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试论高原高海拔地区路面施工技术

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试论高原高海拔地区路面施工技术

0引言

高海拔地区普遍具有气温低、温差大、太阳辐射强的特点,而且往往每年的降水量也较小,加上受地理环境的影响,在这种地区建设沥青混凝土路面极易出现不同类型的损坏。因此,需要结合高海拔地区的气候特点,合理选择沥青路面的施工工艺。

1、高原高海拔地区沥青混合料性能要求

1.1沥青混合料低温抗裂性能

裂缝是高海拔地区沥青混凝土路面最常见的病害形式。按照裂缝的发生机理,可将其分为收缩裂缝、疲劳裂缝和反射裂缝等。裂缝的出现与高海拔地区的温度特点有着密切的关系,因此在设计沥青混合料时必须注重其低温抗裂性能,从材料上防止出现裂缝的可能性。

1.2沥青材料的抗老化性能

由于高海拔地区常出现恶劣的天气,这种情况会导致沥青路面的老化速度加快,同时沥青的黏附性、韧性也会加速降低,造成沥青路面出现低温裂缝或者水损的情况。因此,提高沥青材料的抗老化性能,能够在一定程度上延长沥青路面的使用寿命。

1.3沥青混合料水稳性和抗冻性

在高海拔地区出现降雨、融雪后水分会进入沥青路面的各种缝隙中,受到常年低温的影响,就经常会出现沥青松散、路面坑槽等,大大降低了沥青路面的质量。因此,在设计沥青混合料时还应当注重材料的水稳性和抗冻性,防止路面产生损害。

1.4施工性能

沥青混合料的性能应利于拌和、路面摊铺以及设备的碾压,同时还要确保其各种性能符合高海拔地区常年低温的环境要求。

2、材料与沥青混合料类型选择

2.1沥青

考虑到高海拔地区的外界环境因素,首先要确定沥青的标号,通常情况沥青25℃针入度应保持在80~140mm的范围内。如果标号过小,则沥青的低温性能不能满足公路质量的需求;相反,如果标号过大,就不能满足高温条件下公路质量的要求,这样会导致路面其他类型的破坏。通常来说,沥青的标号越大其形态越软,低温环境下容易发生变形。但是由于沥青的原油属性,其组分也存在很多差异,因此即使标号一致的沥青,其在低温下的性能也表现出了很大的不同。因此,不能将沥青标号作为材料选择的唯一标准。

2.2沥青混合料类型

沥青混合料的选择,应综合考虑道路等级、路面类型及海拔等因素。大量的施工经验表明,密级配沥青混凝土能够较好地适应低温环境,且路面的空隙率较小,能够有效防止路面渗水情况出现,延缓了路面的老化速度,因此在高海拔地区施工时选择AC—20C型密级配沥青混凝土进行路面的施工。引发沥青混凝土路面开裂的温度大约在-10℃左右,但沥青混合料本身的收缩性和柔性也会造成路面开裂。对于普通的沥青混合料,这两种性能基本是不能同时满足的,如原料粒径较大的沥青混合料虽然能满足收缩性的要求,但是其柔性却相对较小;而原料粒径较小的混合料则正好相反。因此,在选择混合料时应合理控制其柔性和收缩性。

