許鵬
(山東省單縣湖西路橋建筑有限公司,山東菏澤274300)
在公路瀝青路面施工中,任何一道細(xì)節(jié)控制不當(dāng),都會(huì)影響最終的施工質(zhì)量。這需要施工單位做好施工前的準(zhǔn)備工作,按照公路等級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)條件,配制瀝青混合料,并對(duì)瀝青混合料的運(yùn)輸、攤鋪、碾壓以及接縫處理進(jìn)行嚴(yán)格控制,這樣能提升瀝青路面的施工質(zhì)量??刂屏芽p、泛油、車轍等質(zhì)量病害,提升車輛行駛的安全性和穩(wěn)定性,獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?;诖?,開(kāi)展公路施工中瀝青路面的施工技術(shù)的探討分析就顯得尤為必要。
和混凝土路面相比,瀝青路面在很多方面都具有非常顯著的優(yōu)勢(shì),其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
第一,瀝青路面相對(duì)光滑,可降低對(duì)車輛輪胎造成的磨損,提升輪胎抓地力,保證車輛行駛的安全性。
第二,瀝青路面具有良好的物理性質(zhì),韌性比較高,拉伸性能、抗壓性能等都優(yōu)于水泥路面。
第三,瀝青路面后期維護(hù)簡(jiǎn)單。瀝青路面投入使用之后,在車輛碾壓和自然環(huán)境等因素的影響下,經(jīng)常發(fā)生各種各樣的病害,這是客觀存在的,無(wú)法從根本上得到有效規(guī)避。但在出現(xiàn)問(wèn)題之后可僅對(duì)問(wèn)題路面進(jìn)行修復(fù),無(wú)需大規(guī)模處理,可降低維護(hù)成本。
第四,充分利用率高。瀝青路面損壞和老化之后,可利用再生劑和其他設(shè)備,實(shí)現(xiàn)再生利用,充分利用率可達(dá)到100%。這樣有利于緩解資源緊張的局面,且不會(huì)形成大量的建筑垃圾。
在公路瀝青路面施工中,影響施工質(zhì)量和進(jìn)度的因素比較多,如施工技術(shù)、材料、設(shè)計(jì)、人工、環(huán)境等,任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題,都會(huì)影響公路路面的施工質(zhì)量。就目前我國(guó)公路瀝青路面施工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀而言,經(jīng)常出現(xiàn)雍包、裂縫、車轍、泛油、松散等質(zhì)量問(wèn)題。雖然瀝青路面具有良好的性能,但也會(huì)出現(xiàn)一系列問(wèn)題,如果瀝青路面材料配比不科學(xué)、瀝青攤鋪、壓實(shí)等環(huán)節(jié)的施工不規(guī)范,都可能導(dǎo)致路面質(zhì)量缺陷,增加了裂縫、松散、車轍等缺陷的發(fā)生率。這就需要在公路瀝青路面施工中,綜合考慮多個(gè)方面,并對(duì)每道工序進(jìn)行嚴(yán)格把控,如此才能更好地保證施工質(zhì)量。
瀝青路面施工技術(shù)具有很強(qiáng)的綜合性和技術(shù)性,施工難度比較大,為保證施工質(zhì)量,國(guó)家相關(guān)部門出臺(tái)了很多技術(shù)規(guī)范。在具體施工中,為創(chuàng)造出高質(zhì)量的公路,必須對(duì)這些技術(shù)規(guī)范有一定的了解和掌握[1]。比如:對(duì)普通公路而言,瀝青路面施工中壓實(shí)度不能低于95%;對(duì)特級(jí)公路而言,瀝青路面的壓實(shí)度更是不能低于98%。瀝青路面施工的平整度必須達(dá)到規(guī)范要求,通常情況下,最大誤差不能超過(guò)0.5cm。瀝青路面寬度要準(zhǔn)確,最大誤差不能超過(guò)2cm。中線高程也要準(zhǔn)確,誤差不能超過(guò)2cm。在瀝青混凝土攤鋪前,要保證運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的瀝青混合料溫度不能低于110oC 等。
