【摘要】高原地区沥青混凝土路面施工难点及施工技术
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【摘 要】 本文从甘孜州高原恶劣的自然环境及气候特点出发,以色达县色年路为例,对高原地区沥青混凝土路面施工,从施工方案选择 、材料选用、配合比设计、机械设备与人员配置以及施工工序提出了针对性的施工技术措施 。
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【关键词】 高原地区 沥青混凝土路面 施工技术 #
1 前言
甘孜州位于青藏高原东南边缘,属横断山系北段川西高原,属青藏高原的一部分。色达县色年路起于色达县县城,止于色达县与班玛县年龙乡(青海省)交界处,公路所处位置地势较高,平均海拔4000米左右,属寒带高原气候,四季均可出现霜、雪,光照充足,年平均日照2500小时,年平均降水量650毫米,年平均气温-0.16℃,极端最低气温-36.3℃,极端最高气温23.7℃。公路沿线自然气候特征为气候多变、气温低、空气稀薄、大气干燥和太阳辐射强烈,气温日变化的特点是升温、降温迅速。原有公路沿线常年遭受冰冻、雪、滑坡等自然灾害影响,路面已经坑洼不平,破坏严重,已不适应现有交通流量的通行要求。改建后公路主要路面面层结构为 :3.5cm厚细粒式沥青混凝土AC-13C下面层+3.5cm细粒式SBR改性沥青混凝土AC-13C上面层。
2 高原地区公路沥青混凝土路面施工难点 #
2.1 沥青混凝土路面的特点
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沥青混凝土路面属于柔性路面,能适应各种交通条件;但对温度十分敏感,温度稳定性较差混凝土路面施工机械,夏天高温易变软,在车轮碾压下易产生推移拥包,冬天低温易变脆,易产生裂缝,而裂缝的发展则直接影响路面的使用性能;同时,沥青与大气接触 ,在自然因素影响下,易老化而缩短寿命。 #
2.2 高原地区公路沥青混凝土路面的施工要求
根据以上分析 ,无疑设计出满足运量需要和适应高原恶劣自然环境、气候条件的公路路基、路面,是施工出高质量公路的前提;按设计和规范要求施工好路基及路面基层,是施工好路面面层的基础。同时混凝土路面施工机械,要在高原施工出高质量的沥青混凝土路面,必需解决沥青老化、沥青混凝土的低温抗裂性、路面平整度等课题。要解决这些课题,必须从高原特殊的自然环境、气候特点出发,在施工方案选择、沥青等材料选用、配合比设计、机械设备与人员配置以及施工的每一工序 ,采取针对性的施工技术措施。 #
3高原地区公路沥青混凝土路面施工技术措施 #
3.1 施工方案
沥青混凝土面层施工采用施工质量较好的厂拌、机铺连续作业法,即由拌和站集中拌制沥青混合料,用自卸汽车将混合料保温运输至摊铺现场,卸入摊铺机料斗内,摊铺机进行均匀连续摊铺,压路机以慢而均匀的速度碾压成型。
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3.2 机械设备与人员配置
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沥青混凝土路面施工质量的好坏与拌和设备、运输设备 、摊铺设备及碾压设备的性能及操作人员的技术水平有关 。施工机械设备配置要首先考虑选用能适应高海拔 、空气稀薄、气候寒冷特点、 故障率低且性能优越的机械设备,同时还要能满足工期的要求。人员配置要选用能适应高原寒冷、 缺氧气候,且施工经验丰富、技术水平较高的健康人员。 #
3.3 材料选用与贮存
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施工所用的各种材料的质量直接影响沥青混凝土路面的质量,因此选用材料及贮存材料应考虑高原变化无常的气候与太阳辐射异常强烈的特点,以及沥青混凝土路面施工的特点和要求,同时材料性能指标也需满足设计和规范要求。 #
