劉偉
安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司
市政道路大多采用瀝青路面,平整度是衡量瀝青路面質(zhì)量與使用效果的關(guān)鍵指標(biāo),如果路面平整度較差,不僅影響行車舒適性,還有可能引起各類路面病害。因此,在實(shí)際的工程施工中,需要在掌握瀝青路面平整度主要影響因素的基礎(chǔ)上,采取有效措施加以嚴(yán)格控制,以保證施工完成后的瀝青路面平整度達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)要求。
某市政道路工程02標(biāo)總長約20.6km,起點(diǎn)樁號(hào)為K0+000,終點(diǎn)樁號(hào)為K205+830.329,其主線路面采用瀝青混凝土路面,由上至下依次為:4cm厚SMA-13瀝青混凝土、6cm厚AC-20瀝青混凝土、8cm厚ATB-25瀝青碎石。為切實(shí)保證路面的施工質(zhì)量,改善行車舒適度,對(duì)路面平整度提出了極高要求,其中,對(duì)于下面層結(jié)構(gòu),其平整度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)控制在1.0mm以內(nèi),合格率需達(dá)到85%以上;對(duì)于中面層結(jié)構(gòu),其平整度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)控制在0.8mm以內(nèi),合格率需達(dá)到90%以上;對(duì)于上面層結(jié)構(gòu),其平整度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)控制在0.6mm以內(nèi),合格率需達(dá)到95%以上;對(duì)于面層接縫部位,其平整度檢測(cè)借助6m直尺進(jìn)行,中面層和下面層的間隙不能超過2.0mm;對(duì)于橋頭部分的中面層結(jié)構(gòu),其平整度檢測(cè)借助6m直尺進(jìn)行,要求間隙不得超過1.0mm;對(duì)于上面層施工縫,需設(shè)置在正交橋橋面伸縮縫處,以此實(shí)現(xiàn)零接縫的目標(biāo)。為有效控制路面平整度,滿足以上各項(xiàng)質(zhì)量要求,經(jīng)多次試驗(yàn),對(duì)施工中的平整度控制開展系統(tǒng)分析與研究,同時(shí)結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),達(dá)到預(yù)期的平整度控制目標(biāo)。
以瀝青路面的施工工藝與現(xiàn)場施工積累的經(jīng)驗(yàn),對(duì)瀝青路面成型后的平整度有較大影響的因素主要包括以下幾點(diǎn):
1.在施工準(zhǔn)備階段可能對(duì)瀝青路面成型后平整度造成影響的因素包括:基層成型后的平整度;封層結(jié)構(gòu)的均勻性;技術(shù)交底是否全面和針對(duì);基層施工中掛線高度控制是否準(zhǔn)確;施工接頭部位是否平整。
2.在混合料生產(chǎn)階段可能對(duì)瀝青路面成型后平整度造成影響的因素包括:原材料自身質(zhì)量與混合料生產(chǎn)質(zhì)量及其是否穩(wěn)定;碎石顆粒的粒徑與針片狀顆粒的實(shí)際含量;混合料拌制過程中的溫度。
3.在混合料運(yùn)輸階段可能對(duì)瀝青路面成型后平整度造成影響的因素包括:現(xiàn)場是否出現(xiàn)了長時(shí)間停機(jī)待料的情況;是否對(duì)運(yùn)輸車輛采取了有效保溫措施;運(yùn)輸車輛和攤鋪設(shè)備之間是否產(chǎn)生碰撞。
4.在混合料攤鋪階段可能對(duì)瀝青路面成型后平整度造成影響的因素包括:攤鋪設(shè)備的行駛速度是否與壓路機(jī)碾壓速度良好匹配;攤鋪開始前是否對(duì)攤鋪設(shè)備的熨平板進(jìn)行充分預(yù)熱;攤鋪施工中是否對(duì)攤鋪設(shè)備之前的尾料進(jìn)行妥善處理;對(duì)攤鋪設(shè)備行走速度進(jìn)行的控制是否穩(wěn)定。
