论文--高寒地区沥青路面施工应采取的措施

'高寒地区沥青路面施工应采取的措施四川路桥集团公路三分公司缪成银［摘要］本文从国道213线郎木寺至川主寺公路沥青混凝土路面施工中出现的问题出发，通过分析问题，解决问题，提出了在高原严寒地区的条件下施工沥青混凝土路面应采取的必要措旋。髙寒地区沥青路面施工措施笔者从2005年8月份郎川公路路面工程进场开始，到2007年10月份沥青路面全部竣工，跨时3年时间，历经了高原上的风霜雪雨，严寒酷暑,对髙寒地区沥青路面的施工有着较深刻的认识和体会。希望能将施工中遇到的问题以及采取的措施提出来，与同行们共同探讨，以期有更大的受益。1项目背景国道213线郎木寺至川主寺公路改建工程项目位于四川省阿坝藏族羌族自治州的若尔盖、红原、松潘县境内，为青藏髙原东缘、秦岭西端和川西北髙原结合部，呈西北走向。道路技术标准为平原微丘区二级公路，设计行车速度：80Km/h,路基宽度12m,沥青路面宽度11m。笔者所施工的P合同段起讫桩号为K80+000〜K160+000,路线全长79.049公里，位于若尔盖、红原县境内，平均海拔3650米，为青藏大陆季风气候。项目区域具有冬寒夏凉、干燥、多大风、降水稀少、日照多而强、日温差大的气候特征。多年平均气温0.7°C,最热月多年平均气温10.7°C,最冷月多年平均气温-10.7°C,极端最低气温-33°CO年平均日照实际时数为2417h,年平均风速2.4m/So2施工概况郎川公路路面结构设计由上而下为4cm厚细粒式SBR改性沥青混凝土AC-13I+粘层+5cm厚中粒式沥青混凝土AC-20I+简易下封层+透层+20cni厚水泥稳定碎石基层+25cm厚水泥稳定碎石底基层。设计上充分考虑了高寒地区沥青混凝土低温抗裂性，高温稳定性，抗紫外线、抗老化性等特点，下面层AC-20I沥青混凝土采用的是韩国进口的SK90号A级沥青，上面层AC-13I沥青混凝土采 用的是用110号基质沥青加工生产的SBR改性沥青。郎川公路P合同项目沥青路面施工采用的是两套沥青拌和站，同时开展两个工作面独立作业，每个作业现场采用两台ABG-423摊铺机梯队作业联合摊铺，配合两台DD-110双钢轮压路机和两台XP-260轮胎压路机，实行交通管制，全封闭施工。沥青路面施工时间从2006年的8月至2007年的7月，历时一年，施工期间出现的最低气温为-18°C,最髙气温为24°C,于2007年9月全面完成交工验收。3施工中出现的问题及解决方法在郎川公路沥青路面施工过程中，出现了一些在高原寒冷条件下施工才会遇到的问题，下面将对拌和、运输、摊铺、碾压等环节中出现的主要问题加以阐述。3.1沥青、燃油管道冻塞在高原上施工，昼夜温差很大，从九月份开始，夜间最低温度已达零度以下。施工时经常遇到管道堵塞的情况，主要是从沥青罐到拌缸的沥青管道,以及重油罐到燃烧器的燃油管道，这两个地方的管道相对较细，距离也相对较远。由于在夜间最冷的时候，加热炉内的导热油温度很难升高到正常温度,导热油管的温度会急剧下降，因此在管道细长的部位容易出现沥青、燃油受冻凝固而导致堵塞。施工前期常常出现早上7点钟开始拌料，到上午11点钟才能正常拌出料的情形。在当时的情况下，要解决管道受冻堵塞的问题也不容易，由于受沥青、燃油计量控制规格的限制，管道安装好后重新改装已不现实。当时解决问题的办法就是晚上用“被子”给管道保暖，早上用火直接烧管道，对相应部位进行加温。当然在烧管道时必须采取围挡、隔离等防火措施，避免造成安全事故。这一办法虽然不太科学，但却很直接、很有效，它可以将正常拌料的时间提到早上8点钟以前。3.2机器设备启动困难在寒冷地区施工的一个常见问题，就是早上设备启动困难。由于设备的油路和液压系统在低温下会冻结，导致发电机、装载机等设备难于正常启动。有时会 遇到因发电机无法启动而耽误半天的施工时间，从早上开始一直到中午气温升高后才能正常发电。有时还会因为装载机启动不了，无法上料而导致拌和机不能正常生产。总之所有配套设备中凡是有一样设备无法启动，整个生产就要停止。在解决设备启动困难的问题上，我们当时尝试了多种办法，经常采用的办法是喷灯烤，开水烫，强制解冻。这种办法虽然管用，但长此以往还是觉得耗时费力，而且也不是百分之百的奏效。后来采用了另外一种方法，就是每天晚上分别安排专人值班，负责对易冻结的设备每隔2至3小时启动一次,每次运转30分钟左右。