■卓潘斌
(福州市公路局福清分局,福清 350305)
瀝青路面因其平整舒適性備受推崇,在高等級公路得到廣泛引用并逐步向普通公路延伸。但較之水泥路面,瀝青路面的施工質(zhì)量影響因素較多,施工過程各環(huán)節(jié)細(xì)節(jié)的把控尤為關(guān)鍵,控制不當(dāng)易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題甚至病害。
某一級公路為單向雙車道路面,瀝青路面完工后出現(xiàn)一些常見的問題和病害,通過對其質(zhì)量問題的分析,在此基礎(chǔ)上提出提升瀝青路面施工質(zhì)量的精細(xì)化施工和質(zhì)量控制技術(shù)。
該一級公路瀝青路面的現(xiàn)狀問題如下。
平整度檢測結(jié)果表明,瀝青上面層平整度σ超過1.2mm,超出JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》的要求。其中內(nèi)側(cè)行車道平整度較好,外側(cè)行車道平整度最差。主要原因有以下幾個方面:
⑴未控制好瀝青下面層及基層的平整度;
⑵攤鋪過程中隨意變換速度或中途停頓,壓路機(jī)未能及時(shí)進(jìn)行碾壓;
⑶施工橫接縫處理不當(dāng),造成接縫處平整度變差。
施工過程中平整度的控制現(xiàn)狀不容樂觀,迫切需要通過強(qiáng)化管理、落實(shí)班組、責(zé)任到人的措施,強(qiáng)化攤鋪前準(zhǔn)備工作,加強(qiáng)現(xiàn)場攤鋪和壓實(shí)工藝控制,切實(shí)提高瀝青路面的平整度。
瀝青路面施工過程中局部出現(xiàn)離析現(xiàn)象,表現(xiàn)為表面狀況不均勻,如局部過粗,而其他部分表面過細(xì)甚至泛油。局部離析的主要原因分為以下幾個方面:
⑴由于原材料的搬運(yùn)、輸送方式不當(dāng)或熱集料篩分控制不好,導(dǎo)致材料計(jì)量產(chǎn)生偏差,而使集料的級配發(fā)生變化;
⑵攤鋪機(jī)攤鋪過程中由于機(jī)械自身原因造成混合料離析;
⑶混合料在運(yùn)輸及攤鋪過程中溫度不均勻離析,從而使施工性能發(fā)生改變。
施工過程中局部離析易造成水損壞,迫切需要通過強(qiáng)化管理、落實(shí)班組、責(zé)任到人的措施,加強(qiáng)運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)工藝控制,切實(shí)減少局部離析。
經(jīng)鉆芯取樣結(jié)果分析,存在個別點(diǎn)壓實(shí)度不足的情況。局部壓實(shí)度不足的主要原因分為以下幾個方面:
⑴處于離析部位,粗集料偏多,細(xì)集料偏少;
⑵攤鋪過程中停機(jī)等料、停機(jī)就餐等現(xiàn)象造成瀝青混合料碾壓溫度偏低,進(jìn)而影響到路面的壓實(shí)度。
施工過程中避免局部壓實(shí)度不足需強(qiáng)化施工的精細(xì)化管理,加強(qiáng)碾壓工藝控制及對離析部位的處理。
經(jīng)現(xiàn)場檢測結(jié)果分析,存在局部滲水系數(shù)較大的情況。局部滲水系數(shù)較大的主要原因分為以下幾個方面:
⑴多集中于兩臺攤鋪機(jī)接縫左右各約1m的部位,此部位位于螺旋布料器的最外側(cè),粗集料容易集中,離析導(dǎo)致滲水偏大;
⑵碾壓不密實(shí),壓實(shí)度較差,滲水嚴(yán)重;
⑶由于構(gòu)造深度較大,路面出現(xiàn)側(cè)滲引起,經(jīng)鉆芯取樣和壓實(shí)度的檢測,芯樣密實(shí)、壓實(shí)度符合要求,不影響路面的耐久性。
施工過程中保證路面滲水指標(biāo)需強(qiáng)化施工的精細(xì)化管理,加強(qiáng)碾壓工藝控制及對離析部位的處理。
已完工的瀝青上面層路面,部分路段攤鋪機(jī)搭接處出現(xiàn)明顯的油斑。攤鋪機(jī)搭接處油斑出現(xiàn)的主要原因分為以下幾個方面:
⑴0~3mm細(xì)集料的0.075mm的通過率過高,易造成細(xì)集料結(jié)團(tuán);
⑵攤鋪機(jī)的仰角等參數(shù)設(shè)置不合理,使攤鋪機(jī)搭接部位的細(xì)集料粘附增加,出現(xiàn)油斑現(xiàn)象;
⑶兩臺攤鋪機(jī)搭接寬度不合理,無法遮擋搭接處的油斑效果。
