魏春艷
(甘肅省蘭州公路事業(yè)發(fā)展中心高速公路養(yǎng)護(hù)所,甘肅蘭州 730000)
公路是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體,長(zhǎng)期以來(lái),由于缺乏科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo),無(wú)論是前期的施工,還是后期的養(yǎng)護(hù),公路項(xiàng)目都不能充分發(fā)揮其自身的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
目前,公路行業(yè)都已認(rèn)識(shí)到較高的施工技術(shù)和相應(yīng)的質(zhì)量管理能夠有效地提高公路工程的質(zhì)量,因此,對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的分析是十分必要的。
在日常公路面層施工中,瀝青混凝土按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料組成原理可劃分三種類(lèi)型,每種結(jié)構(gòu)均適用于不同區(qū)域和公路,其主要的結(jié)構(gòu)性能和用途如下。
該結(jié)構(gòu)的瀝青混凝土結(jié)合強(qiáng)度較好,在溫度升高時(shí),可使其延展性能達(dá)到最優(yōu),且內(nèi)部懸浮式結(jié)構(gòu)更活躍。但由于內(nèi)摩擦力較小,在承受較大荷載時(shí),不能有效抵抗變形,通常適用于較低車(chē)流和較少軸載的次干路,典型代表為AC 型瀝青混凝土。
該結(jié)構(gòu)是指在瀝青混凝土中含有較大的卵石,通常為單一級(jí)配的卵石,當(dāng)完全混合后,瀝青將其完全包裹起來(lái),但單一級(jí)配卵石之間無(wú)法被有效地填滿(mǎn),形成一定的孔隙。因此,這種瀝青混凝土的內(nèi)摩擦力增加,可以承受一定的荷載,但由于其為單級(jí)配,黏性也相應(yīng)降低。此類(lèi)瀝青混凝土主要以AM、OGFC 等為代表。
該結(jié)構(gòu)是指在瀝青混凝土中的碎石為多級(jí)配,多級(jí)配的碎石可以互相嵌合,并具有一定的內(nèi)摩擦力,并利用瀝青對(duì)其進(jìn)行有效的包裹,從而形成致密的結(jié)構(gòu)。此類(lèi)形式的瀝青混凝土通常用于城市高等級(jí)公路和高速公路的面層,其內(nèi)摩擦力高,黏聚力也隨之增高,具有很好的穩(wěn)定性與耐久性。
瀝青混合料是一種具有優(yōu)良機(jī)械性能的彈性材料,其攤鋪的路面光滑、無(wú)縫隙、振動(dòng)小、噪聲低、行駛舒適度高。此外,路面具有良好的耐磨性,不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反光,行車(chē)安全更有保障,施工和維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)便,且舊瀝青混合料可再生利用。
粗集料:主要是指顆粒尺寸在2.36mm 以上的集料,粗集料包括碎石、破碎礫石、篩選礫石、鋼渣、礦渣等,但高速公路和一級(jí)公路不得使用篩選礫石和礦渣。
細(xì)集料:顆粒尺寸在2.36mm 以下的集料,細(xì)集料包括天然砂、機(jī)制砂、石屑等。熱拌瀝青混合料中的細(xì)集料應(yīng)選用高質(zhì)量的天然砂或機(jī)制砂,而在砂土較少的地方,也可用石屑。
利用石灰?guī)r或巖漿巖中的超基性巖等進(jìn)行研磨形成礦粉。對(duì)于高速公路、一級(jí)公路:礦粉粒徑小于0.6mm 的應(yīng)該占100%,小于0.15mm 的應(yīng)該占90%~100%,小于0.075mm 的應(yīng)該占75%~100%。對(duì)于其他等級(jí)公路:礦粉粒徑小于0.6mm 的應(yīng)該占100%,小于0.15mm 的應(yīng)該占90%~100%,小于0.075mm 的應(yīng)該占70%~100%。通過(guò)添加石灰粉、水泥或磨細(xì)粉煤灰,可以改善礦粉的黏附力[1]。
在公路工程瀝青路面施工過(guò)程中,合理應(yīng)用施工技術(shù)能有效地控制工程質(zhì)量。如果發(fā)生了質(zhì)量控制不到位的情況,就需要及時(shí)改善施工技術(shù),防止施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。所以,在此層次上,既要確保施工計(jì)劃和設(shè)計(jì)方案的合理性,還要對(duì)施工人員進(jìn)行高效的分配安排,才能保證施工的順利進(jìn)行。
在施工中,既要確保資源的最優(yōu)分配,又要充分調(diào)動(dòng)工人的工作熱情,使其積極參與到項(xiàng)目建設(shè)中。必須嚴(yán)格遵守施工規(guī)范,提升施工質(zhì)量,從而提高工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。必須加強(qiáng)監(jiān)督和管理,以確保工程的合理性,充分滿(mǎn)足公路建設(shè)要求[2]。
