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1、结合实例探析高速公路沥青路面施工工艺摘要:本文作者根据工程实例，就高速公路沥青路面工程施工质量控制、激光纹理评价路面施工离析及质量控制水平等问题介绍和总结。关键词:高速公路沥青路面施工目前,我国高速公路沥青路面建设的主要问题表现为早期损坏,如车辙、坑槽、开裂等,究其原因不外乎设计、材料、施工等存在问题。调查研究及大量工程实践显示,基于疲劳理论的设计规范和设计方法并非主要原因,施工质量的不均匀被普遍认为是主因之一。通过施工过程的质量控制,是能够减少或避免原材料不稳定、沥青混合料施工不均匀等施工质量问题。1工程案例该公路全长153.2km,预测本高速公路建成通车后的
2、交通量大,重载车多,又处在高温、多雨的地区,显然对于沥青路面的抗高温稳定性和抗水损害性能将是严峻的考验。9该公路主线以沥青混凝土路面为主,其路面结构(见1)为:主线路基段4cmAK-16A(上面层)+5cmAC-20I(中面层)+6cmAC-25I(下面层)+1cm(下封层)+40cm(水泥稳定碎石基层)+20cm(水泥稳定类底基层);桥面铺装部分没有下面层,中面层与上面层与路基段相同。而沿线的石场调查显示,石料基本是花岗岩,限于工期和造价的制约,材料设计只能采用花岗岩,这无疑为设计高性能的沥青混合料增加相当大的难度。沥青面层工程量大,工期紧是该工程的突出问题。
3、为了确保工程施工质量,甚至实现优质工程,制定一套沥青路面施工的组织管理和质量控制体系十分必要。图1沥青路面层状结构2施工质量控制通过对该高速公路沥青路面施工离析的控制和研究,提出了沥青路面离析主要应从集料离析、沥青混合料级配离析以及温度离析3个方面进行控制。2.1石料质量控制9鉴于目前我国石料生产的整体技术能力和管理水平落后,不可能要求规格料生产能达到很高的水平,而原材料的质量又直接影响着沥青混合料的性能,如何在有限的条件下,提高该高速公路沥青路面原材料质量十分关键。该高速公路石料采用沿线的花岗岩类石料,不可避免的会存在一些不足,如与沥青的粘附性差、强度不高、磨
4、光值偏低,组分不稳定(密度变化)等,显然,加强对石场和料场原材料技术指标的质量跟踪控制十分必要。施工中在加强对施工单位原材料自检以及监理单位抽检的基础上,同时开展了技术服务单位平行检验与质量稳定性评价试验,如及时进行石场或料场各规格料的表观密度、筛分、针片状、软石含量等指标的检验。粗集料每500m3进行常规检验,细集料每200m3抽检,将各指标进行统计分析,通过对均值及标准差的比较,跟踪石料的质量状况,如筛分颗粒组成变化反映了振动筛网的磨损程度,密度的变异显示了开采岩层的变化,棱角度的变大说明反击破槌需要更换等。通过上述技术把关,发现施工中个别石场石料不同程度存
5、在针片状超标、风化石含量过大、含有密度异常黑色碎石等问题,并及时进行了处理,避免了质量事故的发生,大大提高了原材料的质量控制力度。2.2配合比设计验证与优化解决沥青混合料级配离析应首先从目标配合比设计开始。增加粗集料比利可提高混合料抗高温性能,但也增加了施工离析的风险;反之,细集料比例变大,虽施工均匀性较好,但抗高温性能损失较大。本文着重开展了以下方面的重要工作:按规范及设计要求兼顾高温稳定性和密水性,采用SUPERPAVE技术优化规范配合比设计的部分体积指标。对沥青混合料配合比设计的要求体现在2个方面:针对交通量大,重载车比例高,提出了中上面层重交沥青混合料应
6、不小1200次/mm,以及针对高温多雨的特点,提出了中下面层沥青混合料设计空隙率为3%～4%,抗滑表层为4%～5%。施工过程中遇到问题的现场指导与专题研讨等。9众所周知,AC类沥青混凝土为密实悬浮型结构,其粗级料未能形成良好的嵌挤分布,而越来越多的研究表明(如美国的SUPERPAVE技术和我国的按体积设计混合料CAVF法),混合料的高温稳定性受级配的粗集料嵌挤状态的影响相当显著。为此,设计规范沥青混合料的同时适当考虑已有研究成果,提高所设计的规范沥青混凝土粗集料间的嵌挤程度,针对不同原材料,通过大量试验确定级配曲线的走势和关键点的通过率引入体积法设计沥青混合料思
7、想,严格控制VMA、VFA、VV等积指标,如中下面层“S”曲线的曲率反向位置最适宜2.3～9.5mm间,对于AC类沥青混合料4.75mm通过率,AC-25I控制为37%±2%,AC-20I控制为43%±2%,2.36mm筛档的分计筛余控制在10%以内,对于VMA指标,AC-25I大于13%,AC-20I大于14%。这些技术措施既提高了沥青混合料的抗高温稳定性,也减少大颗粒多所造成的级配离析。2.3施工过程中的离析分析与控制①沥青混合料施工过程存在级配离析和温度离析2种主要情况。9控制级配离析应解决沥青混合料拌和、储存及运输离析以及现场摊铺离析等,无论那一种情况,
8、一般施工后都会表现为沥青