在公路瀝青路面施工中,需要用到很多材料,如碎石、粗集料、細(xì)集料、填料、煤瀝青、改性瀝青等,不同材料的選擇及配比對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量的影響很大,為最大程度地保證瀝青路面施工質(zhì)量,在正式施工前,需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面勘察,了解瀝青路面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、道路等級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等。再結(jié)合勘察的結(jié)果,選擇合適的施工材料、技術(shù)、工藝、機(jī)械設(shè)備。比如:碎石需要有良好的級(jí)配,且含泥量不應(yīng)超過(guò)1%。在設(shè)計(jì)瀝青路面配比時(shí),不同工程的設(shè)計(jì)存在差異,需要在施工前結(jié)合設(shè)計(jì)要求、工程的實(shí)際情況進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn),確定最佳的配比參數(shù)。施工單位需要結(jié)合瀝青路面施工的技術(shù)規(guī)范和要求,根據(jù)石料酸堿度的相關(guān)試驗(yàn),選擇合適的瀝青材料。在選擇施工材料時(shí),如果加入集料或是粗細(xì)骨料,不僅需要滿足瀝青級(jí)配的要求,還要選擇無(wú)雜質(zhì)、質(zhì)地堅(jiān)硬、含泥量少的材料,這點(diǎn)需要特別注意。在瀝青路面抗滑層施工中要盡量采取無(wú)風(fēng)化碎石,避免選擇礦渣碎石或是耐磨性比較差的礫石。
總之,在施工之前務(wù)必要對(duì)施工材料的選擇及配制加以重視,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查以及工程試驗(yàn),設(shè)計(jì)出符合工程需求的最佳材料配置方案,為瀝青路面工程施工打好基礎(chǔ)。
在瀝青混合料拌和前,需要結(jié)合公路工程瀝青路面的設(shè)計(jì)要求、技術(shù)規(guī)范、現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)條件等,進(jìn)行多次試拌和,以確定最佳的配合比、出廠溫度、加熱溫度、瀝青材料用量、拌和時(shí)間等,以提升瀝青混合料拌和的質(zhì)量和均勻性[2]。在瀝青混合料內(nèi)部,不能出現(xiàn)粗集料和細(xì)集料分離、結(jié)塊等問(wèn)題。并要有專業(yè)的技術(shù)人員,對(duì)瀝青混合料的拌和質(zhì)量進(jìn)行抽檢試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向拌和單位反饋,調(diào)整拌和方法和配合比。在瀝青混合料具體拌和過(guò)程中,需要結(jié)合公路的特點(diǎn)和等級(jí),加強(qiáng)配合比設(shè)計(jì)。為保證瀝青混合料配比的合理性,需要明確以下兩點(diǎn)標(biāo)定條件。
第一,骨料的最大粒徑不能超過(guò)2cm,瀝青含量要控制在5%左右,礦粉的添加量要嚴(yán)格控制在4%~5%之間。并且瀝青混合料拌和中,一旦出現(xiàn)了冷料和熱料相互沖突的情況,需要及時(shí)調(diào)整,以保證二者能夠保持在相對(duì)平衡的狀態(tài),且還要保證二者的流量、轉(zhuǎn)速、篩網(wǎng)孔徑等都相互一致。
第二,對(duì)供給集料的溫度也要嚴(yán)格控制,控制集料的溫度在16~20oC 之間,并且各種集料的平均含水率不能超過(guò)5%,熱集料的出料溫度要嚴(yán)格控制在160oC 左右。
公路工程施工里程通常比較長(zhǎng),不宜采取現(xiàn)場(chǎng)拌和的方法,多采取集中站拌和的方法,拌和好的瀝青混合料再通過(guò)自卸式汽車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪和碾壓。在瀝青混合料運(yùn)輸中最關(guān)鍵是要控制離析問(wèn)題,避免粗細(xì)集料分離。在實(shí)際運(yùn)輸中需要高度重視以下幾點(diǎn)。
第一,保證自卸汽車卸料的徹底,要將運(yùn)料車全部清理干凈,尤其是改性瀝青混合料和SMA 混合料,每次裝料前,都需要對(duì)運(yùn)料車進(jìn)行全面清理,以免影響下一車混合料的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)殘余料,應(yīng)及時(shí)清理干凈,以免出現(xiàn)瀝青混合料黏結(jié)問(wèn)題。
