熊承橋、徐小國(guó)
(1.南昌市公路事業(yè)發(fā)展中心高坊嶺分中心,江西南昌330200;2.南昌市公路事業(yè)發(fā)展中心城郊分中心,江西南昌 330000)
對(duì)于山區(qū)高速公路而言,路面養(yǎng)護(hù)工程水平的好壞與車(chē)輛通行的安全性以及穩(wěn)定性有著一定的聯(lián)系。因此在養(yǎng)護(hù)階段中,要將超薄磨耗層技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中,提高路面養(yǎng)護(hù)水平。通過(guò)對(duì)超薄磨耗層技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析,尋找出科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)方案意義重大。
瀝青路面超薄磨耗層施工技術(shù)應(yīng)用到高速公路養(yǎng)護(hù)施工中,有著非常明顯的優(yōu)勢(shì),該技術(shù)具體包含下述幾個(gè)部分:固化瀝青防水層,輕薄導(dǎo)熱面層,Novapaver 設(shè)備和壓路機(jī)的配合使用。
固化瀝青是經(jīng)過(guò)改性乳化處理之后的瀝青材料,為目前超薄磨耗層施工的重要技術(shù)。經(jīng)過(guò)改良處理后,較之傳統(tǒng)瀝青材料的耐用性更好。從實(shí)際情況分析,應(yīng)用超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)展開(kāi)高速公路項(xiàng)目的修補(bǔ)以及維護(hù)處理,優(yōu)勢(shì)較為明顯,同時(shí)也對(duì)瀝青結(jié)構(gòu)的要求比較高,固化瀝青的應(yīng)用讓高速公路建設(shè)施工更加順暢,路面結(jié)構(gòu)的密封性良好,黏合性高,風(fēng)干后的塑性效果良好,不容易發(fā)生變形的問(wèn)題,且鋪設(shè)施工中不會(huì)發(fā)生黏結(jié)的問(wèn)題,從而保證路面鋪設(shè)施工的效率和質(zhì)量,有效地提升高速公路工程的質(zhì)量水平。根據(jù)高速公路養(yǎng)護(hù)施工的要求,使用固化瀝青材料后,路面結(jié)構(gòu)的抗滑性得到提升,路面車(chē)痕比較少,摩擦系數(shù)小,有效地延長(zhǎng)了高速公路路面的使用壽命,具備較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值,綜合效果良好。
高速公路與其他路面有著很大的差異,主要的區(qū)別就是車(chē)輛行駛的速度較快,車(chē)輛的輪胎與路面的摩擦之下,會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,所以路面結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性能就會(huì)成為路面結(jié)構(gòu)運(yùn)行效果的關(guān)鍵,需要進(jìn)行全面的分析。超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)施工中,利用輕薄導(dǎo)熱面層結(jié)構(gòu),可有效地解決導(dǎo)熱方面的問(wèn)題。該結(jié)構(gòu)層的主要施工原理就是在瀝青材料中加入有機(jī)混合物Novabinder,加入這種物質(zhì)之后,當(dāng)瀝青結(jié)構(gòu)的溫度升高時(shí),會(huì)發(fā)生一定的膨脹反應(yīng),但是并不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生任何的影響,從微觀角度分析,該新型瀝青材料在熱量的作用之下,受有機(jī)物催化影響,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)的間隙會(huì)逐步延伸,達(dá)到散熱的效果,且整個(gè)路面結(jié)構(gòu)不會(huì)受到膨脹反應(yīng)的影響,路基性能也不會(huì)發(fā)生變化。這樣就能夠解決高速公路路面的散熱問(wèn)題,保證路面不會(huì)因?yàn)樯嵝圆患讯鴵p壞路基結(jié)構(gòu),從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。
Novapaver 設(shè)備是與有機(jī)混合物Novabinder 配套使用的。在路面鋪設(shè)固化瀝青材料時(shí),聯(lián)合Novapaver 設(shè)備,通過(guò)有機(jī)混合物Novabinder 的膨脹反應(yīng)進(jìn)行施工,并且配合壓路機(jī)壓實(shí)作業(yè),實(shí)現(xiàn)整體的路面鋪設(shè)工作,這樣可以保證結(jié)構(gòu)的性能合格,且不需要噴灑防黏油劑,碾壓操作也變得更加方便、快捷,施工的效率和質(zhì)量都能夠得到根本性的提升。
