一、引言
随着我国经济的快速增长,有效的带动了其他行业的发展。作为国家战略要塞,交通建设一直都倍受广泛的重视。而隧道建设目前也成为了交通建设中不可或缺的一个重要组成部分。它是贯穿山区公路的主要设施。近年来我国隧道建造技术越发成熟,在全国范围内兴建了大量的隧道工程。然而公路隧道路面的质量却令人堪忧。诸如隧道沥青混凝土路面出现的早期的频繁损害、安全性降低等问题都对正常的交通运营带来了影响,同时也给经济发展带来了负面影响。
二、公路隧道沥青混凝土路面技术的特性
公路隧道是高等级公路的重要組成部分,其有效的贯穿了各种地势条件下的公路,同时也保证了公路的正常运营,以下就集中总结了公路隧道路面的主要技术特性。
(一)公路隧道路面铺装在外观上必须保证平整、粗糙、美观,具有较强的抗滑性能和抗滑耐久性,且采用经济合理的铺装结构,以此来保证行车的安全和功能。
(二)公路隧道路面铺装还应该拥有良好的抗水灾害、耐疲劳等特性,以此来保证铺装层的可靠性与耐久性。
(三)隧道一般处于相对潮湿的环境中,所以对路面铺装层与混凝土板的粘结性能有很高的要求,只有保障了其粘结性能才能够保证铺装的耐久性。同时还应该具有良好抵抗行车荷载、紧急刹车产生剪应力的作用,从而延长隧道路面的使用寿命。总的来说公路隧道施工中路面铺装结构、材料、工艺、人员等都会直接影响隧道路面施工的质量,所以必须严格的把控好这一系列的问题。
三、沥青混凝土路面存在的主要病害
随着我国城镇化进程的快速发展,为了便于山区与城市的经济交流,目前我国山区高等级公路隧道得到了大量建设。然而繁重的交通运输压力使得很多隧道在早期服务期内就出现了不同程度的破坏,更有甚者,部分隧道在建成通车后几个月内就出现了大面积的损害。其对隧道的使用性能与服务质量造成了直接的影响,同时也产生了严重的社会影响。
(一)面层的反射开裂
隧道面层发生反射裂缝主要是由温度原因引起的,因为隧道的进出口与内部存在一定的温差,所以反射裂缝常出现与隧道与外路面接近的地段。而在隧道内部同样也是存在面层反射开裂的,其主要是因为荷载作用造成的。其主要的产生机理是,在温差作用的影响下,水泥混凝土板会出现收缩,造成沥青面层接缝处产生应力突变,一旦突变应力超过拉应力极限,接缝处就会产生温度收缩开裂。一般情况下会采用增加沥青面层的剪切强度和降低接缝半弯沉差来处理。
(二)层间界面的剪切破坏
在对隧道复合路面结构进行设计时,必须注意由于沥青面层与水泥混凝土路面之间可能存在层间抗剪强度不足会造成剪切破坏。在行车荷载作用下,隧道路面面层的最大剪应力点是处于与轮胎接触的边缘,那么不同的路面结构,所产生的剪应力也就不同。
(三)过大车撤变形
隧道路面水泥混凝土板以及板下各点在荷载的作用下是不会发生局部永久变形的。所以这种路面结构车辙变形主要发生的原因在于沥青层的永久变形所致。而过大的车辙变形不仅会恶化行车条件,更会造成路表积水,然后出现接缝下渗,最终影响结构的整体承载能力。
四、沥青混凝土路面施工质量控制
路面铺设规划、沥青混合料的拌制与运输、底层准备、基准线的选择与放样等工作是沥青混凝土铺设前必须做的工作,它也是保证公路隧道沥青混凝土路面施工质量的关键所在。
(一)沥青混合料的拌制
