莊新敬
(莒縣通達(dá)路橋工程有限公司,山東 日照 276500)
瀝青混凝土路面因自身良好的路用性能,在道路工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。然而,在長期使用過程中路面會出現(xiàn)破損,影響交通安全和使用壽命。因此,加強(qiáng)對瀝青混凝土路面施工技術(shù)的研究,提高施工技術(shù)水平,對提高公路路面施工質(zhì)量、效率,降低施工及養(yǎng)護(hù)成本有重要作用。
瀝青混凝土路面施工需求特征主要包括路面承載力、防滑性、穩(wěn)定性等。路面承載力指的是路面具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和適宜的剛度,能夠承載一定的外力負(fù)荷。承載力應(yīng)符合公路等級標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的承載力標(biāo)準(zhǔn),以保證路面的完整性并滿足一定時(shí)間的使用需求。防滑性指的是路面要具有良好的防滑性,保持足夠的粗糙度,以保證輪胎與路面的摩擦力滿足車輛的安全行駛需求。穩(wěn)定性指的是路面應(yīng)具有抗疲勞性、耐拉伸性和高低溫抗性等性能,瀝青混凝土材料在使用壽命期間性能要保持穩(wěn)定,不易被破壞,應(yīng)具有一定的耐拉伸能力,以防止溫度變化導(dǎo)致的路面裂縫或隆起。路面應(yīng)在高溫或低溫環(huán)境中能夠保持結(jié)構(gòu)及性能不產(chǎn)生嚴(yán)重變化,以保障瀝青混凝土路面的使用安全。
長期的使用會導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)病害問題,主要病害類型包括路面不平、裂縫、坑洼、車轍、鼓包和松散等,這些問題不僅會影響公路的使用安全性,還會增加養(yǎng)護(hù)成本。
路面不平的主要原因是瀝青混凝土材料質(zhì)量不合格、攤鋪不均勻、碾壓操作不實(shí)等;裂縫的出現(xiàn)主要是由于瀝青混凝土配比不合理、不同路段的黏結(jié)不緊密、攤鋪碾壓操作不合格等;坑洼、車轍、鼓包和松散主要是瀝青混凝土材料配比不合理、拌和不均勻、攤鋪不均勻、壓實(shí)度不足等原因造成的。對瀝青混凝土路面病害類型及產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,并針對性地分析施工要點(diǎn),可以進(jìn)一步提高瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量[1]。
瀝青混凝土集料可以分為砂粒式、細(xì)粒式、中粒式、粗粒式和特粗粒式等五種類型,不同類型的瀝青混凝土集料在價(jià)格、施工標(biāo)準(zhǔn)、施工工藝等方面存在差異。
在施工時(shí),需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貧夂颉⑹┕ば枨?、造價(jià)等因素合理選擇,以保證路面施工質(zhì)量。然而,一些施工方出于成本考慮,將不同類型和價(jià)格的瀝青混凝土材料混合使用,導(dǎo)致路面沉降不均、防水性能差、承載能力不足等,降低了瀝青混凝土路面的使用壽命和質(zhì)量。此外,一些施工方的瀝青混凝土材料配比、拌和、運(yùn)輸和檢測等施工工藝使用不合理,材料處理不規(guī)范,難以保障瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。
路基的施工質(zhì)量直接影響路面的施工質(zhì)量,路基處理工作不嚴(yán)格、不規(guī)范會導(dǎo)致路面后期出現(xiàn)滑坡、坑洼、突起或裂縫等問題。因此,想要提高路面質(zhì)量,必須保證路基的建設(shè)和處理質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。一些施工方在路基處理上不嚴(yán)格,導(dǎo)致路面在短期內(nèi)或高負(fù)載情況下出現(xiàn)形變、滑坡等問題,威脅交通安全。此外,一些施工方對路基的表面清雜工作處理不嚴(yán)格,未能徹底清理路基表面的碎石、生物腐殖質(zhì)等雜物,直接在上面進(jìn)行路面攤鋪和壓實(shí)操作,導(dǎo)致路面和路基黏結(jié)不緊密,這樣容易引起坑洼、突起等問題,影響路面的使用性能。
