隧道沥青路面摊铺施工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2018-03-13
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隧道沥青路面摊铺施工技术研究

杨贵佳

中交三公局桥梁隧道工程有限公司北京101117

摘要:由于沥青路面具有行车平顺、噪音小的优点,因此隧道多将沥青用作路面结构,而沥青路面在摊铺施工过程中,受材料、气候、温度等影响,经常会出现一系列的问题。本文以湖北省黄石至阳新一级公路筠山隧道沥青面层施工为研究对象,从隧道沥青路面摊铺施工技术展开具体分析。

关键词:隧道;沥青路面;摊铺;施工技术

如今,交通行业随着国民经济的发展也得以完善,越来越多的高速公路开始增设隧道,而且隧道路面都选用沥青路面,这就对隧道沥青路面施工质量增加了要求。由于沥青路面摊铺在整个隧道工程中占据很大比例,因此及时研究隧道沥青路面摊铺施工技术,显得至关重要。

1隧道沥青路面施工

1.1隧道沥青路面特点

在建设高速公路的过程中,很多路段无法直接建成公路,只能修建成隧道供车辆往来行驶。而沥青结合料具有抵抗行车和自然因素对路面损害的能力,使路面平整少尘、不透水并且经久耐用。沥青路面的沥青类结构层本身属于柔性路面范畴,但其基层除柔性材料外,也可采用刚性的水泥混凝土,或半刚性的水硬性材料,因此我国隧道沥青路面使用率已经超过90%。另外,沥青路面还具有高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及耐疲劳性等特点,因此,隧道多采用沥青进行铺面施工。

1.2公路沥青路面施工过程存在的问题

隧道一般处于山地的中断和内部,且大部分隧道相对较长,其独特的地理环境,无法保证足够的通风,使得在隧道路面施工过程中无法及时散热,而沥青也需要合适的通风环境才可以凝固。同时,隧道内部受燃料的影响,气温居高不下,使得施工存在诸多问题,比如当沥青材料搅拌混合时,经过空气氧化会产生有毒气体,在机械设备运行时,有毒气体会留在隧道之中,对施工人员的身体产生了一定影响,进而会耽误施工进程。

另外,隧道断面积较小,而摊铺施工多采用大量重型设备,且隧道内部光线较差,无法保障路面摊铺工程顺利开工。加之没有良好的照明设备以及供电配置不完善,导致在施工中容易发生故障、出现安全事故,导致工期延误。

再者,因为施工质量、技术有很多差距,也会影响路面质量和沥青摊铺效果。恶劣的施工环境也会产生烟雾过多的问题,从而降低能见度,影响施工进度和实际施工质量。

1.3沥青路面摊铺施工作业的基本技术控制要求

依据我国目前的隧道沥青路面施工质量水平,可以看出沥青路面摊铺技术是保障隧道路面质量最重要的影响因素。在隧道施工招投标之后,中标单位应当立即分析所承接的施工项目相关施工技术指导文件,并且在分析过程中,还要重点关注影响高速公路沥青路面摊铺质量水平的原因,并针对这些原因制定和实施技术控制手段,确保施工质量顺利达标。

为了有效提升隧道沥青路面施工作业技术质量水平,隧道施工单位需要不断提高技术作业人员的技术管理和控制水平。具体可以在施工前对上岗工人进行岗位培训,例如在黄石至阳新一级公路筠山隧道施工前,施工方即组织技术干部和技术工人学习《湖北省公路工程施工标准化技术指南》(第五分册路面工程),详细的对每一位施工参与者进行施工注意事项交底,并对参与施工人员定岗、定职责,做到“五明确”,即明确岗位、明确职责、明确施工程序、明确操作规程、明确质量标准。

隧道在进行路面摊铺施工过程中,也需要按照路面摊铺的技术规范文件,即《公路沥青路面施工技术规范》核对施工作业的操作是否精准,从而使隧道沥青路面结构摊铺作业能达到最完美的效果。

1.4隧道内沥青路面施工质量控制要点

黄石至阳新一级公路筠山隧道位于黄石市太子镇,K23+860~K26+100(左幅)段,全长2240m,隧道洞内路面设计面层为4cm改性沥青混凝土(AC13)+6厘米沥青混凝土(AC20),摊铺宽度为8.75m。针对此次施工,需要注意以下几点:首先,需要对沥青混凝土施工配备足够的机械配套设备,并对之进行安装调试、确保其性能完好,可以正常运转,使其可以满足施工要求,具体所需如表1所示:

其次需要严格按照施工工艺流程施工,具体为:前场准备、测量放样、拌制混合料、调整冷料进料速度、温度控制、成品混合料、取样试验、出场温度控制、混合料运输、预热熨平板、接缝处理、摊铺温度控制、铺筑下面层、厚度控制、横坡控制、碾压、初压温度、复压温度、终压温度、平整度控制、压实度控制、封闭交通、检测。

施工过程,还需要严格按照工艺流程进行,并应配备专业的技术人员现场指导,在进行路面摊铺施工时,需要具体注意以下几点:首先,拌和机向料车放料时,为了减少粗集料的离析现象,需要分前、后、中三次放料,运输车辆从装入混合料到开始摊铺,所用时间不能超过1个半小时。其次,施工过程中摊铺机前方需要留有在等候卸料的运料车,开始摊铺时还需在施工现场安排至少5辆等候卸料的运料车,确保摊铺作业可以连续运行。最后,在摊铺地点根据运料单接收沥青混凝土,并在摊铺前针对混合料的拌和质量进行检查,剔除不符合要求的混合料。

