包括基层混合料的强度性能、摩擦系数以及稳定性能等检测。只有当经过检测的混合料满足设计要求时,才会将其视为目标配合比。随后,根据目标配比组织试拌和施工工作。在拌和过程中,进一步确定混合料的生产配比。在试拌和阶段开始前,先对拌和机械进行细致的调试,包括标定机械的称重装置、调试机械温度和加料设备等,以确保所有环节能够有序进行。然后,按照目标配比中原料的用量,向拌和机械内投放各类原材料进行拌和。最后,取得通过拌和机制作的半刚性基层混合料,并在实验室内进行马歇尔试验,以验证配比的合理性。若满足相关要求,便会按照此配比进行混合料的批量生产。 4.1.4 拌和 1)本工程采用稳定土厂拌设备进行半刚性基层拌和。试验员严格控制原料用量,并在拌和站进行集中拌和。对集料颗粒进行筛分,检测含水率和含泥率,适时调整加水量,确保优质拌和。 2)在拌和过程中,严格实时监督。拌和前调试机械,确保性能良好。拌和中关注时间、温度、速度及加水量,发现问题及时纠正。拌和后抽样检测,合格才允许装载运输。抽检关注均匀性和性能,未经抽检不得装料运输。 4.1.5 运输 1)为确保混合料温度和基层摊铺质量,需及时将合格混合料运至现场。本工程采用 15 吨自卸式运输车,装载前清洁车厢,分次均匀装载,并采取遮盖措施,匀速运至施工现场。 2)运输车抵达现场前需清洗轮胎,避免污染。专人指挥车辆停放至指定位置等待卸料。根据运输距离、装料情况等因素,合理配置足够数量的运输车,确保现场始终有 1~2 辆车等待卸料,保障施工连续高效。 4.1.6 摊铺整形 1)施工前,施工单位会先铺筑试验路段,以确定最佳混合料配合比、生产速率和摊铺机速度等参数。试验过程需详细记录并调整参数,满足标准后参照进行,确保施工质量和效率。2)为保证摊铺方向准确,每隔 5~10 米设基准线,包括基层两侧和中线,通过挂线方式量测,确保摊铺机不偏离预定方向,保证基层质量。3)每完成一段基层摊铺后,安排专人检查并修补局部离析或遗漏区域。遗漏处采用人工摊铺,离析处铲除并重新摊铺。挖出的混合料及时运出,确保现场整洁安全。4)摊铺机就位前,确认左右传感器位置准确,确保沿基准线准确摊铺。初期控制速度较慢,连续摊铺后逐步增速。保持速度均匀,避免突然加速或停车。5)半刚性基层混合料的含水率控制重要。摊铺时控制含水率略高于最佳值,约高 0.5%~1.0%。含水率过低洒水增加,过高翻晒降低,确保基层混合料稳定性和施工质量。 4.1.7 压实成型 当混合料的摊铺和整形工作完成后,且其长度已超过 50 米,半刚性基层的碾压作业即可启动。在进行碾压时,需严格遵循从两侧向中间逐步推进的策略,确保碾压的均匀性和密实度。对于存在超高路段的特殊情况,碾压应从内侧开始,逐步向外侧进行,以适应路段的特殊结构。整个碾压流程分为几个关键步骤。首先,使用光轮压路机进行静压,通过稳定的速度控制在 1.5~2.0 公里 / 小时,使基层混合料初步达到稳定状态。接着,引入振动压路机进行振压,速度稍快,调整为 2.5~3.5 公里 / 小时,以进一步提高基层的压实度。最后,再次使用光轮压路机进行静压收面,重复一至两遍,确保基层表面平整光滑。 在碾压过程中,需特别注意每遍碾压与上一遍的重叠部分,应确保约 1/2 的轮宽重叠,以确保碾压的连续性和均匀性。完成碾压后,基层表面应呈现出平整无瑕疵的状态,无轮迹、隆起、裂纹或松散现象。同时,为确保碾压质量达标,需安排专人对基层进行压实度检测,通常采用灌砂法。若压实度达到 96% 以上,则可判定碾压质量合格;否则,需继续补压直至满足要求。 4.1.8 接茬处理 1)由于公路施工周期较长,通常无法在一天内完成所有的摊铺和碾压工作。