瀝青混凝土的鋪設(shè)主要分為攤鋪和壓實(shí)兩個(gè)主要操作流程。攤鋪操作需要分層進(jìn)行,但一些施工方的攤鋪技術(shù)不規(guī)范,分層處理質(zhì)量不高,導(dǎo)致各層之間的黏結(jié)不緊密,影響整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度;部分路面用料過多或過少,會影響路面的平整度,導(dǎo)致攤鋪厚度不符合公路路面建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),影響路面的使用質(zhì)量和壽命。
完成攤鋪后,需要對瀝青混凝土進(jìn)行壓實(shí)處理。壓實(shí)操作旨在提升材料的密度、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和平整度。但一些施工方的壓實(shí)設(shè)備選擇不合理或規(guī)格不足,導(dǎo)致壓實(shí)效果不佳,影響路面的強(qiáng)度;壓實(shí)操作不完整,沒有嚴(yán)格進(jìn)行初壓、復(fù)壓、終壓,這種情況也會影響路面的強(qiáng)度;壓實(shí)檢測不規(guī)范,也會導(dǎo)致路面平整度不足,影響使用質(zhì)量[2]。
3.1.1 質(zhì)量
瀝青混凝土材料的質(zhì)量是保證路面施工質(zhì)量的基礎(chǔ),材料質(zhì)量不符合國家標(biāo)準(zhǔn)會降低路面施工質(zhì)量。因此,在瀝青混凝土路面施工中,要加強(qiáng)對施工材料的質(zhì)量檢驗(yàn)控制,原材料符合標(biāo)準(zhǔn)方可使用。
第一,要從具備合法資質(zhì)的廠家處采購瀝青和混凝土材料。
第二,入場前要對材料的合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告、性能資料等文件進(jìn)行檢查,確保材料符合施工標(biāo)準(zhǔn)。
第三,施工前要對瀝青混凝土材料的各方面性能進(jìn)行檢驗(yàn),確保其符合施工標(biāo)準(zhǔn)。在質(zhì)量檢驗(yàn)過程中,檢驗(yàn)人員要嚴(yán)格遵守檢驗(yàn)流程,保證采樣遵循代表性和隨機(jī)性原則,確保采樣檢驗(yàn)工作能真實(shí)、準(zhǔn)確地反映材料質(zhì)量,保證瀝青混凝土材料符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
3.1.2 配比
瀝青混凝土的配比也是影響施工質(zhì)量的因素之一,施工方要根據(jù)具體的施工需求設(shè)計(jì)瀝青混凝土的配比,做好瀝青混凝土的張力控制,確保瀝青混凝土的性能符合施工標(biāo)準(zhǔn)。施工方要嚴(yán)格規(guī)范瀝青混凝土配比檢驗(yàn)流程,利用馬歇爾試驗(yàn)法,對瀝青混凝土材料進(jìn)行定期檢測和臨時(shí)抽檢,保證材料質(zhì)量符合施工需求。
3.1.3 拌和
完成瀝青混凝土的材料配比后,需要使用合理的拌和方法。瀝青混凝土材料容易在高溫下產(chǎn)生氧化反應(yīng),導(dǎo)致材料性質(zhì)變化,因此施工方必須控制拌和時(shí)間和溫度,盡可能減少瀝青混凝土的氧化反應(yīng),保證瀝青混凝土的攤鋪質(zhì)量。通常要求采用集中廠拌的方式進(jìn)行拌和操作,設(shè)置具有密封和除塵功能的瀝青混凝土拌和站,同時(shí)禁止露天作業(yè),禁止瀝青混凝土材料與泥土直接接觸,保證拌和質(zhì)量。出廠的混合料要均勻,無花白、無離析和結(jié)塊現(xiàn)象,不符合要求的混合料應(yīng)廢棄。
3.1.4 運(yùn)輸