高速公路長(zhǎng)期運(yùn)行中,容易發(fā)生各種病害問(wèn)題,這是無(wú)法避免的。在公路運(yùn)行管理環(huán)節(jié),超薄磨耗層技術(shù)是重要的養(yǎng)護(hù)技術(shù)之一,對(duì)于提高工程的運(yùn)行效果有著重要的價(jià)值和意義。以某高速公路項(xiàng)目為例進(jìn)行分析,其總長(zhǎng)度為100km,設(shè)計(jì)路面寬度為23m,雙向四車(chē)道。隨著長(zhǎng)期運(yùn)行,該路段發(fā)生車(chē)轍、網(wǎng)裂、泛油等病害問(wèn)題。結(jié)合病害發(fā)生的情況,管理單位決定應(yīng)用超薄磨耗層技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工。
該工程項(xiàng)目應(yīng)用的粗集料為玄武巖碎石,細(xì)集料則是石灰?guī)r機(jī)制砂,改性SBS 瀝青材料作為黏結(jié)料,各種材料的性能符合工程標(biāo)準(zhǔn),不會(huì)影響施工質(zhì)量。
配合比設(shè)計(jì)要按照下述步驟進(jìn)行:一是選擇合適施工材料;二是明確礦料級(jí)配參數(shù);三是進(jìn)行粗集料測(cè)定分析;四是選擇合適級(jí)配的材料,并且明確瀝青材料的使用量比例數(shù)據(jù);五是進(jìn)行混合料的空隙率檢查,保證材料性能達(dá)標(biāo);六是進(jìn)行配合比參數(shù)設(shè)計(jì)確定,保證配合比參數(shù)合格。按照上述環(huán)節(jié)進(jìn)行材料配制,達(dá)到目標(biāo)配合比的要求,使材料性能符合工程標(biāo)準(zhǔn)。
準(zhǔn)備環(huán)節(jié)是施工的重要階段,包含原材料進(jìn)廠、設(shè)備性能檢測(cè)以及工器具的準(zhǔn)備等。結(jié)合設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)要求,在原路面上進(jìn)行銑刨處理的深度要達(dá)到2cm 左右。銑刨作業(yè)全部結(jié)束后,應(yīng)該做好路面的清理處理,保證表面沒(méi)有任何雜物以及顆粒物質(zhì)。在項(xiàng)目正式實(shí)施前,應(yīng)該選擇和施工現(xiàn)場(chǎng)相似的路段進(jìn)行試驗(yàn)分析,一般為500m 左右。按照設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在試驗(yàn)路段施工,明確施工工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保證現(xiàn)場(chǎng)管理順利進(jìn)行,保證項(xiàng)目順利實(shí)施[1]。
和普通混凝土材料進(jìn)行對(duì)比分析,超薄磨耗層熱拌混合料的處理方式有著明顯的優(yōu)越性。在具體的實(shí)施環(huán)節(jié),必須嚴(yán)格落實(shí)溫度的控制,這是保證工程性能的關(guān)鍵。混合料生產(chǎn)時(shí),就要做好材料溫度的控制,而拌和時(shí)間的控制也尤為重要,通常為45s 即可?;旌狭系纳a(chǎn)階段,為了保證拌和的質(zhì)量達(dá)標(biāo),做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和管理尤為重要,做好各個(gè)方面技術(shù)參數(shù)的檢測(cè)和控制,保證施工的質(zhì)量合格?;旌狭弦_(dá)到均勻性的要求,不可出現(xiàn)花白料、燒焦等問(wèn)題。在材料出廠時(shí),溫度控制在170~185oC 之間,以保證材料性能處于最佳狀態(tài)。在具體施工環(huán)節(jié)為了能夠提高工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量,要求管理人員必須對(duì)性能進(jìn)行測(cè)定,保證材料的深入度以及黏結(jié)度都能夠達(dá)到指標(biāo)要求,如果材料性能不符要求的,就必須進(jìn)行二次處理,保證各方面參數(shù)達(dá)到施工需求之后才能夠運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。