第二,運(yùn)料車達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)后,需要控制好攤鋪機(jī)之間的距離,最好控制在20~30cm 之間,以免發(fā)生相互碰撞。如果施工現(xiàn)場(chǎng)具有良好的施工條件,運(yùn)料車可直接將瀝青混合料卸入轉(zhuǎn)運(yùn)車上,經(jīng)過(guò)二次攪拌之后再攤鋪,以保證瀝青混合料攤鋪的連續(xù)性。
第三,為提升施工速度,在瀝青路面施工現(xiàn)場(chǎng),至少同時(shí)需要2~4 輛卸料車等候卸料,以免因?yàn)楣┝喜患皶r(shí),發(fā)生攤鋪中斷問(wèn)題。
第四,裝料完成后,及時(shí)用篷布覆蓋,以控制熱量散失的速度,且避免瀝青混合料被污染。同時(shí)還要對(duì)運(yùn)輸車輛的密封性進(jìn)行定期檢驗(yàn),以免在運(yùn)輸和等候卸料中發(fā)生瀝青泄漏情況。
攤鋪也是公路瀝青路面施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),攤鋪質(zhì)量對(duì)瀝青路面的總體質(zhì)量有很大影響。在具體攤鋪中,需要結(jié)合集中拌和站的產(chǎn)量、設(shè)備性能、攤鋪寬度、攤鋪厚度等指標(biāo),選擇合適的攤鋪速度[3]。一旦攤鋪速度確定好之后,不能隨意改動(dòng),要保證攤鋪機(jī)能夠均勻、緩慢、連續(xù)地?cái)備?。一般而言,在瀝青混合料攤鋪中不需要人工整修,但需要高度重視攤鋪的方向,保證瀝青混合料攤鋪的橫斷面能夠符合設(shè)計(jì)要求。如果出現(xiàn)缺料、不平、局部離析、拖痕等問(wèn)題要及時(shí)跟進(jìn)人工處理;如果情況嚴(yán)重,要立即停止攤鋪,調(diào)整攤鋪的工藝或者更換新的混合料。
為最大程度保證攤鋪效果,在正式攤鋪之前,需要提前準(zhǔn)備好足夠的瀝青混合料,并由專人負(fù)責(zé),既要保證瀝青混合料的質(zhì)量,也要保證瀝青混合料供應(yīng)的及時(shí)性,做好保溫工作。如果瀝青混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)之后,溫度降低到110oC 以下,會(huì)影響最終的攤鋪質(zhì)量。因此,在攤鋪前需要對(duì)熨平板進(jìn)行全面清理,并做好預(yù)熱處理,預(yù)熱到合適溫度,一般不低于100oC,熨平板的溫度要盡量接近瀝青的溫度,二者之間溫差不宜過(guò)大。瀝青混合料入斗攤鋪之前,需要對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行一次全方位檢查,保證攤鋪的高度、寬度都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,同時(shí)還要調(diào)整好自動(dòng)找平裝置。運(yùn)料車和攤鋪機(jī)之間的距離控制在10~20cm 之間,運(yùn)料車要掛上空擋,隨著攤鋪機(jī)緩慢前進(jìn),控制好前進(jìn)的速度,避免相互碰撞。此外,為避免瀝青混合料發(fā)生離析問(wèn)題,影響攤鋪質(zhì)量,要保證供料系統(tǒng)能夠穩(wěn)定供料,在整個(gè)攤鋪過(guò)程中,要保證螺旋布料器始終被瀝青混合料所覆蓋??刂坪脭備仚C(jī)的行駛速度,以免發(fā)生攤鋪中斷問(wèn)題。如果是普通瀝青攤鋪,速度控制在3~6m/min 之間即可,如果采取了改性瀝青混合料,攤鋪的速度要進(jìn)一步降低,控制在1~3m/min 之間,如果攤鋪的速度過(guò)快,瀝青混合料中的大顆粒骨料就會(huì)隨著熨平板向前滑動(dòng),從而出現(xiàn)小坑或者小洞,難以保證平直度和壓實(shí)度。
在碾壓中需要控制的因素比較多,包括壓路機(jī)的行駛速度、碾壓厚度、碾壓溫度等。大量研究和施工實(shí)例表明,在瀝青混合料碾壓中,碾壓的速度和碾壓次數(shù)之間具有非常緊密的聯(lián)系。如果碾壓速度過(guò)快,就需要增加碾壓次數(shù),來(lái)保證壓實(shí)效果。但因?yàn)槎啻文雺?,不但?huì)增加碾壓的成本,而且不利于碾壓效率的提升。通常情況下,碾壓速度控制在2~4km/h 之間時(shí),碾壓的綜合效果最好。但如果采取了輪胎式壓路機(jī),碾壓速度可適當(dāng)提升,但也不應(yīng)超過(guò)5km/h。
