公路工程是城市交通的主要組成部分, 其滿足了人們?nèi)粘I?、工作等方面的交通出行需求,?duì)于人們的出行體驗(yàn)、安全、效率等具有很大的影響,同時(shí)也影響到了城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 瀝青混凝土路面是公路工程的重要組成部分,其決定了公路工程的使用質(zhì)量和使用體驗(yàn),因此,施工隊(duì)伍必須做好瀝青混凝土路面施工工作,采取有效的措施保證施工質(zhì)量。 而為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo), 有必要對(duì)瀝青混凝土路面施工技術(shù)進(jìn)行深入的研究。
2.1.1 材料選型
瀝青混凝土路面施工成果的質(zhì)量很大程度上取決于材料本身的性能及質(zhì)量,因此,在正式施工之前要做好材料選型。瀝青混凝土是一種混合料, 材料選型要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求,針對(duì)瀝青、混凝土兩種主要材料的基本構(gòu)成,選擇高性能、高質(zhì)量的原材料,尤其是混凝土。 混凝土本身是一種混合料,由骨料、水泥、外加劑等原材料組成,其中每一種原材料都有嚴(yán)格的級(jí)配要求,需提前做好設(shè)計(jì),然后合理選擇。
材料選型除了要考慮設(shè)計(jì)要求以外, 還要重點(diǎn)考慮周邊地質(zhì)、氣候等環(huán)境條件。 以瀝青為例,假設(shè)周邊環(huán)境濕度大、降雨量高,就應(yīng)當(dāng)選擇具有良好防水性能的瀝青材料;如果周邊環(huán)境的交通流量比較大,則瀝青材料的黏度應(yīng)當(dāng)足夠高,應(yīng)按照這一要求選擇相應(yīng)的材料。
2.1.2 配比計(jì)算
瀝青混凝土作為一種混合料, 實(shí)際使用時(shí)的性能參數(shù)取決于其中各種原材料的配比,因此,要事前做好原材料配比計(jì)算工作,以保證在滿足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,有效地控制施工成本,進(jìn)一步保證工程的經(jīng)濟(jì)效益。
通常情況下,在進(jìn)行瀝青混凝土配比計(jì)算時(shí),工作人員應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)圖紙和施工要求確認(rèn)工程施工中瀝青混凝土各項(xiàng)參數(shù)的最佳標(biāo)準(zhǔn)值,然后進(jìn)行計(jì)算。 在完成計(jì)算后,還要進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證,這樣有利于工作人員根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行下一步調(diào)整, 這也是保證配比計(jì)算結(jié)果的關(guān)鍵步驟[1]。
2.1.3 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備
現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作主要包括:(1)積極開展勘察測(cè)量放線工作。 在勘察中要特別注意高程測(cè)量精度,按照測(cè)量結(jié)果,積極開展現(xiàn)場(chǎng)放線工作,主要的目的是確認(rèn)后期施工走向、寬度、距離、路線等。(2)確認(rèn)工藝系數(shù)。在施工現(xiàn)場(chǎng)要確認(rèn)其溫度系數(shù)、比尺系數(shù)和攤鋪系數(shù)等,保證各項(xiàng)系數(shù)的合理性,一旦發(fā)現(xiàn)異常要做好修正。 (3)認(rèn)真檢查機(jī)械設(shè)備的工作狀況,確保設(shè)備處于正常使用狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)進(jìn)行必要的維修,或直接啟用備用設(shè)備,確保設(shè)備可以按照要求進(jìn)行施工工作。
2.1.4 圖紙會(huì)審
瀝青混凝土施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)圖紙要求開展一系列工作,以保證有效地貫徹落實(shí)施工意圖,但如果圖紙本身存在問題,就會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量受到影響。 為了有效地解決這一問題,正式施工之前要對(duì)圖紙進(jìn)行全面會(huì)審,以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)誤,避免出現(xiàn)問題。 在會(huì)審過程中,建設(shè)施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等重要組織代表應(yīng)共同參與會(huì)審,對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)圖紙的合理性、經(jīng)濟(jì)性、可行性等進(jìn)行全面分析,在發(fā)現(xiàn)問題后必須要及時(shí)提出,并加以調(diào)整。 施工方代表應(yīng)高度重視施工圖紙的可行性,防止圖紙問題導(dǎo)致誤工、返工等各種情況。