在沥青混凝土路面施工之前必须做好沥青混合料的拌制工作,首先应该选择合适的拌合站,拌和站所采用的沥青混凝土拌和机、沥青加热器和装载机等基本设备必须满足要求,同时要求其应该拥有与工程规模匹配的生产能力。其次就是要做好原材料的验收工作,施工所用的集料必须符合设计要求,特别是对集料的颗粒尺寸、形状、松软质和粘附性等指标必须严格把关。同时还应该注意集料进场之后的堆放,在保证其清洁的同时,还应该考虑其排水措施。最后就是注意沥青混凝土的配合比,一旦出现生产中断,必须依照设计配合比进行作业。
(二)沥青混合料的运输
沥青混合料在搅拌站拌和完毕之后必须经由运输至摊铺现场。那么在这一过程中必须要注意防止混凝土的离析现象。首先沥青搅拌站不易离施工地点太远,且搅拌站周围必须保持空旷、干燥。并注意运输时间控制在1小时以内。其次必须保证运输道路的宽度,且采用载重超过十五吨的自卸车进行运送,车斗要尽量保持平滑,避免无法顺利卸料。运输车还应该配备必要的防护液,防止尘埃污染以及隔热保温。对于装有粗粒料较多的混合料时,必须经常移动车辆,以防止集料离析底层。
(三)施工过程质量控制
烫板预热、混合料温度检测、震动系统调整等是组成铺筑机作业的基本工序。在进行铺装工作之前必须对铺装机进行烫板充分预热,常见的烫板充分预热方式主要有瓦斯和电热器两种预热方式,在预热时最合适的时间一般是在15分钟以内,如果施工环境温度较低,则应该对预热时间进行延长。
其次进行摊铺之前,应该对每一辆沥青混合料运输车的材料温度进行检查,均要求保持在130℃以上。在对摊铺机的振动系统进行调节时,应该保证摊铺后沥青混合料的初始密度必须高于80% ,振幅和振频过盛都会压碎粒料,造成细料上浮等现象的发生。反之太小则会使初始密度太低影响碾压作业。
最后, 在进行路面铺装的过程中,作业机的作业速度一定要保持均匀一致,且在施工过程中不得出现任意调整,对于铺装机的作业路线,应该保持在行走方向上,且保持直线行走,不得出现急调方向。同时在铺摊施工的过程中,还要时刻注意铺设面的平整度,并且随时对其进行测量,以保证其路面的平整。而且还应该关注烫板的均匀磨损,如果出现异常应该对烫板进行及时调整,或者更换。
(四)现场碾压质量控制
由于公路隧道的特殊空间环境,在对其进行施工时,不会受到雨水的影响,可以保持其长时间的连续作业。只要保证沥青混凝土的生产和运输不受到雨水的影响,即可进行作业施工。但是在进行 OGFC 施工时,必须要重点关注其在运输的过程中是否降温过快的情况,且在对其施工时必须严格按照施工规范中规定的在15℃以上方可进行施工。此外在将沥青拌合料装入铺装机的过程中,应该把握好卡车的倾卸角度,避免其造成混合料发生粒料析离。在完成铺设之后,待到沥青混合料的温度降至碾压温度时,压路机应该使用试铺结果的碾压机具及碾压
趟次进行路面压实。在完成一定程度的碾压作业之后,应该使用三米直规对整平的路面进行测量。如果出现不能达到标准的情况,应该趁沥青混凝土路面还有余温,应对其进行再次碾压直到达到标准为止。
在完成摊面碾压之后, 应该注意在6小时以内,或者路面温度没有下降到60℃以下时,严禁任何车辆进入施工路段。且在翌日对其进行钻心试体取样,实现对路面压实度和厚度的测量。并将测量结果绘制成管制图,方便以后质量发生变异时进行调查,并及时对施工质量进行改善。
五、结语
在本文中,笔者对公路隧道沥青混凝土路面技术的特性进行了介绍,其次总结了沥青混凝土路面存在的主要病害,并提出了路面施工质量控制措施。
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