楊竟
摘要 文章闡述了公路路面瀝青混凝土面層主要材料的選擇,結(jié)合G42S上海至武漢國(guó)家高速公路無(wú)為至岳西段施工項(xiàng)目,分析了公路路面瀝青混凝土面層施工工藝及質(zhì)量控制要求,并提出了瀝青路面質(zhì)量通病及防治措施。通過(guò)對(duì)這些施工工藝的總結(jié),可以有效地提高瀝青路面施工的質(zhì)量,提出的施工技術(shù)對(duì)今后同類條件施工項(xiàng)目具有重要參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞 公路工程;公路路面;瀝青混凝土;面層施工;施工技術(shù)
中圖分類號(hào) U416.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949(2024)05-0135-03
0 引言
在公路工程建設(shè)過(guò)程中,瀝青混凝土路面已經(jīng)成為一種常見(jiàn)的路面結(jié)構(gòu)形式。瀝青混凝土路面具有抗滑性能好、耐高溫、抗壓強(qiáng)度高、抗?jié)B能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn),因此,瀝青混凝土路面在我國(guó)的公路工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。但是,從實(shí)際情況來(lái)看,瀝青混凝土路面在施工過(guò)程中仍然存在著一定的質(zhì)量問(wèn)題,主要表現(xiàn)為路面平整度不高、壓實(shí)度不足等問(wèn)題。這些問(wèn)題在很大程度上影響了公路工程的建設(shè)質(zhì)量和使用壽命。為了有效解決這些問(wèn)題,保證公路工程建設(shè)的質(zhì)量和使用壽命,必須加強(qiáng)瀝青混凝土路面的施工技術(shù)研究與應(yīng)用。
1 公路工程項(xiàng)目概況
該項(xiàng)目主要是G42S無(wú)為至岳西段,其中主線始于無(wú)為石澗,止于岳西蓮云;安慶支線,始于桐城青草樞紐,止于合安高速懷寧鴿子墩樞紐。該項(xiàng)目線路總長(zhǎng)為197.56 km,其中主線全長(zhǎng)為179.566 km,安慶支線全長(zhǎng)為18.553 km。主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
2 瀝青混凝土面層主要材料的選擇
2.1 瀝青
根據(jù)氣象部門提供的氣象資料可知沿線極端最高氣溫為39.4 ℃(1959年),極端最低氣溫為?15.2 ℃(1977年),沿線氣候分區(qū)為1-3-1區(qū),即夏炎熱冬冷潮濕區(qū),該項(xiàng)目路面按氣候分區(qū)設(shè)計(jì)。結(jié)合該地所屬氣候分區(qū)及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展所確定的交通等級(jí)使用要求,根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)該項(xiàng)目在瀝青下面層采用A級(jí)70號(hào)道路石油瀝青。而對(duì)于主線瀝青的上、中面層以及安慶支線上面層,選用SBS改性瀝青。為了生產(chǎn)SBS改性瀝青,必須采用適宜的生產(chǎn)條件和方法。確定合理的改性劑量和加工溫度是必要的步驟,這需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)完成,以確保改性劑能夠均勻分散并達(dá)到一定的精度。
2.2 粗集料
為了確保瀝青面層的施工質(zhì)量,施工中對(duì)面層的粗集料有著嚴(yán)格的要求。為了確保石料的品質(zhì),石料必須無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì),且質(zhì)地干凈、干燥,同時(shí)石料還必須具有較強(qiáng)的耐磨性和強(qiáng)度。
在破碎過(guò)程中,一般采用三破施工工藝,主要包括顎式機(jī)頭破、反擊式破碎機(jī)二破以及整形機(jī)三破。采用這種三破施工工藝的石料破碎效果良好,保證石料顆粒方正,從而提高瀝青面層的平整度和耐久性。
對(duì)于下面層和中面層,可選擇采用石灰?guī)r作為集料。而上面層則選用玄武巖作為集料。這兩種石料的選擇都是基于其特定的物理和化學(xué)性質(zhì),以確保瀝青面層的穩(wěn)定性和耐久性。