因此,每天施工结束后需设置接缝,并在次日进行接缝处理,这种接缝被称为横向接缝。在设置横向接缝时,一般会预留出 5~8 米的路段不进行碾压处理,并使用机械将接缝处切割整齐。次日施工时,先在接缝处涂刷黏结剂,然后重新摊铺未碾压的路段,最后将该路段与后续路段一同进行碾压。2)除了横向接缝外,基层接缝还包括纵向接缝。在公路基层施工过程中,通常会分为两幅路段进行作业,两幅路段中间的连接区域即为纵向接缝。在设置纵向接缝时,需要对纵缝区域进行额外的 20~30 厘米宽度的摊铺,并重复进行碾压,直至基层达到密实的程度。 4.1.9 养生处理 1)完成水泥稳定碎石基层的碾压作业后,为了有效增强基层的强度,养生处理是必不可少的环节。根据设计规定,养生期至少需要维持七天以上。在这一期间,利用洒水养生法,每天需定时对基层进行洒水,一般为一到两次,以保持基层表面处于适宜的湿润状态。这样的养生处理有助于基层材料的进一步固化和强化,使其达到设计要求的强度标准。 2)在养生期间,为确保基层的完整性和平整度,必须实施严格的交通管制。这意味着需要封闭道路,禁止任何车辆和行人通行。任何形式的交通活动都可能对基层造成不必要的损害。如遇特殊情况无法完全封闭交通,至少应严格控制行车速度,确保车速不超过 15 公里 / 小时,并严格禁止大型载重车辆通行。只有当养生期满且基层强度满足设计要求后,方可解除交通管制,允许车辆和行人正常通行。 4.2 沥青面层施工 4.2.1 沥青混合料的拌制过程 拌制沥青混合料的首要步骤是通过试验确定最佳的拌和时间,确保集料颗粒充分裹覆沥青,并达到沥青混合料的均匀性要求。为确保沥青混合料的均匀性,施工人员需采用专业的目测法进行检查,一旦发现不均匀现象,应立即查找原因并及时处理。 若确定为质量问题,应坚决予以废弃。同时,生产前需对混合料的特性有充分的认识。为验证沥青用量、矿料级配及沥青混凝土的物理力学性质,每天需从拌和机中取样进行马歇尔试验及抽提筛分试验,确保沥青混合料的质量符合标准要求。 4.2.2 沥青混合料的现场摊铺与压实步骤 沥青混合料拌制完成后,需通过专用运输车辆运送至施工现场。在摊铺过程中,应确保摊铺机连续稳定工作,以保证面层的平整度。摊铺速度应根据实际情况调整,确保连续不间断的摊铺效果。针对不同层面的摊铺厚度,需采用不同的高程控制方法。如使用钢丝引导控制下层高程,而中上层则可通过电子找平装置实现精确控制。两台摊铺机同时作业时,应确保横向和纵向接缝的平整性,以减少缝痕的产生。在进行摊铺前,熨平板需预热至适宜温度,并保持紧密拼接,防止粒料卡入产生拉痕。沥青混合料的压实过程需遵循初压、复压和终压 3个阶段。应选择合适的压实机械,并严格控制松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数及温度,确保面层压实度达到规定的 98% 以上。 5、结语 综上所述,本文详细阐述了公路工程中水泥稳定碎石基层和沥青面层的施工工艺。通过严格的碾压流程和接茬处理,确保了基层的均匀性和密实度。养生处理则进一步增强了基层的强度,为沥青面层的施工提供了坚实的基础。在沥青面层施工中,注重沥青混合料的拌制质量,通过精确的现场摊铺与压实步骤,实现了面层的平整度和压实度要求。这些施工工艺的有效实施,为公路工程的整体质量提供了有力保障,也为公众提供了更加安全、舒适的行车环境。同时,这些施工工艺的探讨和实践,也为公路工程建设领域的技术创新和进步提供了有益的经验和启示。 参考文献 : [1]王娜.半刚性基层沥青路面病害及其防治研究[J].工程技术研究,2024(01):110-112. 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