这样就保证设备每天早晨都能正常启动了。3.3冷料斗内的集料冻结高原地区的天气变化异常，明明是艳阳髙照，突然一阵风，一团乌云过来，顷刻间就是暴雨或冰雹。加上巨大的温差，经常会使拌和机冷料斗内剩余的料在夜间冻结成块，第二天早晨无法经输送带输送出来。特别是细集料和含泥量超标的料最容易出现这一问题。每次遇到这种问题，都必须通过人工用铁锤和钢钎将堵塞在料斗底部的“冰块”一点一点敲碎，然后再将它从出料口慢慢掏出来，这样才能让输送带恢复正常运转。为了避免出现冷料斗内的集料冻结影响正常生产，我们后来找到了一种行之有效的方法一一排空法，就是每天拌料快结束之前让装载机手有计划的上料，保证拌料结束后冷料斗内没有剩余的料，万一出现剩余料的情况，也必须全部经热仓排出。同时堆放在场内的集料都采取必要的防雨措施，以保证第二天拌料生产不会出现集料结块堵塞冷料斗底部的情况。3.4运输途中温度损失较大由于受外界环境温度，特别是大风天气的影响，沥青混合料从拌和场经运料车运送到摊铺现场，料车表面沥青混合料的温度损失最高可达到35°Co也就是说拌和场沥青混合料出场温度165°C,运达摊铺现场时检测温度，沥青混合料表面5cm以下位置的温度只有13(TC了。这会造成运料车表面形成一层硬壳，不仅影响摊铺时料车的正常卸料，还会因沥青混合料温度严重离析，导致路面摊铺质量受到不同程度的影响。 在沥青混凝土路面施工中，以往的做法一般是采取用篷布或麻袋对料车进行覆盖就能起到较好的保温效果，但在高原上施工，这样做几乎起不了多大作用。我们采用的办法是选用车厢完好无损，密封效果好的运料车，然后加工定制专用的保温篷布。篷布上下面用的是能够起防雨作用的帆布，中间夹一层厚实的棉被，篷布的大小要保证能将运料车的车厢全部覆盖，而且在车厢周围用挂钩将篷布固定，以保证运输途中不被大风掀翻。同时拌和场适当提高沥青混合料的出场温度，这样就能有效减少运输途中的温度损失。3.5摊铺时熨平板出现严重拖痕在高原上摊铺沥青混凝土，由于经常遇到大风天气，不仅环境温度低，而且燃烧煤气加热熨平板非常困难，熨平板预热温度很难达到施工要求的温度，容易使沥青混凝土粘结在熨平板的底板上，因此几乎每天早上开始摊铺时熨平板都会产生不同程度的拖痕。轻微的情况下，可以通过人工补料后进行碾压加以消除，严重的情况即使经过人工修补，碾压后也会留下明显的痕迹。这样造成的后果是道路表面十分粗糙，不密实，外观质量差，易渗水，会导致路面早期损坏。为了避免熨平板出现严重拖痕，保证路面施工质量，我们采用了多种方法组合来解决问题。首先是给摊铺机熨平板加工一个可以收放的软挡板，用于熨平板加热时将其围起来，使其预热温度尽可能提髙到施工要求温度；其次是采用拌和机拌出的第二车以后的料作为每天摊铺的第一车料，以保证刚开始摊铺的沥青混凝土有足够高的温度；第三是高温混合料倒入摊铺机经刮板输送到熨平板前的摊铺槽后，不要立即开始摊铺，用沥青混合料烫几分钟熨平板，使熨平板的温度达到施工要求后再开始摊铺。这样铺筑的路面就不会产生明显的拖痕，对施工质量没有任何影响。3.6碾压过程中公路两边易产生裂纹由于沥青混凝土摊铺过程中会产生温度离析，经螺旋布料器输送到边部的混合料自身温度就相对较低，再加上公路两边混凝土的温度损失又最快，会导致与下承层结合不够紧密，在碾压过程中两边的碾压温度也往往达不到施工要求，因此在压路机的反复揉搓碾压下，公路两边80cm范围内很容易产生裂纹。这种情 况在外界温度较低的大风天气会经常出现。一旦出现必须立即安排熟练的路面工进行修补处理，如果不及时处理好，会导致以后雨水从裂纹处下渗，对路基路面构成危害。碾压过程中出现裂纹情况的客观因素较多，要想从根本上解决问题非常困难。为了尽量避免碾压过程中两边不产生裂纹，我们首先要努力减少摊铺过程中的温度离析，保证两边摊铺出来的混合料有足够高的温度；其次是要求压路机紧跟摊铺机碾压，而且必须坚持“先两边后中间”的原则，防止两边的碾压温度过低；第三是严格控制两边的碾压遍数，钢轮碾压1〜2遍，胶轮碾压3〜4遍即可，尤其是钢轮最后收压时不能太靠边，距边缘50cm进行收压。这样在施工碾压过程中基本上不会产生裂纹。