公路工程中沥青混凝土摊铺技术的应用分析

(整期优先)网络出版时间:2024-07-03
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公路工程中沥青混凝土摊铺技术的应用分析

汪德胜

中石化江汉油建工程有限公司,湖北省 潜江市433128

摘要:随着我国经济的快速发展和交通运输业的蓬勃兴起,公路建设规模不断扩大,对路面工程质量提出了更高要求。本文从沥青混凝土摊铺技术的关键环节入手,系统阐述了材料选择、配合比设计、设备选型、摊铺操作、温度控制、质量检测等方面的技术要点和管理措施。通过对各环节的优化控制,严格把关每一道工序,采用先进的施工工艺和数字化管理手段,确保沥青路面的高平整度、高密实度和高耐久性,为公路的高质量建设和养护管理提供技术支撑。

关键词:沥青混凝土;摊铺技术;质量控制;配合比设计;数字化管理

当前,我国公路建设正处于快速发展时期,路网规模不断扩张,路面质量要求日益提高。沥青混凝土凭借其优异的力学性能、耐久性和舒适性,已成为高等级公路面层的首选材料。然而,沥青路面的使用性能很大程度上取决于摊铺施工的质量。本文将从沥青混凝土摊铺技术的关键环节入手,系统剖析其中的技术难点和质量控制措施,以期为相关工程实践提供有益参考,为我国公路工程高质量发展贡献一份力量。

、沥青混凝土摊铺技术概述

沥青混凝土摊铺技术是现代公路工程建设中不可或缺的关键技术之一。它通过专业的机械设备和精密的工艺流程,将配制好的沥青混合料均匀、连续地铺筑在道路基层上,形成平整、密实、耐久的路面结构。沥青混凝土摊铺技术具有诸多优势和特点。它能够实现路面的高平整度和高密实度,保证路面的承载能力和耐久性能。通过采用先进的摊铺设备如沥青摊铺机,可以精确控制摊铺层的厚度和宽度,并通过自动找平系统实时调整进程,确保路面的平整度满足设计和规范要求。同时,该技术摊铺效率高,施工机具化程度高,能够实现连续不间断施工,大幅提高工程进度。此外,沥青混凝土摊铺技术可实现材料的均匀分布和充分压实,减少离析和空隙,提高路用性能。

在公路工程中,沥青混凝土摊铺技术主要应用于新建、改建、扩建的各等级公路的面层、基层以及局部病害处治等。对于高等级公路,采用沥青混凝土摊铺技术建造的沥青路面,具有良好的平整度、高抗滑性能、低噪音、行驶舒适等特点,能够很好地满足行车的要求。在大修工程中,利用摊铺技术铺筑新的沥青面层,可以有效修复路面损坏,恢复路面功能,延长公路使用寿命。

、沥青混凝土摊铺技术的关键步骤与要点

(一)材料准备

在选择沥青材料时,需要根据工程所在地的气候条件、交通荷载等因素,选用适宜的沥青类型和标号。例如,在高温或重载交通区,可选用高黏度改性沥青,提高路面的高温稳定性和抗车辙性能。同时,沥青材料需经严格的质量检测,控制针入度、软化点、延度等指标,确保其满足规范要求。以某高速公路项目为例,采用了SBS改性沥青,针入度为50~60(0.1mm),软化点≥75℃,延度≥30cm,满足设计和规范对高品质沥青的要求。

在集料选择方面,应优选高强度、高耐磨性的优质集料,并对其级配进行合理设计。通常采用密级配或间断级配,合理控制各粒径集料的比例,实现骨架密实、空隙率适宜。某高速公路项目的上面层采用了SMA-13沥青混合料,矿料配合比为:0~3mm占22%,3~5mm占8%,5~8mm占18%,8~11mm占32%,11~13mm占20%,矿粉添加量为8%,形成了密实的骨架结构。

在外加剂和矿粉的使用方面,可根据混合料性能需求选择合适的外加剂,如抗剥落剂、增粘剂等,提高混合料的粘附性和耐水性。矿粉应选用优质石灰岩矿粉,控制其含量在一定范围内,改善混合料的粘结性和工作性。以某机场跑道工程为例,在沥青混合料中掺加了0.3%的有机胺类抗剥落剂,并将矿粉用量控制在6%~8%,有效提高了路面层的耐久性和使用性能。

(二)设备选型

摊铺机是沥青混凝土摊铺的主力设备,其选型需考虑摊铺宽度、摊铺厚度、摊铺速度、自动化程度等参数。常用的摊铺机型有轮胎式、履带式等,一般摊铺宽度在2.5~16m范围内。以某机场跑道施工为例,选用了一台最大摊铺宽度13m、最大摊铺厚度30cm、最高摊铺速度20m/min的大型履带式摊铺机,配备全自动高程控制系统和加热装置,实现了高精度、高效率的沥青面层摊铺。

