土木施工技術瀝青混凝土路面施工

2022-10-20 22:15:05 字數 5150 閱讀 4774

簡介:瀝青混凝土路面施工是公路工程施工中一道關鍵工序,作者根據從事施工的工作體驗出發,談及該類路面施工中前場和後場的工藝控制及質量管理的各個環節,並對現場施工具有一定的指導作用。

關鍵字:路面施工質量控制

自我省修建第一條高速公路(杭甬高速公路)開始至今,高等級公路大多數都採用瀝青混凝土路面。瀝青混凝土施工逐步引起了大家廣泛關注。根據現代交通的要求,瀝青混凝土路面必須具有足夠的強度、足夠的穩定性(包括幹穩定性、水穩定性、溫度穩定性)、足夠的平整度、足夠的抗滑性和盡可能低的揚塵性。

針對這些要求,我們在瀝青混凝土路面施工中,從選材到工藝控制、現場施工都加以嚴格的控制。通過對多條高等級公路的施工,從中總結出如何控制瀝青混凝土施工質量和控制施工質量的方法以及對其他施工質量控制能有借鑑、參考作用。

1 瀝青混合料生產和瀝青混凝土路面施工的控制是質量保障的關鍵

1 1 瀝青混凝土後場質量控制

瀝青混凝土後場是指瀝青混合料生產場地,也即拌和樓場地。後場生產控制主要是確保生產成品——瀝青混凝土保證施工要求,滿足設計規定的有關指標。後場施工應注意:

(1)選拌制裝置,從拌制裝置上保證後場施工質量。以拌和機為中心的瀝青拌合廠,瀝青混凝土拌和機的效能和生產能力是乙個主要方面,保證拌和樓的生產能力與工程規模相互匹配,拌和樓必須具備全過程自動控制,能夠分析資料、核定生產量,能夠進行拌和質量分析,最好具備匹配的二級除塵裝置。選好了拌和機,再優選瀝青加熱裝置、礦粉的外加劑新增裝置及裝載機等附屬裝置,從它們的效能和供需能力上確保與拌和機配套,以滿足拌和機生產要求為準。

(2)確保原材料質量,要做到這一點,首先抓集料檢驗,從加工性、結構性兩大指標狠抓落實,粗集料要注重顆粒尺寸、形狀、鬆軟質和粘附性指標,簽訂供貨合同時要注意保證粗集料篩分級配變異小,保證石料軟弱顆粒、白雲石、長石的含量控制在合理範圍內。細集料應注重砂當量(或 0.075含量)和粘附性等指標,應嚴格控制砂,進場後及時搭棚防雨、防曬。

所有集料注意分級存放,不得串混。為防止材料離析,還要將場地硬化,並在堆放時採用水平或斜坡分層堆放,不能錐堆。瀝青原材料應從粘度等指標著手,確保瀝青指標優良,符合設計要求。

(3)拌製工藝上著手保證成品質量,在生產中,做好生產配合比的設計,保證目標配合比在拌和中得以實現是關鍵。要保證冷熱料供料平衡,拌和樓不待料、溢料少,就要處理好冷料轉速與流量關係、篩網孔徑選擇、熱料倉供料比例的確定等方面。先從熱料倉供料抓起,採取措施保證各倉均衡儲料;保證原料穩定的組成和供料比例。

接著抓溫度及拌和時間的控制,保證瀝青、集料及混合料拌和、儲存、出場溫度,嚴格控制每一盤的幹、溼拌和總時間。

1 2 瀝青混凝土前場施工工藝控制(現場鋪築的控制)

(1)準備階段的質量控制。進場施工前,先進行上一道工序的驗收,進行高程測量、沉降穩定檢驗等檢查驗收工作,檢查下封層的完整性,清理基層表面汙染、雜物,進行水沖洗。這裡必須強調的是,在水沖洗的時間安排上要盡量提前,確保施工時基層乾燥。

(2)運輸過程的質量控制。在車輛的安排上必須滿足運力要求,車輛載重量應大於15t,運料前打掃乾淨車槽,並塗1∶3油水混合液,車槽側面打溫度檢查孔,備覆蓋成品混合料的油氈布。在混合料裝車時指揮駕駛人員前後移動車輛,分三堆裝料以減少混合料離析,在瀝青混凝土攤鋪時,運輸車輛要在離攤鋪機30cm處停車,停車時不能撞擊攤鋪機。