超薄磨耗層施工的混合料制作完畢后,按照工藝要求進(jìn)行運(yùn)輸,確保材料供應(yīng)正常,沒(méi)有任何的質(zhì)量問(wèn)題和缺陷。超薄磨耗層攤鋪施工環(huán)節(jié),施工工藝和其他瀝青材料的施工工藝是基本一致的,其主要的差異就是超薄磨耗層施工中,乳化瀝青黏層噴灑施工與攤鋪施工是一次性進(jìn)行的。在具體的攤鋪環(huán)節(jié),保證攤鋪設(shè)備的行駛速度為10~15m/min,與傳統(tǒng)的攤鋪施工方式對(duì)比,該方式攤鋪施工速度更快。在該公路項(xiàng)目中,選擇合適的攤鋪機(jī)械尤為重要,并且要做好設(shè)備性能檢查,噴灑設(shè)備內(nèi)應(yīng)有噴灑模塊,以進(jìn)行噴灑施工環(huán)節(jié)的監(jiān)控和管理。在混合料攤鋪施工作業(yè)的同時(shí),需要進(jìn)行乳化瀝青的撒布作業(yè)。在該工程項(xiàng)目中,結(jié)合設(shè)計(jì)方案的要求,超薄磨耗層結(jié)構(gòu)的厚度只有2cm,所以在碾壓設(shè)備的壓力作用之下,混合料極易發(fā)生壓實(shí)度不合格的情況。注意,現(xiàn)場(chǎng)做好壓實(shí)參數(shù)的控制并不容易,要保證其不會(huì)超出規(guī)定的要求,否則會(huì)因?yàn)閴毫^(guò)大導(dǎo)致集料破碎或者露白的問(wèn)題發(fā)生。也不能采用振動(dòng)壓實(shí)施工的方式。因此,超薄磨耗層在碾壓施工環(huán)節(jié)中,采用靜壓方式最為合理。壓路機(jī)的碾壓作業(yè)環(huán)節(jié),必須在攤鋪之后立即進(jìn)行,且要確保一次成型,這樣才不會(huì)影響工程的質(zhì)量。超薄磨耗層施工結(jié)束之后,必須等到路面溫度低于50oC,才能開(kāi)放交通運(yùn)行。如果環(huán)境溫度為25oC 左右,則在施工結(jié)束20~40min 后即可正式開(kāi)放交通[2]。
銑刨施工開(kāi)始前以及超薄磨耗層施工結(jié)束后,采用激光平整儀進(jìn)行路面平整度檢測(cè),發(fā)現(xiàn)路面平整度提升比較明顯。經(jīng)過(guò)雨天行駛檢測(cè),發(fā)現(xiàn)路面的水霧問(wèn)題得到了很好的控制,運(yùn)行安全性得到較大提升。再進(jìn)行抗滑性能的檢測(cè),設(shè)備是擺式摩擦系數(shù)檢測(cè)儀,在道路運(yùn)行1 個(gè)月之后進(jìn)行,對(duì)比兩側(cè)檢測(cè)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)擺值衰減的幅度比較小,說(shuō)明該施工技術(shù)應(yīng)用后,路面抗滑性能得到了很大的提升。總體運(yùn)行效果良好。
在超薄磨耗層瀝青混凝土技術(shù)應(yīng)用階段,施工質(zhì)量會(huì)受到環(huán)境因素以及技術(shù)因素的影響。因此必須要做好相關(guān)的技術(shù)控制,解決實(shí)際應(yīng)用中存在的技術(shù)問(wèn)題,提高該施工技術(shù)的應(yīng)用效果。
超薄磨耗層施工技術(shù)進(jìn)行瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工,雖然優(yōu)越性明顯,但是也有一定的不足之處,任何技術(shù)都不是完美的。該技術(shù)不能修復(fù)嚴(yán)重的損壞問(wèn)題;對(duì)修復(fù)難度較高的病害問(wèn)題,處理效果比較差。比如,在瀝青路面出現(xiàn)嚴(yán)重車(chē)轍或者斷裂的問(wèn)題之后,如果沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理,會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)坑洞、松散等嚴(yán)重問(wèn)題;水泥路面在運(yùn)行中發(fā)生錯(cuò)臺(tái)、短板等病害問(wèn)題后,如果只是應(yīng)用超薄磨耗層技術(shù)進(jìn)行修復(fù)處理,必然無(wú)法滿足運(yùn)行的要求。因此,要想提高超薄磨耗層施工技術(shù)水平,提高路面的修復(fù)效果,在應(yīng)用時(shí)還需要聯(lián)合其他施工技術(shù),在確保路面沒(méi)有嚴(yán)重病害問(wèn)題后,才能應(yīng)用超薄磨耗層施工技術(shù)施工。也就是說(shuō),在路面結(jié)構(gòu)沒(méi)有嚴(yán)重病害、整體強(qiáng)度與穩(wěn)定性基本合格的條件下,才能發(fā)揮出超薄磨耗層施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì);對(duì)于路面表層的小病害問(wèn)題修復(fù)效果良好[3]。