压路机的选型同样重要,需根据混合料类型、摊铺层厚度等因素选择合适的压实机具。常用的有双钢轮振动压路机、轮胎压路机和组合式压路机等。某高速公路项目采用了一台18吨级双钢轮振动压路机和一台25吨级轮胎压路机,钢轮压路机振动频率为40~50Hz,轮胎压路机轮胎气压为0.6~0.8MPa,通过二者合理搭配,实现了沥青层的高密实度和平整度。

除主要设备外,还需配备相应的辅助设备,如材料转运车、洒布车、清扫车等,以满足施工全过程需求。如在摊铺前,需使用洒布车对基层进行透层油的喷洒,提高面层与基层的粘结力。某城市主干路施工中,采用了智能化控制的洒布车,喷洒宽度12m,洒布量可在0.2~1.5L/m²间精确调控,有效保证了粘层质量的均匀性和可控性。

(三)摊铺施工

摊铺机的操作和调整是摊铺施工的关键。操作手需熟练掌握摊铺机的行走速度、料门开度、螺旋输送器转速等参数的调节,并根据料温、风速等环境因素及时进行调整,确保摊铺过程的连续性和均匀性。以某高速公路项目为例,摊铺机的行走速度控制在2~4m/min,料门开度调节在10~15cm,螺旋输送器转速维持在80~100r/min,确保了混合料的均匀摊铺和分布。

摊铺过程中的温度控制也至关重要。沥青混合料的出厂温度、运输温度、摊铺温度都需严格把控,确保混合料的热拌热铺。通常出厂温度控制在160~180℃,运输温度保持在150~170℃,摊铺温度不低于140℃。某机场跑道工程采用了智能化温度监测系统,在混合料出厂、运输、摊铺等环节实时监测温度,并通过云端数据分析,及时调整温度控制措施,有效保证了摊铺温度的稳定性。

摊铺层的平整度和厚度控制直接影响路面的行车品质和使用寿命。摊铺机通过自动找平系统和厚度控制系统,实现对摊铺层高程和厚度的精确控制。某高速公路项目要求摊铺层平整度IRI≤1.5m/km,厚度偏差≤±5mm。为此,在摊铺机上安装了全站仪、GPS等高精度定位设备,实时监控摊铺高程;并采用非接触式厚度检测仪,对摊铺层厚度进行连续检测,控制精度达到±2mm,确保了摊铺层的高平整度和均匀性。

(四)质量控制

原材料质量控制是质量管理的首要环节。沥青、集料、矿粉等原材料进场时,需对其品质、规格、产地等进行严格审核,并按照相关标准进行抽样检测。如某高速公路项目的沥青混合料,要求沥青针入度级别为60/70,集料压碎值≤26%,矿粉的亚甲蓝值在2~3.5g/kg之间。通过对每批原材料的质量把控,从源头上保证了混合料的性能品质。

施工过程中的质量检测是质量控制的重点。需要对混合料拌和、运输、摊铺、碾压等各工序进行实时监控和检测,确保各项指标满足设计和规范要求。如在摊铺环节,要重点控制摊铺温度、速度、厚度等参数。某机场跑道工程要求摊铺温度≥145℃,摊铺速度控制在2~4m/min,摊铺厚度偏差≤±4mm。通过在摊铺机上安装红外线测温仪、GPS定位系统等设备,实现了对关键参数的实时监测和调控,有效保证了摊铺质量的稳定性。

摊铺层的质量验收是质量控制的最后一道防线。需按照相关验收规范,对摊铺层的厚度、平整度、压实度、构造深度等指标进行综合评定,确保其满足设计和使用要求。如某高速公路项目的沥青面层验收标准为:厚度偏差≤±5mm,平整度IRI≤1.2m/km,压实度≥98%,构造深度≥0.6mm。通过对每个验收单元的逐项检测和评定,最终确保了整个摊铺工程的合格率达到100%。

、结论与展望

纵观全文,通过对摊铺技术各环节的系统阐述和案例分析,可以看出,只有严格把控原材料质量,优化混合料配合比,合理选用施工设备,规范操作工艺流程,强化过程质量检测,才能确保沥青路面的高质量摊铺,进而实现公路建设的高质量发展。未来,随着新材料、新工艺、新设备的不断涌现,沥青混凝土摊铺技术必将向着智能化、数字化、绿色化的方向不断迈进。

参考文献:

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[2]杨江河.[J].工程技术与发展,2023,5(21).

[3]何敏.公路沥青混凝土路面摊铺技术[J].黑龙江交通科技,2022,45(05):38-40.