在瀝青混凝土材料運(yùn)輸過程中,要用篷布覆蓋,做到保溫、防雨、防污染,防止材料產(chǎn)生性質(zhì)變化。要提前在運(yùn)輸車輛的底板和側(cè)板上涂抹柴油和水的混合物(但不得有余液積聚在車廂底部),防止混凝土與廂板黏連。出廠時(shí)材料溫度要控制在150~170℃。裝好瀝青混凝土材料后,要在材料表面鋪設(shè)專用保濕布,保持瀝青混凝土的含水量,防止其快速凝結(jié)。運(yùn)輸時(shí)間要控制在兩小時(shí)之內(nèi),盡可能保證材料性質(zhì)不產(chǎn)生變化。由于瀝青混凝土材料的溫度過高容易氧化,影響瀝青混凝土的柔性、穩(wěn)定性和使用壽命,溫度過低會導(dǎo)致材料凝結(jié)、結(jié)塊,影響攤鋪壓實(shí)的施工質(zhì)量,因此要將攤鋪溫度控制在120~150℃。運(yùn)輸和使用前后,要有專人對瀝青混凝土材料進(jìn)行質(zhì)量檢測,確保材料溫度符合國家標(biāo)準(zhǔn),保證材料沒有出現(xiàn)離析、凝結(jié)問題,保證材料沒有被其他物質(zhì)污染,進(jìn)而全面保障瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量[3]。
瀝青混凝土作為一種柔性材料,承重主要靠下面的基層,基層質(zhì)量直接反映到路面結(jié)構(gòu)層。為保證整體施工質(zhì)量,進(jìn)行瀝青混凝土路面施工前,必須對公路基層的表面進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和清雜操作,以保證路基符合施工標(biāo)準(zhǔn)。
第一,需要對路基表面的平整度和壓實(shí)度進(jìn)行檢驗(yàn),確定基層標(biāo)高。如果基層高度超過設(shè)計(jì)標(biāo)高,需要使用刮平機(jī)進(jìn)行刮平操作;如果基層低于設(shè)計(jì)標(biāo)高,則要在攤鋪時(shí)使用瀝青混凝土進(jìn)行補(bǔ)平操作,以保證路面的平整度。施工方應(yīng)采用灌砂法對路基的壓實(shí)度進(jìn)行檢驗(yàn),如果壓實(shí)度不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)行再次壓實(shí),以確保路基的壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
第二,需要進(jìn)行嚴(yán)格的清雜操作,清理路基表面的雜物垃圾,保證路基表面清潔、干燥、平整、無雜物。
第三,需要在路基表面澆灑透層瀝青或噴灑黏層瀝青,以提高路基表面和路面的黏結(jié)度和公路的整體穩(wěn)定性。
3.3.1 設(shè)備選擇
在瀝青混凝土路面施工中,選用合適的機(jī)械設(shè)備能夠提高現(xiàn)場施工質(zhì)量和效率。不同公路等級的路面施工需要不同規(guī)格、類型的機(jī)械設(shè)備配合。
第一,施工方要根據(jù)瀝青混凝土拌和站與施工現(xiàn)場之間的距離,確定運(yùn)料車數(shù)量和規(guī)格。
第二,在攤鋪過程中,需要保持施工現(xiàn)場同時(shí)存有3~4 輛運(yùn)料車等待卸料,以保證攤鋪的連續(xù)性和瀝青混凝土材料的質(zhì)量。施工方應(yīng)根據(jù)路面寬度選擇攤鋪機(jī)的規(guī)格,構(gòu)成梯隊(duì)作業(yè)模式,這樣既可以有效減少縱向施工縫的出現(xiàn),也能夠極大地提升施工效率,縮短施工工期。
第三,施工方還應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)段確定初壓、復(fù)壓和終壓的壓路機(jī)規(guī)格和數(shù)量,合理配置相關(guān)設(shè)備,以提高壓實(shí)質(zhì)量,保證瀝青混凝土路面的壓實(shí)度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
3.3.2 攤鋪
攤鋪操作主要使用攤鋪機(jī)進(jìn)行。施工時(shí),需要根據(jù)路面寬度合理配備攤鋪機(jī),通常采用雙機(jī)或三機(jī)進(jìn)行梯隊(duì)式攤鋪施工,以提高施工效率。在攤鋪過程中,需要控制好相鄰攤鋪機(jī)之間的距離,一般為10~20m,兩幅應(yīng)有5~10cm 寬度重疊。表面層使用平衡梁法,底、中面層使用走線法,以保證攤鋪的均勻度和平整度。攤鋪前,需要將攤鋪機(jī)的熨平板加熱,溫度不得低于100℃,以防止瀝青混凝土與熨平板黏結(jié),影響平整度。在攤鋪過程中,施工人員需要隨時(shí)檢查攤鋪質(zhì)量,如果出現(xiàn)材料離析、缺料、花白料和結(jié)塊等問題,需要及時(shí)進(jìn)行人工補(bǔ)撒料。駕駛員需要控制好攤鋪機(jī)的行駛速度和方向,保持勻速、緩速、直行,不能隨意停止、變速或變道。在攤鋪施工中,還需要對攤鋪厚度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,以保證攤鋪厚度符合施工標(biāo)準(zhǔn)[4]。