5.在混合料碾壓階段可能對(duì)瀝青路面成型后平整度造成影響的因素包括:對(duì)施工接頭采用的碾壓方法是否合適;碾壓速度是否均勻;對(duì)碾壓接頭采取的施工方法是否得當(dāng);碾壓遍數(shù)的確定是否合適;碾壓時(shí)是否存在漏壓的情況。
通過對(duì)上述可能影響到瀝青路面成型后平整度的各方面因素,在實(shí)際的瀝青路面施工中,要想保證路面平整度,應(yīng)高度重視四個(gè)均勻與兩個(gè)接頭。其中,四個(gè)均勻是指混合料的級(jí)配應(yīng)達(dá)到合理與均勻、溫度控制應(yīng)達(dá)到均勻、攤鋪速度應(yīng)達(dá)到均勻、碾壓速度應(yīng)達(dá)到均勻;而兩個(gè)接頭是指對(duì)碾壓接頭進(jìn)行嚴(yán)格控制和對(duì)施工接頭進(jìn)行嚴(yán)格控制。
1.施工準(zhǔn)備階段平整度控制
(1)在水穩(wěn)碎石層施工過程中應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)平整度進(jìn)行嚴(yán)格控制,以此為ATB-25基層施工奠定良好基礎(chǔ)。
(2)在撒布封層碎石材料的過程中應(yīng)達(dá)到均勻,當(dāng)出現(xiàn)撒布過量的現(xiàn)象時(shí),應(yīng)使用風(fēng)機(jī)將其清理干凈,而當(dāng)出現(xiàn)撒布數(shù)量不足的情況時(shí),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)撒。
(3)開工前為生產(chǎn)班組、運(yùn)輸班組、攤鋪班組和碾壓班組進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)交底,做好數(shù)據(jù)量化工作,確保技術(shù)交底工作具有良好的指導(dǎo)性。
(4)ATB-25層施工開始前做好掛線高度的計(jì)算與復(fù)核,確保掛線高度準(zhǔn)確無誤。因掛線鋼釬的分布較為密集,容易產(chǎn)生人為誤差,且全部進(jìn)行復(fù)查又有很大的難度,所以應(yīng)改用平衡梁的方法。
(5)在施工接頭部位使用切割機(jī)進(jìn)行橫向縫切割,并利用人工實(shí)施鑿毛,形成均勻的毛茬。
(6)在壓實(shí)施工開始前,對(duì)于設(shè)備管理人員,需對(duì)設(shè)備輪胎的胎壓與新舊程度進(jìn)行檢查,盡量確保新舊一致且壓力相同。
2.配合比設(shè)計(jì)
目前,配合比設(shè)計(jì)工作分三步,即目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比與配合比驗(yàn)證。施工單位應(yīng)選取具有代表性樣品送往有資質(zhì)單位完成馬歇爾試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)間隔0.5%材料用量進(jìn)行一次。經(jīng)計(jì)算,獲得的混合料性能為孔隙率、含水率以及飽和度等。經(jīng)性能指標(biāo)對(duì)比確定最佳瀝青用量,進(jìn)而獲得目標(biāo)配合比。而后,就可按照冷料配合比,將材料送至冷料倉。此外,集料應(yīng)通過篩分與除塵處理在投至熱料倉,經(jīng)拌和機(jī)械處理,就可著手開展樣品的放料與選取工作。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)運(yùn)用四分法對(duì)樣品進(jìn)行篩分,以確定各料倉級(jí)配組成。經(jīng)馬歇爾試驗(yàn)后,就可獲得最佳混合料油石比,進(jìn)而獲得生產(chǎn)配合比。最后,對(duì)配合比進(jìn)行驗(yàn)證。即通過分析對(duì)比混合料穩(wěn)定性與水穩(wěn)性指標(biāo),確定最佳拌和溫度。同時(shí),分析混合料瀝青用量、含水量以及油石比等參數(shù),就可著手后續(xù)平整度施工控制工作。
3.明確施工工藝