一方面,要從保障公路建設(shè)的質(zhì)量著手,盡量避免出現(xiàn)不合格工程。另一方面,要從促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展的角度出發(fā),對(duì)施工技術(shù)、施工質(zhì)量進(jìn)行控制,盡量延長(zhǎng)公路的使用壽命,并適度降低投入。高質(zhì)量的公路施工,既保證了公路的暢通和安全,又能降低公路交通事故的發(fā)生。因此,必須明確公路工程質(zhì)量水平對(duì)于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有的重要作用。施工單位必須不斷提高質(zhì)量與安全意識(shí),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求施工,不斷優(yōu)化創(chuàng)新施工技術(shù),切實(shí)把推動(dòng)社會(huì)發(fā)展放在第一位,更好地適應(yīng)我國(guó)公路建設(shè)的發(fā)展需要,更好地滿(mǎn)足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要[3]。
盡管我國(guó)越來(lái)越重視公路的建設(shè),但結(jié)合實(shí)際情況不難發(fā)現(xiàn),在公路建設(shè)和管理上,仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一些發(fā)達(dá)國(guó)家。同時(shí),由于公路行政管理水平的限制,往往會(huì)造成公路建設(shè)中缺少統(tǒng)一的管理體系。尤其是在某些地方,公路工程多由當(dāng)?shù)氐氖┕り?duì)負(fù)責(zé),在施工中往往會(huì)發(fā)生各種各樣的問(wèn)題,比如偷工減料、降低標(biāo)準(zhǔn)等。這些問(wèn)題的產(chǎn)生,本質(zhì)上是因?yàn)榻ㄔO(shè)項(xiàng)目的管理體系未能完全統(tǒng)一,沒(méi)有形成系統(tǒng)的質(zhì)量管理體系和評(píng)價(jià)體系。此外,從整體上看,目前我國(guó)的公路工程項(xiàng)目的總施工范圍很大,在這樣的大環(huán)境下,如果不能建立起一個(gè)統(tǒng)一的管理體系,就很難保證工程的順利進(jìn)行,更難保證工程的質(zhì)量。
眾所周知,瀝青路面施工是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),在施工過(guò)程中,若不掌握好施工技術(shù),則會(huì)造成瀝青路面的整體質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。瀝青路面在攤鋪完畢后往往會(huì)產(chǎn)生裂縫、坑槽、麻面等病害,此種質(zhì)量等級(jí)的瀝青路面將會(huì)對(duì)公路投入運(yùn)營(yíng)后的安全和穩(wěn)定造成嚴(yán)重的影響,甚至?xí)<敖煌▍⑴c者的生命財(cái)產(chǎn)安全。另外,在攪拌混凝土的過(guò)程中,如果骨料太過(guò)細(xì)小,瀝青混合料結(jié)構(gòu)將會(huì)喪失許多支承框架,對(duì)以后公路的使用壽命和強(qiáng)度將造成很大的影響[4]。
在瀝青路面施工過(guò)程中,由于受水的影響,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,從而導(dǎo)致路面表面剝落,在氣候因素、施工方案設(shè)計(jì)、施工技術(shù)等因素的影響下,可能會(huì)引起水損害問(wèn)題。
在車(chē)輪長(zhǎng)時(shí)間的碾壓和高溫的影響下,瀝青薄膜的黏度會(huì)下降,很容易與其他物料脫開(kāi),從而產(chǎn)生松散問(wèn)題[5],容易在路面留下車(chē)轍,長(zhǎng)時(shí)間會(huì)形成凹痕、變形等問(wèn)題,從而對(duì)公路的正常使用造成很大的影響。
在公路工程瀝青路面的施工中,混合料的攪拌技術(shù)是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在制備混合料前,要注意攪拌的溫度及攪拌時(shí)間。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)注意控制加熱溫度、攪拌方式及混合料用量,以保證混合料滿(mǎn)足工程需要。同時(shí),要密切關(guān)注攪拌設(shè)備的狀況,并對(duì)攪拌結(jié)束后的樣品進(jìn)行采樣,利用馬歇爾試驗(yàn)合理地調(diào)節(jié)混合料的配合比[6]。
在公路工程中,瀝青路面的攤鋪技術(shù)要求很高。首先,要嚴(yán)格地控制攤鋪機(jī)的運(yùn)行速度,以保證混合料攤鋪均勻,并使路面的瀝青黏結(jié)更加緊密。其次,在攤鋪施工中,要指派專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)人員,以保證攤鋪的質(zhì)量;在施工過(guò)程中,如遇岔口,可采用人工配合機(jī)械進(jìn)行攤鋪、修整;在攤鋪完畢后,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)路面質(zhì)量的檢查,如出現(xiàn)不均勻、松散等問(wèn)題,應(yīng)重新攤鋪[7]。
