公路沥青路面设计和施工探究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 23 日 作者简介：王玉松，男，汉族，徽省合肥人，中级职称，研究生学历。-88-公路沥青路面设计和施工探究 王玉松 安徽开源路桥有限责任公司，安徽 合肥 230000 摘要：摘要：公路在交通系统中居于关键地位，沥青路面则是最常见的高等级公路路面类型。在设计过程中合理进行沥青材料、沥青混合料设计，在施工过程中严格按照规范进行施工才能够保证沥青路面的质量，为沥青路面的长久应用以及交通体系的协调运转奠定坚实基础。本文立足于公路路面工程，结合本人多年设计和施工经验，分析了沥青路面的设计和施工要点，希望能为沥青路面设计和施工提供建议。关键词：关键词：公路路面工程；沥青路面；探究 中图分类号：中图分类号：U416 0 引言 公路路面的施工质量，对于交通运输系统的高效运转具有重要意义。沥青路面在公路路面中最为常见，只有合理的进行沥青路面设计和施工，才能修筑高质量的沥青路面，使其更好地服务于交通运输体系。由此可见，总结公路路面工程中的沥青路面设计和施工具有重要意义。1 公路路面沥青材料分析（1）沥青基质 沥青路面设计前，沥青基质应根据项目所处环境进行选择，由于不同地区气候条件不同，而沥青种类较多，不同沥青的气候适应性不同，因此项目所处环境决定了沥青的种类，即设计中使用的沥青基质必须符合项目环境。（2）骨料 骨料分为粗骨料和细骨料。粗骨料（未通过 4.75mm 筛子孔径）应为干净，无风化或分解的石头，由不含粘土、淤泥、有机物和其他有害物质的碎石组成。粗骨料的洛杉矶磨耗值、压碎值、硫酸钠稳定性和针片状指数等应满足规范要求。在选择粗骨料时，应选择与沥青具有良好粘附性的，并应进行剥落实验。细骨料（通过 4.75 mm 筛子孔径）应不含粘土、有机淤泥和其他有害物质，且应为非塑性。细骨料通常由洛杉矶磨耗值不超过 30 的石料完全破碎形成，其砂当量通常不小于 60，硫酸钠稳定性不大于 12。（3）矿物填料 矿物填料应由细粒碱性材料组成，如水泥、粉碎石灰石、石粉，并应排除粘土矿物、氯化物、硫酸盐和其他有害物质。使用时，应干燥、自由流动，无结块。矿物填料应具有一定的级配。（4）级配要求 沥青混合料材料应具有一定级配，其级配在施工前应根据实验最终确定。2 公路路面沥青施工前准备 2.1 沥青结合料的存储 在沥青结合料运输和储存期间沥青结合料温度应满足生产厂家要求。在储存期间，沥青结合料的温度应保持尽可能低，并保持可泵送状态。任何不符合要求的沥青结合料不得用于工程上。当沥青乳液在现场储存在大容器中时，储存条件应符合生产商的要求。在现场将乳化沥青储存在桶中时，应定期“滚动”桶以确保内容物的混合不发生沉淀。在使用之前，所有沥青乳液桶都应在打开和使用前“滚动”。乳液应防止霜冻和低温环境。圆桶应少量侧放，每堆之间应留有空隙，以降低火灾风险。沥青拌合设备应始终保持清洁。更换沥青等级时和每天工作结束时，应使用溶剂彻底清洗所有沥青拌合设备。沥青拌合设备的冲水不得随意倾倒，应由排水沟引至处置坑，应注意不要让冲洗水进入雨水沟或溪流。2.2 沥青搅拌站 沥青搅拌站规模应根据项目情况进行设置，其位置应位于项目部附近，并应根据级配要求设置不同粒径料仓，所有料仓均不得露天放置，防止雨水进入料仓。各个料仓之间应设置挡板放置串料。拌合站的现中国科技期刊数据库 工业 A-89-场布局应根据场地和拌合站规模进行，以方便材料周转和运输为准，尽量减少二次搬运。2.3 设备 根据项目规模不同，选用合适的运输、摊铺和碾压设备。2.4 下卧层准备 在路面摊铺沥青混合料之前，应立即使用清扫机械、扫帚或其他批准的方法清除下卧层表面上所有松散材料和其他异物。3 公路路面沥青施工 3.1 沥青混合料的加热 沥青结合料应在专用设备中加热，并配备精准的称重和温度检测设施。