2.2.1 材料制備
材料制備環(huán)節(jié)的主要工作內(nèi)容是拌和混合料, 通常使用材料拌和機(jī)進(jìn)行這一工作。 需要注意根據(jù)材料特性對(duì)拌和機(jī)參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置和調(diào)整,以保證材料能充分拌和。 材料制備中, 拌和機(jī)參數(shù)設(shè)置的關(guān)鍵點(diǎn)在于拌和時(shí)間和頻率。 一般來說,時(shí)間應(yīng)為1 d,同時(shí)還要保證均衡的頻率。 在拌和中要根據(jù)材料特性注意以下幾個(gè)方面的問題:如果材料的黏性比較高,建議在拌和前先在拌和機(jī)內(nèi)壁噴水, 以免材料黏結(jié)在拌和機(jī)內(nèi)部,造成材料損失;拌和過程應(yīng)重點(diǎn)控制拌和溫度,確保溫度始終保持在合理區(qū)間。
2.2.2 攤鋪振搗
在瀝青混凝土運(yùn)輸?shù)焦さ睾螅?施工單位應(yīng)當(dāng)立即組織施工人員開展瀝青混凝土攤鋪、 振搗工作。 在正式進(jìn)行攤鋪之前,應(yīng)當(dāng)先對(duì)修筑好的路面地基進(jìn)行檢測(cè),若發(fā)現(xiàn)地基本身強(qiáng)度不足,或者地面上有坑槽,應(yīng)先行妥善處理,然后進(jìn)行攤鋪。在攤鋪時(shí),先在表面鋪灑一層瀝青粒料,使得表面具有一定黏性,這對(duì)于保證攤鋪瀝青混凝土層的穩(wěn)定性有很大幫助;隨后等待5~9 h 正式開始攤鋪,一般使用攤鋪機(jī)進(jìn)行施工,具體操作方式為:將瀝青混凝土裝載到攤鋪機(jī)料斗位置,不可滿溢,隨之啟動(dòng)攤鋪機(jī)從起點(diǎn)向終點(diǎn)沿著預(yù)定的方向進(jìn)行攤鋪,在此過程中攤鋪機(jī)的行駛速度不可過快或過慢, 且必須保持勻速。 攤鋪的基本原則是一次成型,因此,在攤鋪過程中要盡可能避免中斷。
在進(jìn)行攤鋪施工的時(shí)候要注意采取合適的方法, 不同方法對(duì)攤鋪效率、成果質(zhì)量的影響不同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行合理選擇。 以當(dāng)前比較常見的雙層攤鋪方法為例,該方法適用于攤鋪層厚度要求較高的路面施工。 (1)在具體施工中,首先認(rèn)真檢查攤鋪機(jī),確保其無故障、性能良好,然后確認(rèn)攤鋪路線, 同時(shí)使用2 臺(tái)相同的攤鋪機(jī)按相同路線進(jìn)行攤鋪,2 臺(tái)攤鋪機(jī)行進(jìn)時(shí)要保持10 m 以內(nèi)距離,以保證同步進(jìn)行雙層攤鋪。 (2)在雙層攤鋪中,需要注意上下攤鋪層之間的搭接錯(cuò)位不可小于20 cm。 (3)正式施工前,還要對(duì)熨平板進(jìn)行拱度、高度調(diào)節(jié),完成后對(duì)熨平板進(jìn)行預(yù)熱處理,要求讓熨平板的表面溫度保持在130 ℃左右。 (4)在進(jìn)行雙層攤鋪之前,應(yīng)先確認(rèn)下承層是否符合施工要求, 確認(rèn)無誤后對(duì)下承層進(jìn)行溫度測(cè)量,若其溫度大于160 ℃,則允許施工,相反則要進(jìn)行加熱處理。 (5)雙層攤鋪中,需要嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)行進(jìn)速度,這一點(diǎn)尤為重要,兩臺(tái)攤鋪機(jī)的速度差不能過大,建議控制在2~3 m/min范圍內(nèi)。 (6)此外,在攤鋪施工中無論采取何種攤鋪方法,攤鋪機(jī)行進(jìn)時(shí)都不允許在非指定位置掉頭。
在攤鋪結(jié)束后,應(yīng)第一時(shí)間通過振搗機(jī)進(jìn)行振搗。 在振搗時(shí),將振搗機(jī)的振搗棒部位放入攤鋪層內(nèi)部,深度要合理,然后啟動(dòng)振搗機(jī)開始有序振搗。 在振搗過程中,瀝青混凝土表面可能會(huì)出現(xiàn)凹陷等現(xiàn)象, 應(yīng)安排專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)看護(hù)與補(bǔ)料工作,一旦發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象,要及時(shí)填補(bǔ)材料,防止瀝青混凝土密實(shí)度出現(xiàn)下降情況。 需要注意的是,補(bǔ)料一般建議使用細(xì)料。另外,振搗過程中,要特別注意振搗點(diǎn)的排布,振搗施工的基本原則是全面振搗,不能出現(xiàn)遺漏的情況,施工人員應(yīng)事前做好振搗點(diǎn)排布,然后按照振搗點(diǎn)合理振搗[2]。
2.2.3 碾壓