3.3.3 壓實(shí)
瀝青混凝土路面的壓實(shí)操作是保證路面整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和材料密度,提高路面施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。因此,施工方除了要根據(jù)實(shí)際施工需求明確壓路機(jī)規(guī)格、數(shù)量和壓實(shí)方式,還要保證初壓、復(fù)壓和終壓施工環(huán)節(jié)符合規(guī)范要求,保證壓實(shí)質(zhì)量。
第一,初壓需要在攤鋪完成后進(jìn)行,材料溫度要高于110℃,使用雙輪雙振壓路機(jī)靜壓1~2 遍,壓路機(jī)每次由兩端折回的位置呈階梯形隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn),使折回處不在同一橫斷面上,同時(shí)施工人員要使用小型壓路機(jī)對壓實(shí)不到的位置進(jìn)行碾壓,一般要靜壓1~2 遍,以提高路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性。
第二,在復(fù)壓階段,一般選用膠輪壓路機(jī)和雙輪雙振壓路機(jī)綜合碾壓4~6 遍,碾壓溫度控制在80~100℃。如果施工材料粒徑較大,施工方要選擇振動壓路機(jī)進(jìn)行3~4 遍壓實(shí)操作,再使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行4~6 遍的壓實(shí)操作。如果施工材料屬于密級瀝青混凝土類型,施工方要先使用重型輪胎機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)操作,增強(qiáng)路面材料的密水性,再使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行后續(xù)的壓實(shí)操作,從而提高瀝青混凝土路面的材料密度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
第三,在終壓階段,路面已基本符合使用標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行終壓操作是為了壓除之前的壓實(shí)痕跡,進(jìn)一步提高路面平整度。通常使用雙輪雙振壓路機(jī)靜壓1~2遍,從低到高沿縱向?qū)β访孢M(jìn)行壓實(shí),碾壓溫度不得低于65℃。
終壓完成后,施工方要及時(shí)進(jìn)行路面標(biāo)準(zhǔn)檢測,如果沒有達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),需要及時(shí)進(jìn)行返工處理,保證路面施工符合標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)工作完成后,施工方要及時(shí)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù),在路面溫度低于50℃之前,不能放車輛通行,防止出現(xiàn)車轍。
綜上所述,公路建設(shè)中,路面施工是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),確保其施工質(zhì)量是保證工程交付后使用效果的決定性因素。瀝青混凝土道路施工技術(shù)是公路路面施工最廣泛的工藝選擇,這一方面與公路建設(shè)需求有直接關(guān)系,另一方面與道路自身質(zhì)量關(guān)系密切。就上述分析可知,科學(xué)運(yùn)用瀝青路面公路施工技術(shù)工藝,可進(jìn)一步提升瀝青公路路面的質(zhì)量,為交通安全提供保障。