3、高海拔地区沥青混凝土路面施工技术

3.1沥青混合料的摊铺

面层摊铺前需要彻底清除水泥稳定层表面的浮土等污染物。如果有透层油缺损的情况,则需要人工补洒。按照设计要求,其顶面宽度为22.5m,需要使摊铺机全幅进行作业,同时将自动找平装置调整至合适状态。摊铺机正式操作前至少需要提前半小时预热,使熨平板温度达到100℃。然后根据相应设备的供料能力选择合理的摊铺速度,完成平行摊铺施工。选取LTU120型摊铺机,通过调整浮动平衡梁,保证摊铺路面的参数符合设计要求。另外,还需要在摊铺机两侧分别安装相应的基准装置,而且在其前后端基梁上分别装有能够在垂直方向自由移动的“雪撬板”,前后“雪撬板”分别作用在基层以及摊铺的面层上。“雪撬板”具有垂直方向灵活伸缩的功能,因此其能够确保摊铺层表面的平整度,同时还可以检测沥青混合料的摊铺厚度是否符合设计标准。摊铺机在摊铺过程中应维持较慢的速度不变,禁止行进过程中变速或者停止,防止路面出现不平整的情况,避免混合料发生离析。摊铺机的行进速度应当保持在3~5m/min的范围内。在摊铺时,还应及时检查已完成摊铺路面的宽度、厚度、平整度等参数,确保其满足设计和相关规范的要求;检测沥青混合料拌和后的温度以及施工时的温度;另外还要有专人负责检测路面的平整度,对发现不平整处及时采取补救措施。

3.2沥青混合料的碾压

结合摊铺厚度、摊铺机工作效率、沥青混合料的温度等参数,确定碾压的方式为:静压1遍、复压4遍、终压2遍。在摊铺作业完成后应当及时对路面实施压实作业。压实分为初压、复压、终压三个阶段。初压阶段,压实机应当与摊铺机共同作业,二者之间维持一定的距离,确保路面及时被压实,防止热量过多损耗。碾压时一般按照先轻后重、由低向高的顺序,初压时压路机应每次覆盖后轮一半的宽度。初压结束后立即进行复压操作,而且碾压时不能停顿,因此应当合理控制每段碾压的长度,一般情况下每次碾压的距离为50m左右。压路机一旦开始作业不得随意改变行进方向或者停止。每天结束作业后,严禁在刚压实的路面上放置杂物、停放车辆等。

4、路面施工质量控制措施

4.1沥青用量

路面施工所需的沥青量不能简单地根据设计用量来确定,还需要结合实际配比、施工处的海拔、气温等因素确定沥青用量。其中设计用量可以作为确定施工用量的参考;实际配比计算出的用量为施工所需沥青量的理论用量;而施工处的海拔、气温等外界条件是沥青用量的影响因素,处于高海拔时沥青用量会相应增加,反之则会减少。

4.2温度控制

高海拔地区气温较低,因此沥青混合料的热量散失较快,为了确保沥青混合料的摊铺、压实作业取得较好的效果,应当尽量保证混合料的温度满足施工需求,可以采取提高拌和温度或者减少运输距离的方式,另外还可以在运输过程中采取有效的保温措施。改性沥青的加热温度最好控制在140oC左右,最高不能超过150oC;加热好的沥青应当在8h内用完。由于改性沥青混合料具有较高的黏性,较难推开,因此更需要注意其摊铺时的温度,保证摊铺作业的顺利进行。而碾压温度应控制在120~130℃的范围内,特殊路段的温度也至少在110oC以上,从而确保路面能够被有效的压实。

4.3接缝

在施工时还要确保该路段的道路顺畅,考虑到开辟临时便道存在很大的困难,因此需要采取半幅施工的方式保证车辆通行。但是半幅施工往往会增加路面接缝部位的处理难度,在接缝处应当保证其平整度和紧密度,防止路面接缝处出现质量问题。另外,为尽可能提升沥青路面的质量,应当选择合适的施工时间。在高海拔地区最佳的施工时间为每年的三四季度。

5、结语

加强沥青路面的建设水平,保证高海拔地区的道路安全有重要的意义。本文从沥青混合料的选择以及具体的施工工艺两方面进行研究,以进一步提升高海拔地区的沥青路面施工质量。

参考文献:[1]李怀平.四川高寒地区路面施工技术简析[J].四川水泥,2017(6):265-267.[2]吕委.低能耗温拌沥青混凝土施工技术在高寒地区路面工程中的应用[J].绿色环保建材,2016(12):126-128.[3]李博涵.高原高寒地区水泥混凝土路面施工养护技术[J].工程建设与设计,2012(9):170-171.

作者:李海潮,朱军;作者单位:中交二公局上海远通路桥工程有限公司