当称重和温度检测设施损坏或不准确时不得加热沥青。不同沥青结合力的最高温度不相同，在沥青结合力加热前应明确这些温度范围，任何沥青的加热温度均不得超高其最高温度，否则应废弃。干燥骨料应按混合料中所占比例加入搅拌机中，然后将沥青按规定量加入搅拌机。然后进行搅拌混合，直到获得骨料被完全覆盖的均匀混合料。搅拌时间应为获得骨料完全覆盖的均匀混合物所需的最短时间。3.2 沥青混合料的运输 沥青混合料在运输过程中不得受到污染和离析。运输时应覆盖帆布或类似的覆盖物，以防止灰尘和天气的不利影响。3.3 沥青混合料的摊铺 下承层准备好并获得批准后，应立即使用摊铺设备将混合料摊铺成所需线形和高程，不得离析、堆积和拖拉。混合料应一次摊铺宽度不少于一条车道的宽度。每层的压实厚度通常为骨料最大尺寸的 3 倍。只有在不规则或不可避免的障碍物导致无法使用机械摊铺的等级相对较低的道路，才能手动摊铺和压实混合料。沥青混合料摊铺时应严格控制摊铺温度使其满足规范要求。3.4 沥青混合料的压实 沥青混合料摊开后应立即碾压，使其连续、彻底、均匀地被压实。碾压时，碾压层不应发生过度位移或推挤。所提供的压路机的数量、重量和类型应足以使混合物在规定状态下碾压达到所需的压实度。碾压操作的顺序应符合规范要求。使用三轮压路机的钢轮进行初始碾压时，应尽可能靠近摊铺设备。压路机应使用距离摊铺设备最近的驱动轮，以缓慢且均匀的速度运行。碾压通常应从外缘开始，并沿平行于中心线的纵向进行，每次碾压重叠压路机宽度的一半。在超高曲线上，碾压应从低侧开始，然后向高侧推进。在粘液铺设时，必须小心漏压。应立即使用充气轮胎或振动压路机进行复压。可使用钢轮压路机进行终压，以消除前一次碾压的痕迹。为防止混合料粘附在压路机上，应用水轻轻湿润车轮。对于太小的区域，应使用振动平板压实机或手动夯实机达到规定的压实度。3.5 沥青混合料的接头处理 任何松散、破碎、混有污垢或异物或其他任何存在缺陷的混合料均应更换为新拌热混合料，并应压实以符合周围区域的要求。混合料的摊铺应尽可能连续，横向接缝时应对前面摊铺的混合料进行垂直平整的切割，以露出整个摊铺层。在摊铺后续沥青混合料时，可先使用粘层对横接缝垂直面进行喷洒以保证粘结良好。纵向接缝应直接在摊铺作业后碾压。第一条车道应与路线对齐，并形成一个大致垂直路线的面。摊铺在相邻车道上的混合料应紧靠之前摊铺的车道表面，接缝的位置应使材料与接缝面重叠 2030 mm。碾压前，应将多余的混合料铲走并废弃。如果相邻车道未在同一天铺设，或接缝被交通破坏，则应在铺设相邻车道之前，根据需要将车道边缘修剪成垂直的直线，并用粘层喷洒。任何撒在已压实接缝处上的新拌混合料应小心移走，将其移至未压实的工作面上以避免接缝处不规则。接缝处的平整度应符合表面要求。后摊铺层的边缘应与纵向接缝同时碾压，或在纵向接缝后立即碾压。碾压边缘时，滚轮应超出边缘以达到骑缝碾压。4 功能性沥青 功能性沥青通常包括粘层、透层和封层等。通俗来说，粘层通常是指喷洒在沥青材料表面上的一薄层沥青粘合剂，但其适用范围远不止于此，在沥青与一些构造物接触位置也可喷洒粘层使其结合的更加牢固，如沥青与路缘石接触位置、沥青与井壁接触位置、混凝土路面上加铺沥青时也可在二者接触面喷洒沥青等。粘层油可使用道路石油沥青或稀释沥青。若采用稀释沥青应有足够长的时间允许稀释沥青破乳。在粘层施工前应进行现场试验以确定单位面积用量以及粘层油中沥青净含量。根据以往经验，在进行现场试验时，中国科技期刊数据库 工业 A-90-粘层的喷洒量一般为每平方米 0.5 升左右。透层通常指喷洒在具有吸收性非沥青材料表面的一薄层低粘度沥青粘合剂，其主要作用是使沥青材料与非沥青材料结合密实，如无机结合料基层上摊铺沥青层时可在二者接触面喷洒透层油。透层使用较多的是稀释沥青，稀释沥青可由道路石油沥青和煤油混合而成。在透层施工前应进行现场试验以确定单位面积用量以及透层油中沥青净含量，同时通过试验可知道透层的最佳渗透效果，以及达到该渗透的最小扩散速率。