另外,拟定沥青路面摊铺施工的具体铺筑方案也是必不可少的,具体可以采用2台摊铺机进行摊铺,摊铺总宽度为8.75米,摊铺速度定为每分钟2米。虚铺系数暂按1.25,并按照基准钢丝法进行调平,以此控制高程、横坡、平整度。

针对横向施工缝,可以采用平接缝处理,具体方法是:用三米直尺沿纵向位置,在摊铺段端部的直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,先横向锯切一道缝,再人工铲除接缝以外的沥青碎石;继续摊铺时,应将接缝处清理干净,并涂少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺;碾压时用钢筒式压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。

2沥青路面常见问题分析

2.1裂缝问题

就隧道沥青路面而言,经常会出现的问题主要有开裂、泛油、车辙等等。随着隧道使用年限的增长,质量再好的路面也会出现一系列问题。比如:大型重卡车常年超载,公路沉降等等都会导致隧道沥青路面出现裂缝。尤其需要注意的是,每年汛期来临车辆带入隧道内的雨水无法及时排出,也会增加裂缝,从而降低公路沥青路面的使用寿命。

2.2水破坏

沥青路面长期积水,不仅会增加裂缝,还会渗透到集料以及沥青的表面,使得沥青表面剥离,破坏集料之间的粘合力。依据现有的数据,隧道沥青路面最主要的问题就是水破坏,因此,为了有效保障隧道沥青路面质量,就要着重分析水破坏形成原因,并针对具体原因进行防范,增加沥青路面的使用年限。

3公路沥青路面摊铺施工要点的分析

3.1选择隧道沥青路面摊铺材料

在对隧道沥青路面进行摊铺施工时,常见的沥青材料有:石油沥青、改性沥青、煤沥青等等。而具体的公路等级、施工技术以及路面结构等条件也会影响施工时所选用的沥青种类。比如:煤沥青塑性、大气稳定性较差,温度敏感性和粘性较大,因此不能用作路面摊铺使用,只能用于公路的渗透层施工。

3.2隧道沥青混凝土的拌合及摊铺

通常,需要在拌合厂对隧道所要使用的沥青混合料进行试拌,以此确定具体所需要的拌合时间,以及沥青的掺量、出厂温度等等,提高沥青混合料的拌合质量。其次,拌合时还需要时刻保持混和料呈现均匀的状态,也就是不能出现粗细料分离的混合料。最后,还要抽样试验沥青混合料的沥青用量。

3.3对隧道沥青混合料的摊铺分析

在对隧道沥青路面摊铺之前,需要先清理隧道基层上的杂物,并且要仔细检查隧道基层路面的密实度以及厚度,及时修整路面基层中出现的坑槽。另外,在对隧道面层摊铺时,还要提前对隧道路面的基层表面做稀浆封层处置,其用量一般保持在每米1千克左右。倘若隧道基层属于旧沥青路面,还要在进行沥青路面摊铺之前,在旧沥青路面表面洒布一层粘层沥青,以此保障路面层与基层有更好的粘合,沥青层之间同样需要撒布黏层。

4应用措施和有效方案

4.1黏层施工要点

首先,需要提前2到3天清楚隧道内水泥路面的杂物、水泥砂浆等等,具体可以把森林灭火机和水车配合使用,但要确保施工前路面无积水。其次,黏层沥青改性乳化沥青时,应对洒布量进行严格控制,并且做好监测工作,确保每平方米洒布量在0.4到0.5千克之间。在黏层沥青浇洒之后,为了防止车辆对黏层沥青的破坏,还应封闭路面。面板干燥之后,才能进行混合料铺筑。

4.2混合材料运输

材料的运输也是路面摊铺比较重要的一个步骤,对于如何合理运输,笔者提出如下几点建议:首先,要制定明确的运输章程,保障运输速度以及车辆的交替疏通;其次,所有运输车需要检查车辆配件是否完好,尤其是车灯和反光条;再者,在隧道内增设可以调转车头的场地,保护格板;最后,需要严格控制车速,保证交通安全。

4.3优化内部通风

由于隧道的通风条件较差,给沥青路面施工作业带来了很多不便,因此,积极优化隧道内部通风也是不可或缺的一个步骤。具体可以按照施工人数计算风量需求,增设通风设备,解决水分无法及时挥发以及沥青无法及时凝固的问题。

4.4安全技术应用

在进行路面摊铺施工时,需要针对现场作业员工进行检查和技术指标检测,增加员工自我安全保护意识,严禁抽烟、使用明火。并且需要安排专业人员在现场指导交通,控制车速,加强运输车辆管理,使摊铺机同车辆配合更默契避免料车碰撞到摊铺机,影响路面平整度。另外,在摊铺机前还要有专人控场,以保证混凝土沥青可以正常铺设与凝固。

在对路面进行实际碾压时,建议可以采用套压工艺:不设置明显的初压、复压、终压区域,提高有效压实功,减少混合料表面油膜的剥落,促使平整度符合要求。此外,钢轮压路机要调节好喷水装置,使喷出的水成雾花状,并且水量不宜过多,防止压路机倒向时因停滞使喷水集中流淌在路面形成水渍,影响面层外观质量,并且要在压路机下面挂铺彩条布以防止漏油污染路面。针对作业中所需要使用的设备,平时还应加强保养,避免出现生产期间停机维修的现象。

结语

综上所述,在公路沥青路面摊铺施工过程中,不仅需要提高沥青路面施工人员的技术能力,还需要施工人员按照管理要求进行施工。另外,现场的管理人员也应当肩负起管理的职责,从而可以有效提高隧道路面质量,提高隧道内行车舒适性。

参考文献

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