技术
摘要:透水沥青混合材料是传统沥青混合材料经过改良后得到的路面施工材料,具有诸多优势。利用透水沥青混合材料需遵循一定的施工流程和施工方法,才能保证路面施工质量。因此需从透水沥青混凝土特性与施工技术入手,指导路面施工工作,建设优质路面。
关键词:透水沥青混凝土 工程技术 引言
随着全球经济一体化的发展,我国的社会经济也有了大幅度的增长。为此,为了促进我国经济能够持续、健康的发展,推动公路交通建设必不可少。在我国,沥青混凝土公路的应用非常广泛,并且目前我国的大部分公路工程项目的要求中,都要求施工路面需要采用沥青混凝土进行施工。因此,正确的利用沥青混凝土施工技术来提高公路的路面施工质量,提升公路路面的使用寿命,对我国公路事业的持续、健康发展有着良好的推动作用。
1公路工程施工过程中的问题
1.1车辙( 1) 车辙的出现,会导致混凝土受到挤压,而挤压后的混凝土会对路面的强度造成影响,同时受压程度的不同导致混凝土厚度的均匀程度发生变化。( 2 ) 车辙的出现,会影响路面整体的美观性和平整度。部分检验方,在竣工检验过程中,常以路面不平整,有车辙等理由,要求施工方进行返工,这不仅增加了施工成本,同时也影响了施工进度。另外,不平整的路面,在投入使用后,会致使过往车辆出现颠簸,易发生交通事故。( 3 ) 车辙的出现,会导致路面出现低洼地区,如果遇到降雨,会在路面形成积水,不仅会对路面产生腐蚀性效果,还会缩短公路的使用寿命。如果在冬季,路面积水容易出现冻结现象,会致使过往行人及车辆出现失衡状态,产生交通事故。
1.2裂缝
( 1 ) 施工材料的选取不符合标准,在进行施工材料的选取中,有关人员未对其质量进行检验,导致不符合标准的施工材料和混凝土投入施工中。( 2 ) 在施工过程中,施工人员对于混凝土的特性并为给予高度的重视,这就导致在气温差异较大的情况下,由于热胀冷缩的效应,混凝土出现裂缝。裂缝的出现,不仅影响了公路的美观,同时也影响了公路的安全性。另外,大量裂缝的出现,会破坏公路的基层结构,影响公路的使用寿命。
1.3泛油
沥青的使用,其初衷是为了提高路面的质量。但是,由于沥青的频繁使用,导致路面出现泛油现象。如果泛油现象过于严重,则会降低过往车辆与路面的摩擦力,导致车辆失衡,从而造成交通事故。另外,泛油现象能够影响路面的沥青含量,降低路面的抗损坏能力,从而破坏路面的基层结构,缩短公路的使用寿命。
2透水沥青混凝土路面施工技术 2.1透水沥青混合比设计
透水沥青混凝土材料与一般透水沥青混合材料有诸多区别。一般透水沥青混合材料通过直径较大的矿料保证了沥青混合料的孔隙率,提升了混合材料沥青含量的测定难度,此时已不能通过马歇尔试验进行测定,需要使用马歇尔试验中的体积设计方法。此种方法有助于设计出较为理性的混合比,设计过程中将材料内部孔隙率作为透水沥青混合材料的设计重点,使材料孔隙率维持在 18%~23%。完成混合比设计后,施工人员还进行了其他性能的测试,包括滴漏测试、水稳定性及热稳定性等[1]。
2.2路面铺设施工技术
铺设透水沥青材料前,需检查路面各面层,确保厚度、沥青使用量及矿料胚布等满足有关要求。检查完成后,清扫中间层以及下层,维持一定的空气湿度,在高于15℃ 的晴天或多云天进行施工。铺设材料时,需专业人员通过摊铺机械进行摊铺,摊铺温度应保持在 165℃~175℃,摊铺机械运行速度维持在3m/min。
碾压路面时,施工团队需配备充足的压路机,应采用静压方式施工,第1次和第2次碾压需控制速度,本文项目中第 1 次、第 2 次和第 3 次碾压的速度分别为 2、3、2km/h。为避免接缝处出现明显痕迹,透水沥青铺设中应采用全幅铺设技术;摊铺机械宽度无法覆盖整个路面时,采用 2 台摊铺机械同时作业的方式,保持持续性作业,减少接缝数量。进行接缝施工时,需按照平顺与紧密的施工原则,避免发生重叠;采用梯形方式进行纵向接缝施工,确保接缝牢固。不能采用梯形方式时,需在铺筑近面层后进行一定的热处理。此外,注意保护透水管,尽量避免透水管发生堵塞。沥青路面碾压基本成型后,需在路面附近增加围栏保护,待铺设满4h 且路面温度低于 50℃ 时才能让车辆通行。在施工过程中需重点考虑纵向接缝等问题。项目采用全幅梯队方法,2 台摊铺机同时作业,每台摊铺设备运行宽度为6m,摊铺过程中距离保持在 20m 左右,摊铺厚度通过平衡梁装置进行控制[2]。