2.3 細(xì)集料
為了確保瀝青上、中、下三層瀝青混合料的施工質(zhì)量,細(xì)集料的選擇至關(guān)重要。這些細(xì)集料應(yīng)具備潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)的特性。在選擇過(guò)程中,一般不采用石屑和天然砂,這是為了確?;旌狭系姆€(wěn)定性和耐久性。同時(shí),嚴(yán)禁使用山場(chǎng)下腳料,避免對(duì)混合料的負(fù)面影響。
為了獲得適當(dāng)?shù)募?jí)配機(jī)制砂,一般采用強(qiáng)度高的石料進(jìn)行加工制備。這種機(jī)制砂不僅具有適當(dāng)?shù)募?jí)配,還能夠提高瀝青混合料的整體性能,確保路面的平整度和耐磨性。
通過(guò)以上的選擇和處理,能夠確保瀝青上、中、下三層瀝青混合料的細(xì)集料質(zhì)量,為后續(xù)的施工和道路使用提供堅(jiān)實(shí)的保障。
2.4 填料
礦粉是通過(guò)對(duì)憎水性石料,如石灰?guī)r或巖漿巖等強(qiáng)基性巖石進(jìn)行精細(xì)加工處理而獲得的。在加工的過(guò)程中,必須確保清除原石料中的泥土雜質(zhì),以保證礦粉的純凈度。同時(shí),加工后的礦粉應(yīng)保持干燥、清潔的狀態(tài),以便于后續(xù)的施工和混合[1]。
3 瀝青混凝土面層施工工藝及質(zhì)量控制
瀝青混凝土面層施工工藝主要包括以下內(nèi)容:
3.1 施工準(zhǔn)備
3.1.1 施工機(jī)械與質(zhì)量檢測(cè)儀器的準(zhǔn)備工作
瀝青路面面層施工采用機(jī)械化連續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè),因此,在施工準(zhǔn)備中需要做好必要施工機(jī)械的配置,為防止出現(xiàn)特殊情況,要準(zhǔn)備好必要的機(jī)械配件,而且一定要對(duì)機(jī)械做好保養(yǎng)、調(diào)試工作,確保施工中不中斷。
3.1.2 面層下臥層的檢查、清掃與噴灑黏層瀝青
(1)在瀝青層施工之前做好下臥層的檢查與清掃,檢查下層的平面線形、高程、平整度、寬度等工程質(zhì)量,對(duì)下層局部質(zhì)量缺陷(例如嚴(yán)重離析和開(kāi)裂以及油污造成松散等)應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行修復(fù)。
(2)對(duì)下層表面浮動(dòng)礦料和表面雜物進(jìn)行清掃和沖洗。
(3)鋪筑上一層面層前,清掃下一層并噴灑黏層瀝青。
(4)確保充足的電源供應(yīng)和備份設(shè)備,以保證施工連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。
3.1.3 鋪筑試鋪路段
在正式開(kāi)展路面鋪筑前,一般還應(yīng)做試鋪路段,為正式施工參數(shù)的確定做好鋪墊和準(zhǔn)備。試鋪路段應(yīng)做好配合比設(shè)計(jì)工作,同時(shí)擬定試鋪路段鋪筑方案,經(jīng)審查批準(zhǔn)后,鋪筑試鋪路段。試鋪路段宜選在直線段,長(zhǎng)度不應(yīng)少于300 m[2]。
3.2 瀝青混合料的拌制
瀝青混合料一般應(yīng)采用拌和機(jī)械進(jìn)行拌制,為確保拌和質(zhì)量,一般采用的拌和機(jī)械為間歇式拌和機(jī)。拌和機(jī)應(yīng)滿足總拌和能力和環(huán)保要求,拌和時(shí)間由試拌確定以保證均勻裹覆。拌和后的瀝青混合料應(yīng)滿足施工技術(shù)要求,必須保證無(wú)結(jié)塊或離析現(xiàn)象[3]。
在拌制過(guò)程中,對(duì)拌和溫度的控制也是很重要的,應(yīng)嚴(yán)格控制加熱溫度及出機(jī)口溫度。集料的溫度應(yīng)比瀝青溫度高10~15 ℃,以確保瀝青混合料的穩(wěn)定性和質(zhì)量。瀝青混合料施工溫度的參照范圍選擇見(jiàn)表2,并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。