為使SMA-13瀝青施工技術(shù)應(yīng)用控制達(dá)到預(yù)期效果,應(yīng)將SMA-13瀝青混凝土材料的施工溫度控制在160℃~170℃之間。具體施工應(yīng)借助機(jī)械設(shè)備對(duì)瀝青材料進(jìn)行噴灑。此過程要對(duì)噴嘴高度進(jìn)行嚴(yán)格控制,結(jié)合公路原路面實(shí)際情況,采用霧狀噴灑方式來保證瀝青混凝土路面厚度的均勻效果。在噴灑SBS改性瀝青混凝土材料操作過程,應(yīng)做好碎石材料的攤鋪工作,即通過均勻性控制來滿足路面工程建設(shè)的強(qiáng)度需求。攤鋪施工完畢后,應(yīng)借助9t~16t的壓路機(jī)對(duì)路面進(jìn)行碾壓處理。具體碾壓次數(shù)為3次~4次,才能達(dá)到路面壓實(shí)施工控制目標(biāo)。在壓路機(jī)設(shè)備運(yùn)行控制方面,應(yīng)采用直線勻速方法開展碾壓施工。碎石攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成后,才可運(yùn)用SMA-13瀝青混凝土材料進(jìn)行噴灑作業(yè)。值得注意的是,實(shí)際路面施工技術(shù)運(yùn)用過程,如發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理,以避免對(duì)路面工程建設(shè)使用的平整度造成影響。
由于SMA-13瀝青混合料對(duì)施工工作開展要求較高,因此,攤鋪施工前,應(yīng)清理與檢查路面基層作用狀態(tài),通過檢查基層平整度與壓實(shí)度情況,來優(yōu)化施工作業(yè)環(huán)境。對(duì)于出現(xiàn)凹陷凸起的部位,應(yīng)采用填筑、壓實(shí)方式處理。如壓實(shí)度達(dá)不到施工要求,則要通過補(bǔ)壓施工處理。當(dāng)基層修補(bǔ)完成后,應(yīng)將透層油鋪灑至基層表面,為與SBS改性瀝青面層黏結(jié)效果控制提供條件。這里的透層油針入度應(yīng)超過或是等于100。
4.混合料生產(chǎn)階段平整度控制
(1)混合料的生產(chǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,嚴(yán)格把控原材料與混合料生產(chǎn)質(zhì)量,保證原材料的級(jí)配保持穩(wěn)定。
(2)定期對(duì)熱料倉實(shí)施篩分。
(3)在做好混合料篩分的同時(shí)還應(yīng)保證鋪面外觀,及時(shí)對(duì)混合料的級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化。
(4)定期對(duì)拌和樓的篩網(wǎng)進(jìn)行檢查,防止產(chǎn)生堵塞或破損現(xiàn)象。
(5)定期校核拌和樓計(jì)量裝置與溫度控制裝置。
5.混合料運(yùn)輸階段平整度控制
(1)備好混合料運(yùn)輸車,確保運(yùn)輸通道保持通暢,盡量減少或避免停機(jī)待料。
(2)加強(qiáng)運(yùn)輸車輛保溫,避免混合料溫度快速下降。
(3)準(zhǔn)確計(jì)算運(yùn)輸車輛的停車距離。在實(shí)際施工中,每輛車可以運(yùn)輸32m3的混合料,路面寬11.25m,松鋪厚度9.5cm,每輛車運(yùn)輸?shù)幕旌狭峡梢詳備?0m左右。后一輛運(yùn)輸車在前一輛攤鋪完成前5m的位置停車,待前一輛運(yùn)輸車的混合料卸料結(jié)束后,后一輛立即倒至攤鋪設(shè)備之前,確保兩車的銜接達(dá)到緊密。
(4)在運(yùn)輸車倒車過程中現(xiàn)場應(yīng)指派專人負(fù)責(zé)指揮,以免與攤鋪設(shè)備發(fā)生碰撞。
(5)由攤鋪設(shè)備頂推運(yùn)輸車前輪一同前進(jìn),對(duì)此不建議使用車廂長度較大的運(yùn)輸車,否則可能無法推動(dòng)運(yùn)輸車前進(jìn)。
(6)卸料過程也應(yīng)指派專人進(jìn)行指揮,及時(shí)將散落于攤鋪設(shè)備之前的混合料清除干凈,以免給之后的攤鋪施工造成影響。
6.混合料攤鋪階段平整度控制
(1)在每天攤鋪施工開始前都要對(duì)攤鋪設(shè)備夯錘進(jìn)行檢查,確定其皮帶是否張緊,以免由于振搗頻率及夯實(shí)次數(shù)不符導(dǎo)致初始夯實(shí)效果不同而影響路面的平整度。