超薄磨耗層瀝青混凝土技術(shù)對(duì)于有輕微病害的瀝青路面有著非常好的修復(fù)效果,而對(duì)于有嚴(yán)重病害問(wèn)題的路面則根本無(wú)法修復(fù)。如果不能及時(shí)有效地修復(fù)損壞的路面結(jié)構(gòu),會(huì)造成嚴(yán)重的后果。在公路路面修復(fù)中,及時(shí)采用科學(xué)合理的修復(fù)技術(shù),消除各種病害問(wèn)題,提高路面運(yùn)行效果,滿足交通運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于提升交通運(yùn)行安全性是非常有益的。因此,在超薄磨耗層技術(shù)應(yīng)用前,需要對(duì)公路路面結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況展開(kāi)全面深入的分析,綜合性評(píng)估交通運(yùn)行狀態(tài),在全面掌握了各個(gè)方面的情況之后,才能決定是否選擇該技術(shù)進(jìn)行修復(fù)處理[4]。
在材料選擇工作開(kāi)始前,材料采購(gòu)人員需要進(jìn)入到市場(chǎng)進(jìn)行全面的調(diào)查分析,選擇性?xún)r(jià)比高的材料,和高質(zhì)量的供應(yīng)單位建立長(zhǎng)期合作的關(guān)系,從而保證材料的性能與質(zhì)量達(dá)標(biāo)。在薄層混合料的設(shè)計(jì)階段,制作出符合需要的乳化瀝青材料,確定合適的級(jí)配技術(shù)參數(shù),選擇最佳的黏結(jié)混合料改性瀝青進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)分析。以這些工作為基礎(chǔ),加強(qiáng)混合料的配合比設(shè)計(jì),以保證材料的性能合格。在上述工作全部完成后,就可以進(jìn)行正式施工。在施工時(shí),要綜合分析路面的具體情況,確定合適的施工工藝,比如確定符合要求的攤鋪機(jī)械、碾壓設(shè)備以及運(yùn)料車(chē)輛等,在確定之后,按照施工計(jì)劃進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工,并要做好各個(gè)方面的質(zhì)量控制,尤其是對(duì)隱蔽工程加強(qiáng)監(jiān)督與管理,如果在現(xiàn)場(chǎng)施工發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)該立即采取返修處理措施,直到檢測(cè)合格,才能進(jìn)行下一工序的施工,以保證施工效率和質(zhì)量[5]。在施工后期,選擇最佳的養(yǎng)護(hù)工藝,隨時(shí)了解可能存在的問(wèn)題,落實(shí)公路養(yǎng)護(hù)施工方案,降低養(yǎng)護(hù)施工成本。加強(qiáng)整個(gè)施工環(huán)節(jié)的管控,從而確保施工質(zhì)量,提高道路行駛的安全性、舒適性,滿足交通運(yùn)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[6]。
養(yǎng)護(hù)施工人員是工作的主體,所以人員的素質(zhì)對(duì)于養(yǎng)護(hù)的效果和質(zhì)量存在直接的影響,必須采取措施提高人員的綜合素質(zhì),才能保證養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量合格[7]?;诖?,施工單位應(yīng)加強(qiáng)人員素質(zhì)培養(yǎng),以滿足實(shí)際工作的需要。首先,施工單位需要落實(shí)崗位培訓(xùn)的相關(guān)工作,讓各級(jí)人員都具備較高的水平。其次,在現(xiàn)場(chǎng)施工中,嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝規(guī)范和技術(shù)要求,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作。最后,加大力度做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督與管理工作,以確保工作人員有較高的積極性,如果存在不合理的情況,需要及時(shí)改進(jìn)和調(diào)整。此外,還要制定獎(jiǎng)懲激勵(lì)制度,對(duì)工作人員的素質(zhì)、效率以及業(yè)績(jī)方面進(jìn)行綜合評(píng)估,并和薪酬聯(lián)系起來(lái),以激發(fā)員工的工作積極性,為高速公路養(yǎng)護(hù)水平的提高奠定基礎(chǔ)[8]。
綜上所述,超薄磨耗層技術(shù)應(yīng)用到山區(qū)公路路面養(yǎng)護(hù)施工有著非常明顯的優(yōu)勢(shì),因此,在研究過(guò)程中分析了該技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn),探索了科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)方案,以期通過(guò)該技術(shù)的推廣應(yīng)用能有效消除公路路面病害問(wèn)題,提高交通運(yùn)行的安全性