(1)沥青。沥青是最关键的材料。考虑到高原气候寒冷、太阳辐射异常强烈,沥青老化速度很快的特点,以及高寒地区沥青混凝土路面应具有较高的低温抗裂性的要求,沥青混凝土路面上面层沥青采用 SBR成品改性沥青(基质沥青道路石油沥青110号A级),下面层沥青采用道路石油沥青90号A级。沥青应分品种、分标号密闭贮存 ;改性沥青不应长期存放,防止改性剂沉淀。 #
(2)集料。碎石 :采用无风化、坚硬、耐磨、洁净并具有足够强度和耐磨耗性的变质砂岩片石或卵石轧制成的碎石。为增强沥青与碎石的粘结力,故在沥青混合料中掺入抗剥落剂。 砂 :细集料采用粗集料加工过程中的石屑及采用硬质变质砂岩由专用设备加工的机制砂。机制砂采用专用设备,并配置水洗装置,要求颗粒方正,并有一定级配,0.075mm一下颗粒含量不超过6%。石屑生产应具备抽吸设备或水洗措施,以减少粉尘含量,使0.075mm的通过率小于8%,同时加设3mmY,将石屑分成0-3mm,3-5mm两部分使用;加工的细集料应耐嵌挤,颗粒饱满,洁净无杂质,粉尘含量低。集料贮存:考虑到高原年降水量大,雨 量常集中在 5~9月的施工期,并且在高寒地区沥青混合料拌制时,矿料要加热脱水温度需求偏高,因此 ,集料堆放场地一定要进行场地硬化 ,做好排水设施 ,防止泥土污染材料,并且要对集料进行覆盖或采用其它防止雨淋的措施 ,避免因气候变化而造成矿料含水量增加 ,从而增加矿料加热成本,尤其是对透水性差的细集料要防止雨淋。各种规格的集料要分仓、分层堆放整齐 ;同时要防止集料离析。
3.4 配合比设计 #
沥青混合料配合比设计由中心实验室通过马歇尔试验,参照同类道路与同类材料的施工经验,按目标配合比和生产配合比设计阶段 ,及生产配合比验证阶段进行,通过设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量,并对设计的沥青混合料进行浸水马歇尔试验和水稳定性检验。根据高原的自然环境气候特点,实际用量由试验确定。为增强沥青与花岗岩碎石的粘结力 ,在沥青混合料中掺入沥青用量 0.3%的抗剥落剂 ,使其粘结性达到 4级以上。
3.5 施工工艺 #
(1)拌和。拌和沥青混凝土主要是控制温度、油石比及矿料级配,故宜采用具有电子计量装 置 、自动化程度较高的间歇式拌和机集中拌制。沥青混合料应拌和均匀,无花 白料 、无结团成块或 严重的粗细分离现象,不符合要求时不得使用。出厂的沥青混合料要逐车称重 、检测温度,并签发 运料单。 (2)运输。沥青混合料采用较大吨位的自卸汽车(一般 15t以上)运输 ,车厢清扫干净。考虑 到高原气温低 ,气候变化无常,运料车必须用蓬布覆盖,用以保温、防止雨雪冰雹及污染。沥青混合料运至摊铺地点后凭运料单接收,并检查拌和质量及温度,不符合规定温度,或已经结块 、已遭 雨雪冰雹淋湿的混合料不得摊铺。 (3)摊铺。沥青混合料采用摊铺机摊铺。基层和下面层的平整度对路面最终的平整度有较大 影响,因此,铺筑下面层或上面层时,应先消除、改善基层或下面层的局部缺陷,如施工缝接头错台、 碾压中产生的推移和交互施工产生的污染等,用铣刨机修整使其表面保持良好状态。沥青混合料 必须缓慢均匀连续不断地摊铺 ,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。 #
3.6其它 考虑到高原气温低,天气变化无常,雨、雪、冰雹等随时随地都可出现的特点,沥青混凝土 面层施工时,应特别注意天气预报,并时刻注意观察天气变化,加强施工现场与沥青拌合站的通讯联络 ,缩短施工长度,紧密衔接各项工序。运料车和工地应备有防雨雪冰雹等设施,并做好基层及 路肩的排水设施。当遇雨或下层潮湿时,不得摊铺沥青混合料 ,对未经压实即遭雨淋的沥青混合料,应全部清除,更换新料。 #
4 结束语
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高原地区沥青混凝土路面施工,应当从当地自然环境和气候特点出发,找出并分析影响施工质 量的重点和难点 ,从施工方案选择、材料选用、配合比设计、机械设备与人员配置以及施工的每一工序 ,采取针对性的施工技术措施 ,才能铺筑出高质量高水平的沥青混凝土路面,创造优良工程。 #