(3)攤鋪時的質量控制。先從攤鋪機效能抓起,全套攤鋪裝置盡量用相同品牌,型號盡量相同,新舊差別要小,現場工程技術人員要懂得攤鋪機的主要構造並能作相應的調整。在供料系統上,受料斗空板不能每一車料收一次,要利用刮板輸送器和料斗閥門控制好進入攤鋪室的供料量,布料高度一般佔2/3,並確保沿螺旋全長布料一致。

要選擇合適的料斗閥門開度,使其與供料速度恰當配合,進而達到刮板輸料器連續、均勻地供料。在預壓整平系統上,如振搗梁預先搗實、熨平裝置整面熨平,則密實度低;如振搗熨平裝置同時進行振實整面熨平,則密實度也低;要利用攤鋪機自動找平系統調平路拱;要及時調整熨平板和拱度等結構引數,確定松鋪係數,調整布料器高度、夯錘頻率及供料系統。在攤鋪速度的選定上一般不得小於1.

5m/分,以保證碾壓溫度不致降至低於完成碾壓充分的時間(即在80℃以前的時間),但是如攤鋪速度過快,則混合料疏度不均、預壓密度不

一、表面出現拉溝,直接造成預壓效果差(小於80%),所以上面層最好<3m/min、中下≤4m/min。在攤鋪時恆定連續好,不能時停時開,防止混合料冷凝及產生台階狀不平。最後一道工序是碾壓,常用的壓實機械有靜壓、輪胎、振動三種。

碾壓則分三種,分別為初壓、復壓和終壓,初壓要求整平、穩定;復壓要求密實、穩定、成型;終壓則要求消除輪跡。初壓、用雙驅雙鋼輪7-10t靜壓;復壓要求提高密實度並揉壓以減少表面細裂紋和孔隙,根據其具體要求一般採用11~13t振動和20~25t輪胎,根據相關報告,25t輪胎施工能達到密實度95%,振動裝置施工則能達到96~98%;終壓採用寬幅鋼輪2~2.2m、重16t的碾壓裝置。

碾壓要掌握好碾壓時間,碾壓有效時間是從開始攤鋪到溫度下降到80℃之間的時間,混合料開始攤鋪後溫度下降最快,大約每分鐘4~5度,所以在攤鋪開始後要緊跟攤鋪機作業,爭取有足夠的壓實時間。

(4)施工中,往輪碾上噴灑水的時侯,要注意控制噴灑量,以防降低混合料溫度,要採用霧狀噴灑器。在混合料接縫處或冷熱搭接處,要採用橫縫橫壓。

2 質量意識、管理的力度、科學制度的制定和嚴格執行是施工質量的保證

(1)不合格的原材料堅決不能用於道路建設,抓好混合料配合比的試驗,嚴格進行現場檢測和室內試驗,這包括拌合廠、施工現場的各項溫度檢測與記錄,包括規定頻率的混合料馬氏試驗、抽提試驗等,還包括路面外形尺寸檢測記錄、路面厚度、壓實度、平整度檢測等等。

(2)檢測資料的管理與分析是工程質量建設的又乙個方面,也是工程質量的實際記錄。其中包括料場狀況、按工日的混合料拌和記錄、按工日的施工現場記錄、檢驗資料的論定和反饋、按工日的工程質量指標圖表、工程質量的動態分析等等。

第一章土方工程

【內容提要】 本章重點討論場地設計標高的確定及優化、土方工程量計算及調配、土壁支撐及施工降水、土方機械選擇、土方填築壓實施工等。本章是課程的教學重點。

【學習方法指示】 本章內容涉及到土力學及線性規劃等方面的知識,學習難度較大。

熟悉「土的可鬆性」概念;掌握場地設計標高的確定、調整及列表計算最佳設計平面;掌握土方工程量計算、調配,運用表上作業法求最優調配方案。掌握影響土方邊坡穩定的因素;熟悉土壁支護的形式及適用範圍;了解施工降水的基本方法及適用範圍,熟悉輕型井點設計與施工;熟悉流砂現象的原因與防治方法。自學支護結構的設計和輕型井點設計。

掌握土方機械選擇和挖土機與汽車配合施工問題;熟悉土方填築與壓實的基本要求及對工程質量的影響。

【時間安排】共1.5周、3次課、6課時。

1 概述

1.1 土方工程的內容及施工要求

常見的土方工程施工內容有:

