公路工程沥青混凝土路面质量控制措施

2023-02-12 11:24河南省平顶山市宝丰县公路事业发展中心仝姗姗
人民交通 2023年1期
关键词:摊铺沥青路面碾压

文 / 河南省平顶山市宝丰县公路事业发展中心 仝姗姗

为满足经济发展与居民交通出行的需求,进年来公路行业得到了飞速的发展,区域路网不断完善,建设规模也在逐年扩大。沥青混凝土路面基于其施工快捷,可快速开放交通的特点,被广泛应用于公路路面施工中。但是,由于在施工期间对其质量控制不足,导致沥青路面存在质量缺陷,还会在运营期引发一系列的路面病害。

引言

在施工期间,如果对质量把控不严格,可能会导致沥青混凝土路面的施工质量不够理想。而在运营期间,随着公路开放交通,路面还可能会出现不同程度的病害,这些病害轻则导致公路在养护上的投入加大,重则会严重影响公路路面的使用功能,不仅会导致使用寿命的降低,甚至可能引发严重的交通事故。因此,做好沥青混凝土路面的质量控制是一项重要的问题,不可对其忽视。

沥青混凝土路面质量问题分析

施工期间的质量缺陷

平整度差。在路面施工期间,对平整度控制不到位,会导致平整度较差,在运营期间会引发路面出现波浪现象。导致路面平整度差的主要原因是选用不合理的摊铺方法,如摊铺过程中铁锹远抛沥青混合料,施工人员及车辆在虚铺的沥青混合料上踩轧,会因虚铺厚度不同导致沥青混凝土碾压之后不均匀,导致沥青路面出现高突或者不平整的现象。

压实度不达标。路面压实度差,导致存在较多的孔隙,遇到下雨天雨水顺着这些孔隙进入路面内部,导致沥青老化,降低沥青与集料之间的结合作用,在加上车辆荷载的影响,可能会引发公路结构发生整体性的破坏。而路面边缘部分压实度差,表面过于松散,一旦受到车辆的碾压,会导致松散的面层发生沉降,出现积水现象,更容易出现病害。

路面接茬不平整。由于路面摊铺方法不当,新摊铺路面与老路面之间的搭接处理不到位,导致接茬部位在长期经过车辆碾压之后会出现不平整、高差较大的现象,严重时会引发“跳车”现象,给通行安全带来严重影响。

运营期间的路面病害

裂缝。路面裂缝根据其扩展方向与形状的不同,可分为横向裂缝、纵向裂缝以及网状裂缝三种。其中与公路前进方向垂直的裂缝称为横向裂缝,其产生的原因是因温度变化导致沥青路面材料发生不同程度的收缩,而在车辆荷载以及水的影响下,裂缝会进一步的扩展,最终会贯穿整个路面。与公路前进方向一致的裂缝即为纵向裂缝,其产生的原因较为复杂,通常认为是由于路基压实度不足或者是填挖交界路基搭接处理差所导致的,纵向裂缝若任由其发展,可能会导致沥青路面出现错台现象,严重时甚至会导致路基的整体破坏。网状裂缝又称为龟裂,是一种严重的路面病害,多出现在老路面中,由于养护工作不及时,导致路面横向裂缝与纵向裂缝相互之间交错分割,完全破坏路面结构,往往还伴随着严重的路基破坏。

坑槽。坑槽病害通常是由网状裂缝所发展而来的,随着网状裂缝病害的加重,导致路面结构发生骨料分离,而持续受到车辆的碾压会导致部分骨料被带走,造成路面结构骨料的缺失,进而形成坑槽病害,如图1所示。当路面出现坑槽病害之后,容易出现积水,沥青混合料在水的侵蚀下导致骨料与沥青之间的粘结强度降低,骨料发生剥落,坑槽不断变大。而且积水还会顺着坑槽渗入路基,导致路基强度降低,会进一步导致坑槽变大。

图1 路面坑槽

车辙。沥青路面作为一种柔性结构,当受到车辆荷载作用时会发生局部弹性变形,通常情况下这种变形是暂时性的,会随着荷载的消失而恢复。若受到的荷载过大时,这种局部弹性变形则会变为塑性变形并发生累计而形成车辙。根据变形原因的不同,可将车辙分为结构性、失稳性以及磨耗性三种。

沥青路面施工质量控制措施

沥青路面施工质量控制的不足

集料质量控制不佳。集料的质量是沥青路面的基础,是确保施工质量的前提,如果对集料质量控制不佳,不能给予高度的重视,就可能会导致沥青路面施工质量不达标。在进行材料选择时,必须对供应商进行实地考察,运往现场的材料必须进行验收,并经抽检合格后方可使用。