此外,瀝青混合料的溫度也要嚴(yán)格控制。如果瀝青混合料的溫度太高,就需要減少碾壓次數(shù),減少碾壓次數(shù)可以得到良好的壓實(shí)效果。如果瀝青混合料的溫度太低,則會(huì)增大碾壓的難度,壓路機(jī)碾壓之后,形成的輪跡也不易消除,影響瀝青路面的平整度,壓實(shí)度不易提升。而且容易在瀝青路面上留下較大的空隙,形成滲水通道,這也是很多瀝青路面投入使用不久后就出現(xiàn)水損壞的主要原因。為解決這些問(wèn)題,在瀝青混合料碾壓中就必須選擇最佳的碾壓溫度,通常情況下,瀝青混合料碾壓溫度控制在120~150oC 之間時(shí),取得的碾壓效果最好,最高的碾壓溫度不宜超過(guò)160oC。此溫度在瀝青混合料的承受范圍之內(nèi),瀝青路面能夠在完全支撐壓路機(jī)的條件下,壓路機(jī)在碾壓中所受到的阻力也就越小。此外,碾壓的厚度也需要嚴(yán)格控制,和路基碾壓相比,在瀝青路面厚度比較大的情況下,更加容易被壓實(shí)。主要原因是碾壓厚度越小,則溫度下降的速度就越快。因此,為保證瀝青路面的碾壓效果,需要合理控制路面的最小厚度,一般來(lái)說(shuō)碾壓厚度應(yīng)當(dāng)至少為瀝青混合料最大粒徑的3倍,這樣碾壓效果最好。
為最大程度上保證各階段的碾壓作業(yè)始終在瀝青混合料中處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),提升碾壓效果,需要嚴(yán)格按照以下規(guī)則進(jìn)行碾壓:
首先,按照從下到上的順序進(jìn)行碾壓,先靜壓,再振動(dòng)碾壓。
其次,在初壓和終壓時(shí)要采取雙輪壓路機(jī),而在復(fù)壓時(shí),則要采取振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓力機(jī)聯(lián)合碾壓。
再次,在碾壓全過(guò)程中要保證驅(qū)動(dòng)輪在前,從動(dòng)輪在后,后退是沿著前進(jìn)碾壓的輪跡進(jìn)行碾壓,以免形成新的輪跡。
最后,碾壓要保證連貫性,不能中途中斷,壓路機(jī)按照2~6km/h 速度運(yùn)輸向前逐步推進(jìn),壓路機(jī)在折回時(shí)也要在相同的軌跡上返回,提升碾壓效果。
接縫處理也是公路瀝青路面施工的主要環(huán)節(jié),接縫處理效果直接關(guān)系路面的質(zhì)量以及行車的舒適性和安全性。因此,必須切實(shí)做好接縫處理工作,比如:在進(jìn)行縱向接縫施工中可采取兩臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪的方法,對(duì)攤鋪的混合料留下10cm 的寬度范圍,先不進(jìn)行碾壓,再采取重疊攤鋪的方法,通過(guò)熱接縫來(lái)消除接縫痕跡[4]。對(duì)橫向接縫而言,可采取平接縫的處理方法,具體的處理方法為:首先用雙輪鋼桶式壓路機(jī)對(duì)接縫進(jìn)行碾壓,并在碾壓帶外側(cè)放上墊木,墊木的主要作用是為壓路機(jī)的行駛提供良好的通道。縱向碾壓完成后,橫向行進(jìn)15~20cm,對(duì)未碾壓的部分進(jìn)行碾壓處理,如此反復(fù)操作,直到全部碾壓完成為止。
結(jié)合理論實(shí)踐,探討了公路施工中瀝青路面的施工技術(shù),探討結(jié)果表明,瀝青路面施工工序比較多,涉及的技術(shù)種類多,施工難度大。再就施工中需要結(jié)合公路的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)每個(gè)工序進(jìn)行嚴(yán)格控制,并對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程嚴(yán)格把控,才能降低各種因素對(duì)施工質(zhì)量造成的影響,更好地保證施工質(zhì)量,促使我國(guó)公路事業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展,從而為社會(huì)貢獻(xiàn)更多高質(zhì)量的精品公路工程。