攤鋪完畢后需要進(jìn)行碾壓。在碾壓時(shí),按照從外到內(nèi)、從低到高的原則。相鄰的兩個(gè)碾壓帶必須重疊,重疊寬度為后輪寬度的1/2。對(duì)路邊進(jìn)行碾壓時(shí),應(yīng)選擇小型的振動(dòng)壓路機(jī),并保證驅(qū)動(dòng)輪與攤鋪機(jī)的方向保持一致。碾壓過(guò)程中,應(yīng)盡量降低噴水量,避免瀝青混凝土迅速冷卻。在進(jìn)行了初期的碾壓后,還需要進(jìn)行復(fù)壓,以增強(qiáng)路面的緊實(shí)性。在復(fù)壓時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制瀝青溫度,使之高于120℃,復(fù)壓與初壓的次序一致,并確保疊層寬度的一致性。一般要進(jìn)行7 次左右的復(fù)壓,碾壓速度大約為4km/h,最終碾壓時(shí)瀝青溫度應(yīng)保持在90℃以上,并確保碾壓后不留痕跡,保持平整。另外,在施工過(guò)程中可采取多種色彩標(biāo)記的方法防止反復(fù)碾壓、漏壓等問(wèn)題,以免造成路面瀝青層不均勻。在碾壓時(shí),如果必須要改變車(chē)道,則應(yīng)減速緩行,以免瀝青推擠形成波形車(chē)轍。
瀝青路面的攤鋪過(guò)程中,為防止縱向施工縫的出現(xiàn),可以采用兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)成梯隊(duì)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè),相鄰兩幅攤鋪帶需重疊5~10cm,同時(shí)采用熱接茬法可以完全消除縱縫;對(duì)于橫向施工縫的問(wèn)題,可以先用雙輪雙振壓路機(jī)進(jìn)行橫壓,碾壓時(shí)壓路機(jī)位于已壓實(shí)的混合料層上,伸入新鋪層的寬度為15cm,然后每壓一遍向新鋪層方向移動(dòng)15~20cm,直至全部在新鋪層上為止,再改為縱向碾壓。在進(jìn)行攤鋪時(shí),可采用鋼結(jié)構(gòu)壓路機(jī),并適當(dāng)?shù)丶哟鬄r青用量。
瀝青路面工程所需的原材料種類(lèi)繁多,主要有瀝青、礦粉等。為了保證大量原材料的品質(zhì),一定要對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。挑選出幾家符合原材料使用要求的供應(yīng)商,進(jìn)行綜合的質(zhì)量對(duì)比,再?gòu)闹刑暨x出性?xún)r(jià)比最高的供應(yīng)商。不僅要對(duì)原材料的型號(hào)、質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格的比對(duì)和檢查,而且要有監(jiān)理人的簽名,檢驗(yàn)合格后方能進(jìn)入工地。在施工人員使用原材料的過(guò)程中,還要認(rèn)真地對(duì)照和選擇所使用的原材料。
在瀝青路面工程中,施工單位應(yīng)制定科學(xué)合理的施工方案,以確保工程質(zhì)量。在制定方案之前,應(yīng)詳細(xì)調(diào)查施工場(chǎng)地的地形地貌,由于不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同,所需的施工技術(shù)也不盡相同,應(yīng)根據(jù)具體的工程條件,選用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)與方案[8]。
在瀝青路面施工過(guò)程中,需要大量的大型機(jī)械設(shè)備。在進(jìn)行施工之前,必須對(duì)各種大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面的檢查,保證其能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免問(wèn)題設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障時(shí),要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的處置,并排除設(shè)備的安全隱患,預(yù)防發(fā)生施工事故。要定期檢查和保養(yǎng)機(jī)械設(shè)備,以保證其正常運(yùn)行,提高工程的施工效率。
在公路工程瀝青路面施工中,質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),可以在很大程度上決定項(xiàng)目的質(zhì)量。包括對(duì)各種原材料的質(zhì)量、混合料的溫度和含水量、瀝青面層的壓實(shí)度等進(jìn)行測(cè)試。
在碾壓過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓溫度。在較高的碾壓溫度下,可以采取減少碾壓次數(shù)的方法,以達(dá)到更好的碾壓效果;在較低的碾壓溫度下,會(huì)在骨料顆粒的表面形成高黏性的瀝青油膜,會(huì)大大降低路面的平整度和密實(shí)度。在施工中,若碾壓速度過(guò)快,會(huì)降低壓實(shí)質(zhì)量;若碾壓速度過(guò)慢,會(huì)降低施工效率。因此需要根據(jù)公路建設(shè)的不同要求合理確定碾壓速度,以獲得更好的碾壓質(zhì)量。
綜上所述,在公路建設(shè)中,要重視質(zhì)量管理,加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督,嚴(yán)格遵守施工規(guī)程、施工技術(shù),達(dá)到提高工程質(zhì)量的目的,更好地保證公路交通網(wǎng)絡(luò)的暢通,保證出行安全,進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展。