施工過程中應(yīng)避免上面層縱向拼接縫油斑,加強(qiáng)對0~3mm細(xì)集料0.075mm通過率的檢測,強(qiáng)化攤鋪工藝控制。
經(jīng)現(xiàn)場檢測,瀝青混合料出現(xiàn)色澤不均勻現(xiàn)象。施工過程中加強(qiáng)原材料的控制,尤其是控制細(xì)集料粉塵含量和粗集料表面粘附的粉塵;避免配合比波動,減少施工過程的污染。
⑴安排專人負(fù)責(zé)粗細(xì)集料加工每道工序工藝的管理與監(jiān)督,主要從五個方面進(jìn)行監(jiān)控:
①宕口巖體爆破后,裝載塊石時(shí)應(yīng)減少或避免裝入土塊(粒);
②第一道破碎機(jī)喂料口前的場地應(yīng)及時(shí)清理干凈且整潔,并利用篩網(wǎng)過掉塊石中的土塊(粒);
③應(yīng)開啟三級整形設(shè)備對粗細(xì)集料進(jìn)行整形,并保持該設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),檢查整形后碎石的粒形,是否針片狀顆粒含量較多;
④保證已安裝的除塵設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到粗細(xì)集料0.075mm以下粉塵含量不超標(biāo);
⑤加工的粗細(xì)集料成品堆放場地應(yīng)清理干凈且整潔,做好不同規(guī)格料倉的隔離措施,設(shè)置細(xì)集料防雨覆蓋措施。
⑵安排專人負(fù)責(zé)礦粉加工每道工序工藝的管理與監(jiān)督,主要從三個方面進(jìn)行監(jiān)控:
①制造礦粉的原材必須是石灰?guī)r,且清潔干凈,不可含有土塊;
②觀察磨細(xì)后的礦粉,應(yīng)為灰白色,且摸起來應(yīng)足夠細(xì);
③監(jiān)督整個礦粉生產(chǎn)流程,禁止將回收粉用于生產(chǎn)礦粉。
⑶安排試驗(yàn)專人負(fù)責(zé)每天礦粉和瀝青的取樣并檢測,礦粉檢測頻率應(yīng)為1車1檢;基質(zhì)瀝青檢測頻率應(yīng)為1船1檢;改性瀝青應(yīng)為1車1檢。工地試驗(yàn)室將每天的檢測結(jié)果及時(shí)上報(bào)。
⑷安排試驗(yàn)專人定期對粗細(xì)集料進(jìn)行檢測,檢測頻率宜為1天1檢,進(jìn)料多時(shí)應(yīng)加大檢測頻率,遇到原材料規(guī)格突發(fā)變化時(shí),應(yīng)將檢測結(jié)果及時(shí)上報(bào),并提出相應(yīng)的整改措施。
⑴安排專人對拌和站生產(chǎn)配合比進(jìn)行日常巡查,熱料倉集料檢測頻率宜為3天1檢,嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行材料取樣和四分法分料,以保證取樣的代表性和試驗(yàn)的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)熱料倉集料較大變化時(shí)及時(shí)微調(diào)生產(chǎn)配合比,避免大范圍質(zhì)量缺陷導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失。
⑵做好工地實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的維修保養(yǎng),要求各項(xiàng)指標(biāo)試驗(yàn)人員相對固定,并嚴(yán)格按照規(guī)范步驟要求(尤其試驗(yàn)溫度控制)進(jìn)行試驗(yàn)操作。
⑴拌和站負(fù)責(zé)人及操作手盡快熟悉設(shè)備性能并掌握燃燒器、熱料倉與拌和鍋三點(diǎn)溫度相互關(guān)系,合理控制燃燒器溫度與拌和時(shí)間流程,工地試驗(yàn)室應(yīng)安排1人加強(qiáng)拌和樓每天拌料時(shí)礦料加熱溫度控制,避免出現(xiàn)每天開盤拌和的幾盤瀝青混合料超過規(guī)定的廢棄溫度 (195℃)。若出現(xiàn)熱料倉溫度超高或不穩(wěn)定,則先放幾盤溫度超高或不穩(wěn)定的白料,直至熱料倉溫度穩(wěn)定后開始正式拌料。
