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公路工程沥青面层施工质量控制关键技术研究
摘要:本文深入探讨了公路工程沥青面层施工的质量控制关键技术,旨在提高道路工程的施工质量和使用寿命。通过对材料质量控制、沥青混合料拌和、施工过程控制及施工后质量评价等方面的详细分析,本文提出了一套系统的质量控制框架。研究结果表明,科学管理和技术应用对确保公路工程沥青面层的施工质量至关重要。本文的研究成果为公路工程沥青面层施工提供了理论和实践指导,对提升道路工程的长效服务性能具有重要意义。
关键词:公路工程;沥青面层;施工质量控制;沥青混合料;关键技术
引言
随着经济的快速发展和交通需求的不断增加,公路工程沥青面层的施工质量越来越受到重视。沥青面层作为道路工程的重要组成部分,其质量直接影响道路的使用寿命和行车安全。然而,由于原材料、施工技术和环境条件等多方面因素的影响,公路工程沥青面层的施工质量常面临挑战。因此,研究和应用关键技术对于提高公路工程沥青面层的施工质量至关重要。
1.公路工程沥青面层施工常见质量问题
1.1裂缝
裂缝是沥青面层最常见的质量问题之一,对路面的承载能力和使用寿命产生严重影响。裂缝的形成原因主要包括:(1)施工材料不合格:沥青混合料中沥青的含量、种类以及矿料的级配等都会影响裂缝的产生。如果沥青含量不足或沥青老化,矿料级配不合理,都会导致沥青面层的抗裂性能下降。(2)施工温度控制不当:沥青混合料的拌合、摊铺和碾压温度对其性能有重要影响。如果温度过高或过低,都会导致沥青混合料的质量下降,进而影响路面的抗裂性能。(3)路基夯实不足:路基是路面的基础,如果路基夯实不足,会导致路基沉降不均匀,进而在沥青面层产生裂缝。
1.2车辙
车辙是由于车辆荷载作用下,沥青面层发生塑性变形而形成的。车辙问题对路面的平整度和抗滑性能产生严重影响,进而增加行车安全隐患。车辙的形成原因主要包括:(1)沥青混合料流动性过强:在高温环境下,沥青混合料的流动性增强,车轮的反复作用容易导致荷载能力超越沥青混合料的稳定极限,进而产生车辙。(2)路面压实度不足:如果沥青面层的压实度不足,会导致混合料空隙率过大,在车辆荷载作用下容易产生变形,进而形成车辙。(3)结构设计不合理:路面结构设计时,如果仅考虑弯沉值等单一指标,而未综合考虑路面损坏类型,可能导致设计模式与实际损坏模式存在显著差异,进而引发车辙问题。
1.3泛油
泛油是由于沥青材料过量或混合不均匀导致的,表现为路面表面出现过多的沥青油膜。泛油问题会降低路面的耐磨性和抗滑性,影响行车安全。泛油的形成原因主要包括:(1)沥青用量过多:在沥青混合料的拌合过程中,如果沥青用量过多,会导致混合料中沥青含量超标,进而在路面表面形成过多的沥青油膜。(2)混合料拌合不均匀:如果沥青混合料拌合不均匀,会导致沥青在混合料中分布不均,进而在路面局部出现泛油现象。(3)施工质量控制不严:在施工过程中,如果施工质量控制不严,如摊铺温度、碾压遍数等不符合规范要求,也会导致泛油问题的出现。
2.公路工程沥青面层施工质量控制关键技术
2.1施工原材料的质量控制
(1)沥青材料选择
根据工程要求和气候条件进行,如项目下面层常使用A70号道路石油沥青,沥青大碎石柔性基层采用MAC70号改性沥青,中、上面层采用SBS改性沥青。
质量检测:采购时应对沥青材料进行严格的质量检测,确保其针入度、延度、软化点等指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)等相关规范要求。
储存与加热:改性沥青在储存过程中需加设搅拌设备并进行搅拌,使用前须搅拌均匀。加热和脱水过程应严格控制,避免沥青老化或膨胀溢罐。
(2)矿料
选择:应选用物理力学指标满足要求的矿料,如粗集料为机扎碎石,细集料采用机制砂,填料采用石灰岩经磨细得到的矿粉等。
质量要求:严格控制矿料的级配和含泥量,确保洁净、干燥、无风化、无杂质,并具有足够的强度和耐磨耗性。
粘附性提升:为了提高沥青与石料的粘附性,矿粉中可以加入一定比例的生石灰粉。
2.2沥青混合料的搅拌与运输
(1)搅拌
配合比:沥青混合料的搅拌应严格按照配合比进行,确保各种材料均匀混合。
过程控制:搅拌过程中应随时检查混合料的温度、湿度和均匀性,确保混合料的质量稳定。拌和时间应适中,防止沥青老化。
质量检测:定期对搅拌后的混合料进行取样检测,确保其矿料级配、沥青用量和性能符合设计要求。
(2)运输
车辆选择:沥青混合料的运输应采用大吨位自卸汽车,以确保车厢内温度一致,避免混合料在运输过程中发生离析。
保温与防污染:运输车辆应覆盖篷布,防止混合料被污染和淋雨。同时,车厢内侧板和底板应均匀涂隔离剂,防止沥青与车厢板粘结。
温度监控:在运料车侧面中部设专用温度检测孔,采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料出场温度和运输到现场的温度。
2.3摊铺与碾压工艺的优化
(1)摊铺
基层处理:摊铺前应确保基层平整、无杂物,并对其进行充分压实和清洁。
设备调整:摊铺机应调整到最佳工作状态,熨平板拼接紧密无缝隙,夯锤与熨平板的振动装置同时启用。
过程控制:摊铺过程中应严格控制摊铺速度、摊铺厚度和摊铺宽度,确保摊铺均匀、连续。摊铺速度应与拌合设备的生产能力相适应,一般控制在2~4m/min范围内。
质量检测:摊铺过程中应随时检测摊铺质量,包括平整度、厚度等,发现问题及时进行处理。
(2)碾压
碾压组合:碾压应采用初压、复压和终压三个阶段进行,选择合适的压路机组合方式和碾压方式。初压用DD130稳压一遍,前进静压,后退弱振;复压用2台戴纳派克(13T)强振三遍;终压用DD110跑光两遍。
碾压速度:碾压速度应缓慢而均匀,严禁突然改变压路机的碾压路线及碾压方向。
温度控制:严格控制沥青混合料的碾压温度,确保其符合规范要求。
边缘处理:采用小型振动压路机或手扶式振动器对路缘石边缘进行补充压实,防止压实不充分。
2.4施工质量的检测与评定
(1)质量检测
检测项目:在施工过程中,应对沥青面层的各项质量指标进行严格检测,包括平整度、压实度、厚度、渗水系数等。
检测设备:采用先进的检测设备和仪器进行检测,确保检测结果的准确性和可靠性。
(2)质量评定
评定标准:施工完成后,应对沥青面层进行全面验收,并进行抽芯检验。验收过程中应严格按照规范要求进行,确保沥青面层的质量符合设计要求。
评定结果:根据检测结果进行质量评定,对不合格部分进行返工处理,直至达到质量要求。
3.结束语
公路工程沥青面层施工质量控制关键技术研究对于提升公路工程质量具有重要意义。通过加强施工原材料的质量控制、优化沥青混合料的搅拌与运输、改进摊铺与碾压工艺以及加强施工质量的检测与评定等措施,可以有效提升沥青面层的施工质量,延长公路的使用寿命,提高公路运输的安全性和舒适性。本研究为公路工程沥青面层施工提供了理论依据和技术支持,对实际工程具有指导意义。
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