(2)開工前對(duì)攤鋪設(shè)備熨平板實(shí)際光滑程度進(jìn)行檢查,避免由于熨平板底部光滑度較差導(dǎo)致攤鋪完成的表面產(chǎn)生拉痕,對(duì)路面攤鋪完成后的平整度造成影響。
(3)對(duì)攤鋪設(shè)備的熨平板做好預(yù)熱,使溫度達(dá)到100℃以上,通常情況下要連續(xù)預(yù)熱1h以上的時(shí)間,這樣是為了防止熨平板和混合料之間發(fā)生粘連。
(4)攤鋪速度應(yīng)保持均勻,具體的攤鋪速度需要與混合料生產(chǎn)能力與運(yùn)輸能力良好匹配。該工程混合料生產(chǎn)能力為300t/h,路面寬11.25m,通過計(jì)算可得單位時(shí)間攤鋪長度為115m,據(jù)此需將攤鋪速度確定為不超過2.3m/min。
(5)攤鋪時(shí)攤鋪設(shè)備的螺旋布料器運(yùn)轉(zhuǎn)速度應(yīng)保持均勻,且兩側(cè)料位高度應(yīng)保持一致。布料器實(shí)際埋深應(yīng)達(dá)到2/3以上,防止混合料產(chǎn)生離析,導(dǎo)致局部松鋪系數(shù)發(fā)生波動(dòng)。
(6)在切換料車的過程中,需將攤鋪設(shè)備的走行速度調(diào)整至0.5m/min,盡量不停止運(yùn)轉(zhuǎn),保證攤鋪施工的連續(xù)性。
(7)攤鋪設(shè)備每卸2車料~3車料進(jìn)行一次收斗,每次收1/2。如果收斗次數(shù)過多可能導(dǎo)致局部粗料數(shù)量較多,使壓實(shí)系數(shù)發(fā)生變化,對(duì)平整度控制造成不利影響。
(8)攤鋪時(shí)混合料的溫度應(yīng)達(dá)到160℃以上。
7.混合料碾壓階段平整度控制
(1)混合料碾壓施工需按照先初壓、再復(fù)壓、最后終壓的程序進(jìn)行。結(jié)合現(xiàn)場具體情況,初壓設(shè)備為雙鋼輪壓路機(jī),碾壓遍數(shù)為3遍,復(fù)壓設(shè)備為膠輪壓路機(jī),碾壓遍數(shù)為6遍,終壓設(shè)備為雙鋼輪壓路機(jī),碾壓遍數(shù)為2遍。
(2)碾壓需按照由低至高的方向進(jìn)行,該工程主線路面中間比兩邊略高,對(duì)此需按照從兩邊到中間的方向碾壓。
(3)在初壓過程中,待首個(gè)壓路機(jī)完成階梯碾壓施工后,由第二臺(tái)壓路機(jī)按照從兩邊到中間的方向連續(xù)碾壓,在碾壓接頭部位按照斜向45°連續(xù)行進(jìn)。在第二臺(tái)壓路機(jī)到達(dá)路面中間后,首個(gè)壓路機(jī)開始從邊部進(jìn)行碾壓,直到將內(nèi)側(cè)碾壓完畢。碾壓時(shí)壓路機(jī)前進(jìn)過程為靜壓,后退過程為弱振壓。后退時(shí),應(yīng)超出碾壓接頭5m~10m,在每次從接頭部位經(jīng)過時(shí),都要進(jìn)行弱振壓。
(4)初壓結(jié)束后借助膠輪壓路機(jī)按照從外到內(nèi)的方向進(jìn)行復(fù)壓,其速度應(yīng)控制在2km/h~3km/h范圍內(nèi)。在首個(gè)壓路機(jī)到達(dá)路面中間后,后一臺(tái)方可開始從邊部進(jìn)行碾壓。采用兩臺(tái)膠輪壓路機(jī)依次實(shí)施碾壓,每臺(tái)的碾壓遍數(shù)均為3遍。復(fù)壓時(shí)為防止漏壓,一般不進(jìn)行分區(qū)。
(5)復(fù)壓結(jié)束后借助雙鋼輪壓路機(jī)連續(xù)碾壓2遍實(shí)施收面。
(6)施工接頭部位一般為弧狀,需從兩邊逐漸碾壓到邊緣處,整個(gè)過程中的速度應(yīng)保持均勻。
(7)碾壓施工速度必須保持均勻,壓路機(jī)不可緊急制動(dòng)或突然啟動(dòng)或隨意停車或調(diào)頭,當(dāng)必須經(jīng)過壓實(shí)完成的路面時(shí),應(yīng)將壓路機(jī)的振動(dòng)裝置完全關(guān)閉。
(8)在現(xiàn)場指派專人使用6m直尺對(duì)接頭處和其它異常部位的橫縱向平整度進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)平整度不符合要求的部位時(shí),應(yīng)立即補(bǔ)充碾壓。