4高寒地区沥青路面施工应采取的措施通过对前面施工中出现的问题进行分析处理，再结合整个郎川公路的路面施工情况可以看出，要保证髙寒地区沥青混凝土路面的施工质量，应该采取以下主要措施：3.1施工组织措施4.1.1配备一套性能良好的设备是质量保证的前提。俗话说得好，“没有金刚钻，别揽瓷器活”，“工欲善其事，必先利其器”，这对高原施工来说更是如此。因为髙原上本来施工条件就非常恶劣，资源匮乏，如果再遇上设备性能差，三天两头出故障，不仅质量保证不了，进度保证不了，而且成本也会大大增加。4.1.2组建一支经验丰富的施工队伍是质量保证的根本。如果有良好的设备而没有优秀的人员，就好比名贵的钢琴遇到蹩足的琴手，同样弹奏不出华美的乐章。由于高原上的特殊性，根本没有多余的时间去慢慢训练队伍,项目也经不起人为原因的反复折腾。高原施工中出现的各种各样问题，受到诸多客观条件的限制，如果没有经验，处理不及时、不到位，必将造成严重的后果。4.1.3制定一套具有可操作性的应急预案是重要保障。高原上的突发性事件太多，如果不充分考虑工地的实际情况，制定相应具有可操作性的应急预案，那么我们面对突如其来的质量安全事故时，只会显得苍白无力。高原施工中每经历 一次质量、安全事故，项目都会元气大伤，恢复起来更加耗时费力。如果我们早作准备，应急措施得当，许多事故都可以大事化小，化险为夷。4・2施工技术措施4.2.1减少热量损失。在拌和设备安装的过程中，一定要因地制宜，将设备安得紧凑合理。尤其是需要保温的沥青、燃油管道，尽量缩短各部位连接间的距离，以保证在低温条件下不会有太多的热量损失，有利于防止油液在管道内凝冻堵塞。4.2.2提高导热能力。在配置导热系统时，应充分考虑高原因素，最好是将设备功率按正常再提高20〜30%进行配备，同时将导热油管道适当加大，并严格按要求对所有管道采取保温措施，最大限度提高系统的导热能力。另外安排责任心强的人员值夜班，保证加热炉一直处于正常工作状态，这样才能避免在夜间极低温度下导热系统出现意外。4.2.3提高设备效率。由于受高原气候环境影响，设备到高原上的功效都会大大低于正常功效，尤其是象发电机这样的动力输出设备，到了高原上一般只能达到正常功效的70%。所以在高原施工缺动力电源的情况下，我们在配置发电机，特别是大功率的发电机时，最好选取适合高原专用的发电机,这样才能保证所有配套设备都能正常运转，最大限度提高设备使用效率。4.2.4降低运输途中的温度损失。由于沥青混凝土运输过程中的温度损失，不仅会影响路面施工质量，还会因沥青混凝土冷却后粘在车厢上而造成巨大的材料浪费。所以在高原施工中，如果能有专门的保温车运输沥青混凝土当然好，要是没有，我们可以对普通的运料车进行改造，为每台运料车的车厢加工安装一个可以拆卸的保温层，然后再给每台车配备保温篷布。这样就能有效降低热料运输途中的温度损失，从而有利于保证现场的施工质量。4.2.5制定有效的施工方案。在高原施工中，不能墨守陈规，必须针对摊铺、碾压环节出现的具体问题，制定合理有效的施工方案，及时调整摊铺工艺和碾压工艺。有时候在一般地区可以通用的施工方案，到了高原上却并不一定适用。所以我们要结合髙原施工现场的具体情况，有针对性的制定相应的施工方案，以利于消除施工环节的质量隐患。 4.3施工管理措施4.3.1健全项目管理制度。不管是高原施工，还是平原作业，都应制定一套完善的管理制度，因为以制度管人能把坏人变好，以人管人会把好人变坏。但在高原上，无论是地理位置，气候环境，还是具体的施工条件，都有其特殊性。所以项目管理制度一定要健全适用，要切合实际，对人、机、料、法、环的管理和控制要具体可行，不可以照搬照抄。这样才能充分发挥管理效能，提高管理水平。3.3.2落实岗位责任，加强责任心。由于在高原上施工受太多客观因素的影响和限制，因此就更要避免主观上造成的差错。在项目实施过程中，一定要将每一个岗位每一个环节的责任具体落实到人头，明确奖罚措施和标准，强化岗位人员的责任心。在管理当中不光要以人为本，人性化管理，更重要的是让每个岗位的人员都能树立牢固的责任意识。这样才能减少工作失误，营造良好的人机工作环境，提高施工作业效率。5结束语在西部大开发浪潮的推动下，西部地区的经济发展倍受社会的关注，而作为经济发展动脉的公路交通建设，更是如雨后春笋般的在西部边远地区迅速发展。尤其在高原高寒地区，未来的道路还很漫长，在此衷心希望今后高寒地区沥青混凝土路面施工措旋越来越到位，铺筑的道路越来越好!'