根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),間歇式拌和機(jī)在拌和中一般每盤(pán)時(shí)間不應(yīng)小于45 s。改性瀝青混合料的拌和時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。具體如表3所示。
3.3 瀝青混合料的運(yùn)輸
熱拌瀝青混合料運(yùn)輸應(yīng)采用專用的運(yùn)輸車,使用前要確保車廂的干凈,避免有雜物,同時(shí)為保證卸料過(guò)程順利,在裝料前應(yīng)在車廂中涂刷防黏結(jié)劑或隔離劑。運(yùn)輸中應(yīng)保證車速穩(wěn)定,避免急剎車,同時(shí)防止車廂出現(xiàn)泄漏。特別重要的是,運(yùn)輸過(guò)程中必須做好保溫工作,可用帆布或保溫泡沫板進(jìn)行覆蓋,以確保混合料溫度穩(wěn)定。攤鋪過(guò)程中,運(yùn)料車應(yīng)停在攤鋪機(jī)前,緩緩卸料避免碰撞。改性瀝青混合料儲(chǔ)存時(shí)間不得超過(guò)6 h,溫降不得超過(guò)10 ℃,不得發(fā)生老化、滴漏和顆粒離析[4]。
3.4 瀝青混合料的攤鋪
熱拌瀝青混合料的攤鋪可采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪,和運(yùn)輸車廂一樣,為保證卸料順利,在攤鋪機(jī)的受料斗中應(yīng)涂刷防黏結(jié)劑或隔離劑,避免在卸料過(guò)程中出現(xiàn)黏附問(wèn)題。在混合料攤鋪過(guò)程中,應(yīng)確保攤鋪過(guò)程均勻、緩慢、連續(xù)進(jìn)行,一般速度宜在2~6 m/min,攤鋪寬度一般不宜超過(guò)6 m[4]。
3.5 瀝青混合料的碾壓
根據(jù)前期試鋪路段確定的碾壓參數(shù),合理確定混合料的攤鋪厚度和碾壓遍數(shù),以確保碾壓效果最佳。碾壓過(guò)程中應(yīng)確保壓實(shí)度,且保證碾壓過(guò)程清潔、無(wú)雜質(zhì),以保證碾壓后路面質(zhì)量?jī)?yōu)良。在碾壓過(guò)程中應(yīng)避免壓路機(jī)在未成型路面上長(zhǎng)時(shí)間停留或進(jìn)行掉頭等操作,以免影響路面施工質(zhì)量,同時(shí)在剛施工完成的路段,應(yīng)禁止踩踏、停放重物、機(jī)械設(shè)備或車輛通行。
3.6 接縫
(1)關(guān)于縱向施工縫的處理:當(dāng)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪方式時(shí),為了確保攤鋪施工過(guò)程的連續(xù)性和攤鋪路面面層的平整度,需要在已攤鋪的混合料部分留下10~20 cm寬的區(qū)域作為后高程的基準(zhǔn)面。在此區(qū)域內(nèi),攤鋪層需要重疊5~10 cm,并錯(cuò)開(kāi)15 cm以上的縱向施工縫。最后,采用熱接縫方式跨接縫碾壓,以消除接縫痕跡,確保路面的平整度和外觀質(zhì)量。
(2)關(guān)于橫向施工縫的處理:采用平接縫方式,使用3 m直尺確定接縫位置,割齊并擦洗干凈,涂上黏層,攤鋪瀝青,壓路機(jī)進(jìn)行橫向壓實(shí),確保質(zhì)量和美觀。
(3)關(guān)于橫向施工縫與橋梁伸縮縫的距離要求:橫向施工縫應(yīng)遠(yuǎn)離橋梁伸縮縫20 m以外,不允許設(shè)在伸縮縫處。這樣可以確保伸縮縫兩邊路面表面的平順,保證道路的質(zhì)量和美觀。
3.7 瀝青層壓實(shí)度的控制與滲水系數(shù)的測(cè)定
在多雨地區(qū)的瀝青路面施工中,瀝青層的均勻性、壓實(shí)度和滲水系數(shù)是關(guān)鍵指標(biāo),確保路面穩(wěn)定、正常使用。施工中應(yīng)采用馬歇爾試件密度的壓實(shí)度(km)和最大理論密度的壓實(shí)度(KL)雙控標(biāo)準(zhǔn),要求km≥98%,93%≤KL≤97%??刂茷r青路面的滲水情況對(duì)降低水損害至關(guān)重要,中下面層滲水系數(shù)不大于120 ml/min,上面層不大于80 ml/min,對(duì)局部滲水系數(shù)較大的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行處理。
4 瀝青路面質(zhì)量通病及防治措施
4.1 面層離析的防治措施
(1)選用與之相適應(yīng)的瀝青混合料,以適應(yīng)鋪面厚度。