⑵安排試驗(yàn)專人加強(qiáng)每天拌和樓產(chǎn)量和時(shí)間控制,為保證SBS改性瀝青面層混合料拌和的均勻性,拌和產(chǎn)量宜控制不超過額定生產(chǎn)能力的80%,對于瀝青上面層,先加粗細(xì)集料、后加SBS改性瀝青、再加纖維與礦粉,總拌和時(shí)間不宜少于60s;對于瀝青中下面層,先加粗細(xì)集料、后加SBS改性瀝青、再加礦粉,總拌和時(shí)間不宜少于45s。
⑶拌和站負(fù)責(zé)人及操作手必須每天打印瀝青拌和樓記錄,并要求每天每鍋輸入計(jì)算機(jī)EXCEL表格,及時(shí)上報(bào)總包工程部,保存原始打印記錄。同時(shí),安排試驗(yàn)專人對當(dāng)天生產(chǎn)礦料級配和油石比進(jìn)行總量檢驗(yàn),定期(一般3天)做熱料倉篩分,根據(jù)篩分結(jié)果與生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)級配,決定第二天生產(chǎn)是否對礦料級配組成比例進(jìn)行適當(dāng)微調(diào),由工地試驗(yàn)室主任提出并經(jīng)后場拌和站監(jiān)理確認(rèn)。
⑷安排試驗(yàn)專人對拌和站原材料使用進(jìn)行監(jiān)控,拌和樓回收粉不得當(dāng)?shù)V粉使用,應(yīng)廢棄并建立經(jīng)監(jiān)理簽認(rèn)的臺帳。拌和樓上冷料不得出現(xiàn)混料,熱料倉溢出料和空置的熱料倉各檔料不得用作冷料。
⑴拌和站安排專人對運(yùn)輸車輛的車廂清掃干凈,嚴(yán)禁有泥沙或其它雜物殘留車廂。為防止混合料與車廂板粘結(jié)導(dǎo)致卸料困難,可在車廂側(cè)板和底部涂1∶3的少量植物油水混合液。
⑵拌和站安排專人對瀝青拌和機(jī)向運(yùn)料車放料順序進(jìn)行監(jiān)控,汽車應(yīng)前后移動,分幾堆裝料,裝料不宜太多、太滿,以減少粗、細(xì)集料的分離現(xiàn)象。
⑶應(yīng)配備與拌和能力相匹配的自卸式運(yùn)輸車隊(duì),并安排磅房負(fù)責(zé)人要求運(yùn)輸車對車廂內(nèi)的瀝青混合料進(jìn)行覆蓋,防止溫度過快損失,若不覆蓋或覆蓋不完全可以采取相應(yīng)懲罰措施。
⑷管理員對進(jìn)入攤鋪現(xiàn)場的運(yùn)料車進(jìn)行檢查,輪胎上不得粘有泥土等可能污染路面的臟物,必要時(shí)應(yīng)用水洗或潮濕土工布清潔輪胎后方可進(jìn)入施工現(xiàn)場,并按指定的位置調(diào)頭,保證不搓壞封層。對未按照指定位置調(diào)頭的車輛,應(yīng)采取相應(yīng)的懲罰措施。
⑸管理員對運(yùn)輸車輛卸尾料過程中進(jìn)行管理,嚴(yán)禁在封層面上揉搓,并按要求卸在指定應(yīng)急車道處。
⑴特異點(diǎn)的處理方法 (瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長負(fù)責(zé))
①瀝青攤鋪現(xiàn)場領(lǐng)班組織工人做好橋涵過渡段攤鋪控制。在橋涵端頭過渡段應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,提前做好工作面準(zhǔn)備,處理好欠壓實(shí)、松散、不平整等問題,尤其過渡段下凹處應(yīng)提前補(bǔ)平壓實(shí),并掃除松散材料和所有雜物。配備小型振動壓路機(jī),緊靠橋頭或搭板進(jìn)行充分壓實(shí)。個別平整度較差的斷面或橋涵搭板連接不平順的部位,可適當(dāng)放慢攤鋪速度,加大夯錘提高初始壓實(shí)度。并輔以人工跟蹤加強(qiáng)檢測,在高溫下壓路機(jī)強(qiáng)壓消除平整度不理想的路段,也是提高平整度的有效措施;
②瀝青攤鋪現(xiàn)場領(lǐng)班組織工人做好特異點(diǎn)前后路段攤鋪控制。在路面狹窄和加寬部分、平曲線半徑過小的匝道、斜交橋頭等攤鋪機(jī)不能攤鋪的部位,可輔用人工攤鋪混合料。人工攤鋪應(yīng)嚴(yán)格控制操作時(shí)間、松鋪厚度、平整度等。
⑵瀝青面層攤鋪前準(zhǔn)備工作 (瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長負(fù)責(zé))