3试验检测
每天都要对施工段落的路面开展检测,以及时发现问题,从而为之后的施工提供可靠参考。以某排水性沥青路面的试验段为例,其室内指标检测结果如下,标准密度:实测结果为2.058g/cm3;油石比:实测结果为5.06%,规定值为5.0%;空隙率:实测结果为20.4%,规定值为20%±1%;稳定度:实测结果为6.10kN,满足不低于5.0kN的要求;流值:实测结果为34(0.1mm),处在规定范围内,即20~40(0.1mm);动稳定度:实测结果为6 310次/mm,满足不少于5 000次/mm的要求;流淌试验质量损失率:实测结果为4.2%,满足不超过5%的要求;飞散试验质量损失率:实测结果为12.07%,满足不超过15%的要求;冻融劈裂强度比:实测结果为82.7%,满足不低于80%的要求。从以上试验结果可知,排水性路面混合料的标准密度比其他级配略小,只有2.058g/cm3,但室内空隙率完全满足设计要求。试样的马歇尔稳定度高于室内马歇尔稳定度,但低于密级配混合料。动稳定度的实测结果可以满足要求,不低于5 000次/mm。如果混合料的改性剂添加数量不足或根本没有添加,则其稳定度将呈现出直线衰减状态,可能低于密级配混合料,这在很大程度上印证了改性剂对该混合料的重要作用。此外,无论是流淌试验还是飞散试验,该混合料都能达到设计要求,验证了该试验段排水性路面混合料配合比设计的合理性与可行性。路面指标项目及试验检测结果如下,
透水量:实测值为1586mL/15s,规定值为900mL/15s;空隙率:实测值为19.6%,规定值为20±1%;压实度:实测值为99.2%,规定值为不低于98%;厚度:实测值为4.9cm,规定值为不小于4.6cm;摩擦系数:实测值为51,规定值为45;平整度:实测值为0.65mm,规定值为0.8mm。对于排水性路面,其首要作用在于排水,因此透水量完全可以达到要求;因压实过密普遍存在,所以局部点位的实测空隙率不足18%;由于该混合料的压实相对容易,所以基本不会出现压实度不足的情况,当然空隙率也很难超过22%;由于碾压工艺合理可行,对施工温度的控制也精准到位,所以路面厚度得到了很好的保证;虽然该路面有较大的构造深度,但摩擦系数并不是很高,这主要是因为在集料表面存在厚度很大的油膜,这层油膜对提高路面耐久性与强度都有很大作用,需通过准确的油石比来保证;路面的平整度需依靠整个施工过程中的不同环节来控制[3]。
结束语
透水沥青混合材料具有较好的应用前景,广泛适用于我国大部分市政道路建设工程,透水沥青混合材料具有诸多优点,不仅具有较高渗水能力,还能消减城市的噪声。此外,运用透水沥青混合材料进行道路施工时,需重点关注材料混合比及路面铺设的技术要点[4]。
参考文献:
[1]赵丽华,杨志浩,许斌,等 . 基于透水性能的全透水沥青路面结构设计 [J]. 中外公路,2019,39(4):26-32.
[2]徐洪跃 . 透水沥青混合料透水特性及路用性能研究 [J]. 重庆交通大学学报(自然科学版),2018,37(6):42-47,75.
[3]许萍,司帅,张建强,等 . 深圳光明新区透水沥青道路与滞留带对径流水质水量控制效果研究 [J]. 给水排水,2015,51(11):64-69.
[4] 宋东方,罗闯旦,刘珊,等 . 海绵城市透水沥青路面渗透性能衰减规律研究 [J]. 河南科学,2019,37(11):1817-1824.
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