(9)對(duì)碾壓時(shí)壓路機(jī)噴水量進(jìn)行嚴(yán)格控制,以不沾輪為準(zhǔn),防止噴水過多。
(10)初壓開始時(shí),混合料的溫度應(yīng)達(dá)到160℃以上,碾壓完成后,混合料表面溫度應(yīng)達(dá)到90℃以上,在開放路段的交通時(shí),路面溫度不能超過50℃。
瀝青路面平整度重點(diǎn)控制部位包括:兩次施工之前的接頭部位;攤鋪設(shè)備停機(jī)與收斗處;碾壓接頭;壓路機(jī)輪跡重疊部位;肉眼觀察發(fā)現(xiàn)的不平整部位。
為避免產(chǎn)生太大離散性,保證合格率,使路面的平整度滿足相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在現(xiàn)場施工中進(jìn)行的平整度檢測(cè)必須完全按照單點(diǎn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,具體指標(biāo)為:ATB基層頂面平整度不能超過1.5mm,AC面層頂面平整度不能超過1.0mm,SMA面層頂面平整度不能超過0.8mm。以SMA-13瀝青混合料施工質(zhì)量檢測(cè)控制過程為例,施工單位采用鉆芯取樣法對(duì)路面的壓實(shí)度進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)共選取樣品5組,在實(shí)驗(yàn)室對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行分析并與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比,該公路設(shè)計(jì)要求路面壓實(shí)度不得小于96%。經(jīng)檢測(cè),施工完成后,樣品壓實(shí)度均高出設(shè)計(jì)要求,施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
此外,施工中應(yīng)指派專人做好單點(diǎn)檢測(cè)工作,在攤鋪施工中重點(diǎn)對(duì)攤鋪設(shè)備停機(jī)處、收斗處和肉眼觀察發(fā)現(xiàn)的不平整部位進(jìn)行檢測(cè)。在碾壓施工中重點(diǎn)對(duì)兩次施工之間的接頭部位、攤鋪設(shè)備停機(jī)處和收斗處、碾壓接頭、壓路機(jī)輪跡重疊部位以及肉眼觀察發(fā)現(xiàn)的不平整部位進(jìn)行檢測(cè)。
平整度檢測(cè)具體可分成橫向與縱向兩項(xiàng),其中,縱向檢測(cè)需在每條車道連續(xù)檢測(cè)2處,與車道中心兩側(cè)分別相距1.1m和硬路肩中心,重點(diǎn)對(duì)兩次施工之間的接頭部位、攤鋪設(shè)備停機(jī)處于收斗處、碾壓接頭、壓路機(jī)輪跡重疊處進(jìn)行檢測(cè);而橫向檢測(cè)重點(diǎn)對(duì)兩次施工之間的接頭部位、攤鋪設(shè)備停機(jī)處于收斗處、碾壓接頭與肉眼觀察發(fā)現(xiàn)的不平整部位進(jìn)行檢測(cè)。
在每天施工結(jié)束后,需在正式開放交通之前進(jìn)行一次平整度檢測(cè),以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的問題,為之后的各項(xiàng)施工作業(yè)提供良好指導(dǎo)。以中面層為例,通過現(xiàn)場試驗(yàn)人員嚴(yán)格檢測(cè),其平整度標(biāo)準(zhǔn)差只有0.61mm,合格率可達(dá)到98.52%,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的控制目標(biāo)。
綜上所述,瀝青路面是我國市政道路最常用的路面形式,為滿足城市居民出行要求,無論是安全性還是舒適性都得到了人們的高度重視。根據(jù)可能對(duì)瀝青路面成型后平整度造成影響的各方面因素,在不同施工階段制定有效的平整度控制措施,以此從根本上解決瀝青路面施工平整度控制問題,達(dá)到高于規(guī)范要求的平整度,進(jìn)一步促進(jìn)瀝青路面發(fā)展,為后續(xù)其他類似項(xiàng)目的瀝青路面施工提供有效解決方案及經(jīng)驗(yàn)借鑒。