①改性乳化瀝青粘層灑布前,瀝青中面層表面必須清掃干凈,即手指觸摸無塵,在瀝青上面層鋪筑當(dāng)天或提前一天灑布;
②粘層改性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,瀝青灑布量應(yīng)控制在0.2~0.3kg/m2(以純?yōu)r青質(zhì)量計(jì)),且灑布均勻、無漏灑,粘層灑布后嚴(yán)禁無關(guān)車輛在上行駛;
③為避免粘封改性乳化瀝青噴灑污染到路緣石上,先覆蓋路緣石,再進(jìn)行噴灑,灑布后對靠路面的路緣石一側(cè)采用人工涂覆改性乳化瀝青;
④將現(xiàn)場攤鋪設(shè)備性能調(diào)試至最佳狀態(tài),并提前打開加熱裝置對熨平板進(jìn)行加熱,以確保攤鋪時(shí)熨平板溫度不低于100℃。
瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長應(yīng)組織工人從以下五個方面來對瀝青路面攤鋪工藝進(jìn)行控制:
⑴攤鋪設(shè)備控制
①為保證路面橫坡、減少瀝青混合料溫度損失和提高瀝青混合料攤鋪均勻性,建議各標(biāo)段采用兩臺攤鋪機(jī)梯隊(duì)攤鋪?zhàn)鳂I(yè),正常攤鋪時(shí)兩臺攤鋪機(jī)間距不宜超過10m,現(xiàn)場攤鋪出現(xiàn)等料時(shí)兩臺攤鋪機(jī)間距不得超過10m;
②瀝青面層宜采用非接觸式紅外平衡梁進(jìn)行攤鋪?zhàn)詣诱移剑员U蠑備伜穸瓤刂频木庑浴?/p>
⑵攤鋪速度控制
每臺攤鋪機(jī)前應(yīng)預(yù)留2~3輛運(yùn)料車等待,攤鋪時(shí)應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?,攤鋪速度宜控制?~3m/min范圍內(nèi)。攤鋪速度根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度予以調(diào)整,做到緩慢、均勻、連續(xù)攤鋪。做到每天僅在收工時(shí)停機(jī)一次。
⑶螺旋布料器和接料斗操控
旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)保持勻速、布料高度不超過2/3以減少離析,攤鋪局部離析處應(yīng)采取必要的撒料或人工清除后用新料填補(bǔ)。控制攤鋪機(jī)接料斗的操作程序,減少粗細(xì)集料的離析,攤鋪機(jī)的集料斗應(yīng)在刮板尚未露出,尚有約10cm熱料時(shí)攏料,并做到盡量緩慢,以減少粗集料的快速滑落,導(dǎo)致離析。
⑷確定松鋪系數(shù)
通過試驗(yàn)段鋪筑壓實(shí)確定松鋪系數(shù),根據(jù)現(xiàn)場攤鋪機(jī)預(yù)壓實(shí)情況,松鋪系數(shù)一般取1.20~1.25(根據(jù)攤鋪設(shè)備的初壓實(shí)度不同有所區(qū)別)。攤鋪過程中,應(yīng)隨時(shí)檢測松鋪厚度,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即調(diào)整(10m一測)。
⑸接縫處理
①對于隔天鋪筑的橫向接縫采用立茬毛縫。在鋪設(shè)當(dāng)天混合料冷卻但尚未結(jié)硬時(shí),用6m鋁合金沿縱向放置測量不少于3處,在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置,(取斷面大值)用鑿巖機(jī)或人工用鎬垂直刨除端部層后不足的部分,使接縫能成直角連接,并涂抹改性乳化瀝青;繼續(xù)攤鋪時(shí),刨除的斷面應(yīng)保持干燥,攤鋪機(jī)熨平板從接縫處起步攤鋪;碾壓時(shí)用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行橫向壓實(shí),從先鋪面層上跨縫逐漸移向新鋪面層。接縫碾壓完畢再縱向碾壓新鋪面層。上、下層橫縫應(yīng)錯開1m以上;
②橫向接縫施工時(shí)嚴(yán)格使用6m鋁合金進(jìn)行切割找平,以確保接縫平整度。建議單獨(dú)給予對橫向接縫施工質(zhì)量進(jìn)行獎勵或懲罰,以提高現(xiàn)場施工人員的責(zé)任心和積極性;
③瀝青面層橫向施工縫應(yīng)遠(yuǎn)離橋梁伸縮縫20m以外,以確保伸縮縫兩邊鋪裝層表面的平順;
