试论高原高海拔地区路面施工技术

摘要:在高海拔地区建设沥青混凝土路面极易出现不同类型的损坏,为此,介绍了高原高海拔地区沥青混合料性能要求,分析了沥青混合料类型选择应考虑的因素,在此基础上,探讨了高海拔地区沥青混凝土路面施工技术及路面施工质量控制措施,以提高高海拔地区公路施工质量。

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

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