在確保攤鋪振搗施工沒有問題后,應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行碾壓施工。 碾壓施工前應(yīng)確認(rèn)壓實(shí)路線、速度等,同時(shí)還應(yīng)做好碾壓設(shè)備規(guī)格、種類選型工作。 碾壓設(shè)備規(guī)格大小決定了設(shè)備重量,重量越大,設(shè)備碾壓效果越高,因此,應(yīng)按照施工方案中瀝青混凝土路面的壓實(shí)要求選擇規(guī)格合理的碾壓設(shè)備。 此外,相同規(guī)格的設(shè)備在種類上也有差異,例如,有雙鋼輪壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)、單鋼輪壓路機(jī)等,這些設(shè)備的性能存在一定差異,應(yīng)對(duì)其合理選擇。 在選好設(shè)備后,應(yīng)做好施工方案規(guī)劃,以確認(rèn)每一種設(shè)備用于碾壓施工的步驟以及各步驟中設(shè)備的操作方式。 為了防止碾壓時(shí)發(fā)生黏輪現(xiàn)象,建議在表面灑水,但所用水必須保證純凈無雜質(zhì),否則可能導(dǎo)致設(shè)備車輪打滑。
瀝青混凝土路面碾壓過程可分為初壓、 復(fù)壓和終壓3 個(gè)步驟,各步驟施工內(nèi)容為:(1)承接攤鋪振搗成果,第一時(shí)間開始初壓,為保障初壓質(zhì)量,通常選擇雙鋼輪壓路機(jī)或者是采用振動(dòng)壓路機(jī)。初壓次數(shù)一般要重復(fù)2~3 次。(2)復(fù)壓前,要先確認(rèn)瀝青混凝土當(dāng)前溫度是否處于120~130 ℃, 若溫度沒有問題可以進(jìn)行復(fù)壓。 復(fù)壓同樣選擇雙輪振動(dòng)壓路機(jī),特殊情況下可考慮選擇組合式壓路機(jī)、雙鋼輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)。 復(fù)壓次數(shù)為5~6 次。 (3)終壓要在瀝青混凝土溫度在90 ℃以上的條件下進(jìn)行,次數(shù)為2~3 次,目的是消除路面上的痕跡、整平路面、進(jìn)一步提高路面密實(shí)度。 通常可采用靜力式雙輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓。
在公路路面施工過程中若是出現(xiàn)車轍, 則說明瀝青混凝土受到了一定程度的擠壓,導(dǎo)致瀝青混凝土強(qiáng)度發(fā)生變化,這樣會(huì)影響路面的使用壽命。 同時(shí),車轍還會(huì)引起瀝青混凝土路面變形,使路面的美觀度和平整度受到影響,最終導(dǎo)致無法順利通過路面施工驗(yàn)收。 發(fā)生這種情況,會(huì)導(dǎo)致施工隊(duì)伍大面積返工,不利于成本、工期控制。 因此,車轍是路面施工當(dāng)中要特別注意的一個(gè)問題。
車轍的成因比較單一, 就是施工時(shí)各種車輛來回進(jìn)出遺留下的痕跡,因?yàn)檐囕v進(jìn)出是施工的必要行為,車轍的形成是無法避免的。 針對(duì)車轍問題,應(yīng)在路面施工初步完成后進(jìn)行全范圍檢查,確認(rèn)所有車轍所在位置,然后進(jìn)行整平。 可考慮在碾壓施工中同步整平, 但如果車轍所在位置與碾壓施工不重疊,就需要人工負(fù)責(zé)整平。
公路路面施工常常會(huì)出現(xiàn)裂縫,裂縫是典型的施工質(zhì)量問題,對(duì)于路面壽命等有極大影響。 裂縫的成因與材料、養(yǎng)護(hù)兩大因素有關(guān):(1)如果施工人員沒有合理采購材料,或者沒有對(duì)材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),導(dǎo)致不合格的材料用于施工,可能導(dǎo)致路面發(fā)生裂縫。 對(duì)于這種路面,必須要進(jìn)行返工。 (2)如果施工人員沒有合理養(yǎng)護(hù),也可能導(dǎo)致瀝青混凝土材料在不合理溫差下產(chǎn)生裂縫。 這種裂縫發(fā)生后,可以考慮采用灌漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),同時(shí)修復(fù)、整平,但如果裂縫范圍較大,同樣應(yīng)直接返工。
瀝青混凝土在施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)溢油現(xiàn)象, 這一問題會(huì)導(dǎo)致路面摩擦力大幅下降,從而影響到交通安全。 同時(shí),溢油的問題說明瀝青混凝土中的瀝青含量減少, 可能導(dǎo)致路面抗損能力下降,對(duì)路面壽命有不利影響。 溢油現(xiàn)象的主要成因與溫度有關(guān),溫度過高或過低都有可能導(dǎo)致溢油,因此,應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期間做好溫度調(diào)控,預(yù)防溢油發(fā)生。 但如果發(fā)生溢油問題,就要進(jìn)行強(qiáng)度、摩擦力檢測(cè),若其中某一個(gè)指標(biāo)性能過低,都必須及時(shí)返工處理。