④避免瀝青上面層縱向拼接縫油斑。合理設(shè)置攤鋪機(jī)的仰角等參數(shù),使攤鋪機(jī)搭接部位的細(xì)集料粘附較少,減輕油斑現(xiàn)象。合理設(shè)置攤鋪機(jī)的攤鋪寬度,將攤鋪機(jī)的搭接部位設(shè)置在標(biāo)線位置,兩臺攤鋪機(jī)搭接寬度應(yīng)為10~15cm,可有效降低搭接處的薄弱環(huán)節(jié)影響,同時(shí)也可有效遮擋搭接處的油斑效果。
⑴壓實(shí)是保證施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),至少采用3臺雙鋼輪壓路機(jī)、2臺膠輪壓路機(jī)或5臺雙鋼輪壓路機(jī)和1臺小型雙鋼輪壓路機(jī)組合碾壓的方式,其中1臺小型壓路機(jī)主要用于中分帶邊部碾壓以最大限度提高其壓實(shí)度。
⑵壓實(shí)應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟,并派專人指揮,碾壓段長度30~50m。壓實(shí)工藝為:初壓雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1遍,復(fù)壓雙鋼輪壓路機(jī)高頻低幅振壓或膠輪壓路機(jī)碾壓4~5遍,終壓雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1~2遍。在保證碾壓不推移、不提漿的前提下,應(yīng)盡早壓,碾壓遵循“高頻、低幅、緊跟、慢壓”原則,橫坡由低往高碾壓。
⑶雙鋼輪壓路機(jī)初壓速度按2~2.5km/h控制(碾壓由邊緣向中間,并注意錯軸寬度且不漏壓);雙鋼輪或膠輪壓路機(jī)復(fù)壓速度按3~4km/h控制;雙鋼輪壓路機(jī)終壓收面至沒有輪跡出現(xiàn)為止,速度按3~5km/h控制。
⑷在不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫的前提下,初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行。同時(shí)不得在低溫狀況下作反復(fù)碾壓,以免使石料棱角磨損、壓碎,破壞集料嵌擠。
⑸在當(dāng)天碾壓完成的瀝青面層上,不得停放壓路機(jī)及其它施工設(shè)備;并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青面層上。
⑴后場質(zhì)量檢測與反饋
試驗(yàn)室對當(dāng)天生產(chǎn)礦料級配和油石比進(jìn)行總量檢驗(yàn),及時(shí)監(jiān)控原材料進(jìn)場質(zhì)量指標(biāo),礦粉和改性瀝青實(shí)現(xiàn)車車檢,并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)上報(bào),對不合格原材料進(jìn)行整改,試驗(yàn)室負(fù)責(zé)跟蹤檢測反饋結(jié)果。
⑵現(xiàn)場質(zhì)量檢測與反饋
試驗(yàn)室將現(xiàn)場路面壓實(shí)度、厚度、平整度和滲水?dāng)?shù)據(jù)及時(shí)上報(bào),對不合格段落提出有效改進(jìn)措施,試驗(yàn)室負(fù)責(zé)跟蹤檢測反饋結(jié)果。
針對瀝青施工班組樹立標(biāo)桿,打造一支專業(yè)化施工隊(duì)伍的需求,在該項(xiàng)目施工現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上,根據(jù)瀝青路面施工中原材料、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、拌和工藝、攤鋪前準(zhǔn)備、攤鋪工藝、壓實(shí)工藝、質(zhì)量檢測與反饋等各環(huán)節(jié)提出的問題及控制要點(diǎn),將各項(xiàng)要求落實(shí)到每個施工作業(yè)人員的身上,讓每位員工心里都清楚施工的任務(wù)和所管轄的事情,將瀝青面層攤鋪施工作業(yè)程序化,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,從而提升瀝青路面施工質(zhì)量。