根据以往经验，在进行现场试验时，表面透层的喷洒量一般为每平方米 1 升左右。如果在多条车道上喷洒透层，则各车道重叠 150 mm。喷洒温度控制在50-70左右为宜。在喷洒透层之前应保证下卧层干燥，不得积水。封层通常用于非沥青材料基层顶面起到封闭基层，以防水分渗入基层引起基层水毁。也在用于一些摊铺沥青后需要立即开发交通的路段。在功能层喷洒前应使用清扫设备、扫帚或其他经批准的方式彻底清洁待喷撒表面，彻底清除下卧层上的土壤、石子或粘结材料的所有浮浆、松散物和其他异物，以露出下卧层的整个宽度，并在其上透层油或封层油。在喷洒任何沥青之前，应检查待喷洒层表面的线条、弧度和水平度，并对表面进行校正，必要时进行修复，并满足规范要求。待喷洒功能层时可用一条线或铁丝标记喷洒区域的边缘，直线上的间隔一般不超过 15m，曲线上的间隔一般不超过 7.5m。功能层应按规定喷洒速度喷涂下卧层上，喷洒速度应保持匀速，不得随意改变喷洒速度，喷洒时应保持雾状喷洒，如果在喷涂过程中，喷嘴堵塞或出现缺陷，可使用手动喷洒进行修复，并在开始进一步喷涂之前对机器进行维修。开始和停止喷涂时，可用纸板或金属板铺在整个宽度上，以形成明显的边界。在喷洒过程中应保护所有容易因沥青飞溅而受影响的路缘石、道路设施、树木树干等，如果真的使其受影响可使用合适的溶剂清除或修复。喷洒的粘合剂数量应能完全覆盖下卧层表面，并在某些地方有轻微的径流痕迹。5 公路路面工程沥青路面设计和施工的要点 5.1 在沥青路面设计和施工过程中重视“四新”的应用 在沥青路面设计中，采用新材料、新工艺、新方法、新设备可极大提高沥青路面的质量，并有利于创新能力的培养。比如，在设计中使用环保沥青技术，最大限度降低施工行为对环境的影响；在施工中使用回收再利用的沥青材料，降低材料应用成本，同时促进沥青材料的循环利用。随着智能技术的发展，应用智能级配技术可让沥青骨料颗粒的分析结果更精准，根据数据分析结果，对沥青骨料的级配进行智能性调整，不断靠近最理想的沥青级配状态，让沥青骨料的分布更均匀，进而增强沥青路面的稳定性与抗形变能力，还能预防沥青路面的裂缝现象。温度对沥青路面施工效果有显著影响，如果温度超出合理区间，都会降低沥青路面的施工质量。在沥青路面施工中使用温度控制技术，则能增强温度控制能力。5.2 重视沥青路面工程现场管理 沥青路面好坏与现场管理至关重要，好的管理可起到事半功倍效果。在施工过程中需要制定行之有效的规章制度，严格按规章制度进行施工，并加强现场监督，进行奖惩并进的方法进行现场管理。5.3 善于总结 不断总结归纳以往的错误，分析其原因并进行改正，有利于今后项目少犯错误，并使今后的项目开展更加顺利，因此善于总结归纳至关重要。6 结束语 在公路路面的设计和施工过程中，需要不断总结经验。结合公路工程的实际情况，合理分析沥青路面设计和施工的需求，并选择合适的沥青路面工艺，从根本上保证沥青路面的施工质量。在今后的工作中，还要积极应用新技术、新理念，推动沥青路面工艺体系的革新，进一步提升沥青路面的应用性能。参考文献 1刘东风.沥青摊铺施工技术在公路路面工程中的应用J.价值工程,2022,41(14):129-131.2万杰.基于 LCA 的高速公路路面施工碳排放优化研究D.合肥学院,2022.3王卫东.沥青路面工程高质量发展的短板及对策J.工程技术研究,2021,6(13):137-138.中国科技期刊数据库 工业 A-91-4朱伟串.公路路面施工过程中沥青摊铺施工技术J.黑龙江交通科技,2021,44(06):156-157.5李均祥.公路路面施工中沥青摊铺的施工技术应用J.运输经理世界,2020(15):37-38.6叶友胜.公路沥青路面现场热再生施工工艺研究J.交通世界,2020(27):54-55.7徐锋铭,吕保中.高速公路桥面系机械化施工工艺探讨J.工程建设与设计,2020(13):184-186.