①場地平整包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設計標高、計算挖填土量、合理進行土方平衡調配等。

②開挖溝槽、基坑、豎井、隧道、修築路基、堤壩包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護結構等。

③土方回填與壓實包括土料選擇、運輸、填土壓實的方法及密實度檢驗等。

土方工程的施工要求:

● 要求標高、斷面控制準確;

● 土體有足夠的強度和穩定性;

● 土方量少、工期短、費用省;

● 因地制宜編制合理的施工方案,預防流砂、管湧、塌方等事故發生,確保安全;

● 應盡可能採用先進的施工工藝、施工組織和機械化施工。

1.2 土的工程分類

分類:在土方工程施工中,按開挖的難易程度分為八類,見教材表1-1

注:在湖南省(99)單位估價表中,一二類土統一劃為普通土,三四類土統一劃為堅土。不同類土的開挖費用和工效是不一樣的,如基坑挖土石方的基價和台班產量:

1.3土的工程性質:土有各種工程性質(物理指標),其中影響土方施工的有土的質量密度、含水量、滲透性和可鬆性等。

①土的質量密度——分天然密度和幹密度。土的天然密度是指土在天然狀態下單位體積的質量,它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩定性。土的幹密度是指單位體積中固體顆粒的質量,它是用以檢驗土壓實質量的控制指標。

②土的含水量w——是土中所含的水與土的固體顆粒間的質量比,以百分數表示:

(1.1)

g1——含水狀態時土的質量;

g2——土烘乾後的質量。

● 土的含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩定和回填土的質量;

● 土的含水量超過25~30%,則機械化施工就困難,容易打滑、陷車;

● 回填土則需有最佳含水量方能夯壓密實,獲得最大幹密度。見教材表1.2

③土的滲透性——是指水在土中滲流的效能,一般以滲透係數k表示。滲透係數k值將直接影響降水方案的選擇和湧水量計算的準確性。一般土的滲透係數參考值見教材表1.3

④土的可鬆性——即自然狀態下的土,經過開挖後,其體積因鬆散而增加,以後雖經回填壓實,仍不能恢復其原來的體積。土的可鬆性用可鬆性係數ks表示。

土的可鬆性對土方量的平衡調配,確定運土機具的數量及棄土坑的容積,以及計算填方所需的挖方體積等均有很大的影響。不同分類的土的可鬆性係數可參考教材表1.4

2 場地設計標高z0的確定

場地設計標高是進行場地平整和土方量計算的依據,也是總圖規劃和豎向設計的依據。合理地確定場地的設計標高,對減少土方工程量、加速工程進度、降低工程造價有著重要的經濟意義。確定場地設計標高應結合各類影響因素反覆進行技術經濟比較,選擇乙個最佳方案。

2.1 z0的確定原則:

●滿足生產工藝和運輸的要求;

●充分利用地形,分割槽或分台階布置,分別確定不同的設計標高;

●考慮挖填平衡,棄土運輸或取土回填的土方量最少;

●要有合理的洩水坡度(≧2‰),滿足排水要求;

●考慮最高洪水位的影響。

2.2 z0的確定步驟及方法:

2.2.1 無特殊要求時,可按以下步驟:

⑴按確定場地設計標高的一般方法,先計算出z0;

⑵用最小二乘法求最佳設計平面;

⑶場地設計標高的調整(考慮土的可鬆性、工程餘土或用土、場地洩水坡度的影響),計算出zn;

⑷求各方格角點的施工高度hn;

⑸繪出零線;

⑹計算場地挖、填土方量。

2.2.2 方法:方格網的劃分一般10~50m,常用20m、40m;

方格網角點高程可採用水準儀實地測量或利用地形圖的等高線用插入法求得;

按挖填平衡確定設計標高z0的實用公式為:

(1-4)

以p52頁習題1-1為例講解

2.3 用最小二乘法求最佳設計平面

用前述方法求得的設計平面能使土方工程挖填平衡,但不能保證總的土方量最小。當地形比較複雜或需設計成多平面場地時,可用最小二乘法求最佳設計平面。

用最小二乘法求最佳設計平面一般採用列表計算法。

講解表1-3

y、x、z——各角點的x、y軸座標及原始地形標高;

p——各角點的權數;

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