摊铺质量控制不佳。路面摊铺施工期间未考虑现场实际情况,未按照试验段所确定的施工参数及施工机具组合进行科学合理的摊铺,如摊铺速度过快、沥青混合料摊铺不均匀等,对施工质量会带来严重的影响。

路面检测工作不重视。作为路面工程的收尾工作,路面检测往往会被忽视,为尽快完工经常会忽略了路面施工质量的检测工作,或者是仅仅走一下形式,对路面是否存在施工质量问题并未给予高度重视,不能及时的发现存在的质量问题,对沥青路面的施工质量带来严重的影响。

沥青路面施工质量控制措施

合理撒布透层及粘层油。1.透层油撒布。透层油宜在基层施工结束表面稍干后即进行撒布,随着基层经过养护强度的提升,其内部结构会变得密实,透层油难以渗入。而且,透层油撒布之后会在基层表面形成一层油膜,能够保护基层内部的水分,避免因其快速蒸发而导致基层出现裂缝以及表面松散问题。需要注意的是,为确保沥青路面与基层之间的有效结合,在透层油撒布完成之后必须保持表面清洁。由于半刚性基层表面所撒布的透层油在其固化之后较难渗入,因此许多工程中会采用下封层,如图2所示,但是其无法代替透层油的功能。下封层与沥青下面层的结合效果较好,但无法与基层形成整体。若半刚性基层出现裂缝,所导致的向上扩展的反射裂缝会直接破坏下封层而导致路面发生破坏,也无法避免因水的渗入所导致的界面分离。2.粘层油撒布。粘层油撒布时要考虑对沥青混凝土油石比所带来的影响,其中沥青含量对路面的质量具有重要的影响,合理的撒布粘层油是沥青路面质量有所保证的前提。沥青含量过高会导致路面因强度降低而出现发软、壅包及推移现象;沥青含量过低则会导致路面因沥青与集料之间结合不强而出现脱渣、松散及坑槽。用作防水层的粘结层沥青洒布要适当提高,并撒布石屑;对于大型车辆过多的车道,则需采用聚合物改性沥青进行撒布。

图2 下封层施工

控制路面平整度。1.摊铺机械及摊铺措施要求。首先要进行试验段施工,以此来确定施工参数及施工机具组合,要选择性能优良、具有自动化找平装置、能够匹配拌合机生产能力的摊铺机。其次要均匀控制摊铺速度,且应保持不变,避免因摊铺速度发生变化而引发路面不平整,出现“波浪”及“搓衣板”现象。最后,熨平板的震动频率要适中,避免因频率过低导致进行路面碾压时出现滑移现象,频率过高导致熨平板发生共振。与此同时,熨平板的预热温度也不宜过高。摊铺机起步时熨平板的振动要同步打开,确保面层的布料密度一致,提高平整度。2.碾压作业措施要求。初压温度与沥青标号、压实机具等有直接关系,且应进行试压来确定。根据以往工程的经验,在摊铺机布料完成后立即进行碾压,初压温度介于120~140℃之间,沥青路面的碾压效果最佳。碾压要顺着驱动轮前进方向进行,且驱动轮要在前,避免已摊铺平整的填料受到驱动轮挤压而隆起。压路机在后退时要遵循碾压轮迹,且不应猛打方向或制动。

控制路面压实度。1.碾压温度。沥青混凝土受温度变化的影响比较大,若其内外温差过大,可能会导致沥青混凝土碾压完成之后存在裂缝,甚至是出现局部断裂。因此,控制好沥青混凝土的碾压温度是决定路面压实度的重要前提。碾压温度过低,沥青会因活性降低而出现结晶的情况,不利于进行压实;碾压温度过高,则会带来摊铺设备易被高温腐蚀的问题。2.合理选择振频及振幅。振频决定了沥青混凝土路面的表面压实度,振幅则决定了沥青混凝土路面的压实深度。在进行碾压时,振频宜稍高于沥青混合料的固有频率,以便达到最佳压实效果。

结语

沥青混凝土以其优异的性能在路面施工中有着广泛的应用,但如果对其施工质量控制不佳,会导致路面存在质量缺陷,在运营期内会出现一系列的病害,因此做好沥青路面的施工质量控制是一项重要的工作。本文通过对沥青路面质量问题进行分析,并对其质量控制措施进行研究,能够对沥青路面在公路工程中的应用提供一些参考及建议。

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