(2)對(duì)配合比進(jìn)行合理調(diào)整和控制,使得礦料級(jí)配適應(yīng)施工需求。
(3)采用分次裝料方法,有利于避免混合料堆積不均勻或出現(xiàn)過(guò)度密實(shí)等問(wèn)題。
(4)調(diào)整攤鋪機(jī)至最佳狀態(tài),使熨平板前料門開(kāi)度與集料最大粒徑相適應(yīng),螺旋布料器上混合料的高度應(yīng)基本一致,料面應(yīng)高出螺旋布料器2/3以上。
4.2 面層壓實(shí)度不合格的防治措施
(1)級(jí)配是影響瀝青混合料性能的關(guān)鍵因素,原材料質(zhì)量的控制尤為重要,需確保瀝青混合料的級(jí)配合理。
(2)碾壓溫度是影響瀝青混合料壓實(shí)效果的重要因素,在施工過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)保溫材料管理、施工環(huán)境溫度控制等有效的保溫措施,以確保碾壓溫度符合規(guī)定。
(3)合理安裝路緣石,并采取對(duì)應(yīng)的壓實(shí)措施。
(4)嚴(yán)格進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),確保密度準(zhǔn)確性。
4.3 瀝青混合料油石比不合格的防治措施
(1)應(yīng)嚴(yán)格控制石料的來(lái)源和質(zhì)量,確保石料質(zhì)量均勻。
(2)在生產(chǎn)前應(yīng)對(duì)瀝青稱量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定和認(rèn)證,確保其準(zhǔn)確性和可靠性。
(3)在生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況調(diào)整生產(chǎn)配合比,保證油石比符合規(guī)定范圍。
(4)嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行油石比試驗(yàn)。
(5)確保吸塵裝置正常運(yùn)行和礦料瀝青用量準(zhǔn)確。
(6)每日計(jì)算瀝青和集料用量,驗(yàn)證油石比是否符合要求。
4.4 瀝青面層厚度不足的防治措施
(1)確定松鋪系數(shù)并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
(2)調(diào)整攤鋪機(jī)和找平裝置的工作狀態(tài)。
(3)施工前檢查下封層標(biāo)高,超標(biāo)部分處理后再施工。
(4)根據(jù)瀝青混合料攤鋪總量檢查厚度并進(jìn)行調(diào)整。
4.5 瀝青面層平整度超標(biāo)的防治措施
(1)仔細(xì)設(shè)置和調(diào)整攤鋪機(jī)及找平裝置,隨時(shí)根據(jù)試鋪效果進(jìn)行調(diào)整。
(2)確保施工過(guò)程中攤鋪連續(xù)、均勻進(jìn)行,避免中途停頓或速度波動(dòng)。
(3)控制路面各個(gè)結(jié)構(gòu)層的平整度[5]。
5 結(jié)語(yǔ)
公路路面瀝青混凝土面層施工技術(shù)是保證公路工程質(zhì)量的關(guān)鍵,需要施工單位嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作,同時(shí)注意施工過(guò)程中的安全和質(zhì)量控制。通過(guò)不斷地研究和實(shí)踐,不斷提高公路路面瀝青混凝土面層施工技術(shù),為我國(guó)公路建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]韓德偉. 瀝青混凝土在公路路面施工中的技術(shù)及質(zhì)量控制[J]. 交通世界, 2013(2): 298-299.
[2]王俠. 瀝青混凝土公路路面施工技術(shù)及應(yīng)用[J]. 江蘇建材, 2022(6): 60-62.
[3]李迪淼, 蔣磊. 對(duì)瀝青混凝土在公路路面施工中的技術(shù)及質(zhì)量控制的探討[J]. 四川建材, 2010(1): 131-134.
[4]覃軍紅. 高速公路瀝青混凝土路面施工技術(shù)要點(diǎn)探討——以高東高速公路路面工程為例[J]. 工程技術(shù)研究, 2023(8): 83-85.
[5]馬尉. 瀝青混凝土在公路路面施工中的技術(shù)及質(zhì)量控制[J]. 交通世界, 2017(18): 58-59.