賴春燕
(都安瑤族自治縣建筑工程公司)
瀝青路面對使用材料的質(zhì)量要求較高,且施工工藝具有繁瑣的環(huán)節(jié),對施工質(zhì)量的控制標(biāo)準(zhǔn)具有嚴(yán)格的要求,為此,瀝青路面的施工需要高水平的現(xiàn)場技術(shù)管理。瀝青路面是我國市政道路路面結(jié)構(gòu)的主要形式,對市政交通具有一定的影響作用。為此,在建設(shè)市政道路工程時,必須充分考慮瀝青路面的特點,使施工組織設(shè)計更加科學(xué)合理,提高施工質(zhì)量控制的水平,保證市政道路瀝青路面建設(shè)工程的整體質(zhì)量。
市政道路瀝青路面最常出現(xiàn)的病害就是路面裂縫,而路面裂縫也普遍存在于瀝青路面。如果將路面裂縫的形成原因作為分類標(biāo)準(zhǔn),則路面裂縫有疲勞裂縫和反射裂縫兩種。溫度或荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變交迭容易使瀝青路面產(chǎn)生疲勞裂縫,而半剛性基層開裂則容易造成路面反射裂縫。此外,如果道路施工中路基的質(zhì)量控制和設(shè)計工作不到位,路基承載力弱,容易導(dǎo)致路面沉降,進(jìn)而造成瀝青路面開裂。對于路面的裂縫問題,必須防治結(jié)合,在路面施工階段保證瀝青混合料配比設(shè)計的科學(xué)性、合理性,確保路面壓實度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。圖1所示的瀝青路面開裂情況比較嚴(yán)重。
圖1 瀝青路面裂縫
市政道路瀝青路面中經(jīng)常出現(xiàn)水損壞病害,主要的水損壞類型包括坑槽、麻面、脫皮、松散等,其中最常出現(xiàn)的是坑槽和松散。瀝青層面內(nèi)部滲入水分是市政道路瀝青路面發(fā)生水損壞的根本原因。瀝青層內(nèi)部滲入水分后,車輛經(jīng)過路面時對路面荷載會產(chǎn)生泵吸作用,路面經(jīng)過反復(fù)的泵吸作用后,長期受水分沖刷,最終出現(xiàn)水損壞。要有效的防治瀝青路面水損壞,應(yīng)做到瀝青混合料配比設(shè)計科學(xué)合理,路面壓實度符合標(biāo)準(zhǔn),以便避免或盡量減少瀝青層內(nèi)部滲水現(xiàn)象的發(fā)生。
作為市政道路瀝青路面常見的病害,車轍病害對市政道路的性能造成了比較嚴(yán)重的影響。瀝青路面產(chǎn)生的車轍是車輛荷載反復(fù)作用的結(jié)果。在道路通車后,瀝青路面工作時間到達(dá)一定的階段時車輛對路面的豎向作用導(dǎo)致路面永久變形,就形成了車轍。根據(jù)車轍的成因,可將市政道路瀝青路面車轍病害分為結(jié)構(gòu)型車轍、磨耗型車轍和失穩(wěn)型車轍。在高溫條件下,當(dāng)剪應(yīng)力超過瀝青混合料的抗剪切強度時,瀝青混合料會側(cè)向流動變形,這種變形效果累積會形成失穩(wěn)型車轍,普遍存在于高溫區(qū)重載路段。結(jié)構(gòu)型車轍則是由于荷載作用超過路面各層強度導(dǎo)致的道路各結(jié)構(gòu)層永久性變形。磨損型車轍是路面遭受車輛輪胎磨損而形成的,面層材料抗磨損能力弱的道路容易出現(xiàn)磨損型車轍。由市政道路瀝青路面車轍病害的成因可知,要減少甚至避免路面車轍病害,應(yīng)在施工階段提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性及密實度,并選擇抗磨損能力強的面層材料。
路基沉陷,損壞路基面結(jié)構(gòu)使市政道路瀝青路面發(fā)生沉陷的主要原因。為了使瀝青路面使用后期的沉陷問題能得到有效的控制,在市政道路瀝青路面施工階段就應(yīng)加強對路基及其他下承層的質(zhì)量控制,保證道路下承層符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),路基的承載力能滿足施工要求。
對施工原材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗,保證其質(zhì)量符合要求,這是提高市政道路瀝青路面施工質(zhì)量的第一步,也是至關(guān)重要的一步。市政道路瀝青路面的施工原材料有粗集料、細(xì)集料、瀝青結(jié)合料及填料。這四種原材料特點不同、用處不同,其質(zhì)量要求也不同,為此,在對原材料進(jìn)行質(zhì)量控制工作時,應(yīng)結(jié)合不同材料的具體情況,保證工作的高效性。
市政道路瀝青路面施工粗集料需滿足潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)的要求,更重要的是,粗集料的強度和耐磨耗性應(yīng)滿足相關(guān)部門制定的標(biāo)準(zhǔn)及施工要求。此外,在將粗集料投入使用之前必須對它的各種技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測,如壓碎值、磨耗損失、堅固性、針片狀含量、軟石含量、小于0.075mm的顆粒的含量,以及與瀝青粘附性,保證粗集料滿足工程施工的技術(shù)要求。瀝青層的粗集料包括碎石、鋼渣、礦渣等,但在高速公路和一級公路的建設(shè)中不得使用篩選礫石、礦渣這兩種粗集料。在檢測粗集料的技術(shù)指標(biāo)時應(yīng)注意,如果集料受熱易變質(zhì),則應(yīng)在檢測前先用經(jīng)拌和機對材料進(jìn)行烘干處理。
對市政道路瀝青路面施工細(xì)集料的質(zhì)量控制主要在于檢查材料是否潔凈、干燥,材料的棱角性、堅固性是否符合要求,及細(xì)集料的砂當(dāng)量或亞甲藍(lán)是否滿足施工技術(shù)規(guī)范要求。砂當(dāng)量由于評定集料的潔凈度,而亞甲藍(lán)值則用于判定集料中粒徑小于0.075mm的顆粒含量成分。瀝青路面施工中所用的細(xì)集料有天然砂、機制砂,以及石屑。
在進(jìn)行瀝青結(jié)合料的質(zhì)量控制工作時,應(yīng)進(jìn)行全面的質(zhì)量檢測。瀝青結(jié)合料是瀝青混合料中的最關(guān)鍵的組成部分,對混合料的質(zhì)量具有決定性的影響作用,可以說市政道路瀝青路面施工所用的瀝青的質(zhì)量直接影響到路面的質(zhì)量。為此,必須對瀝青結(jié)合料進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)檢測。檢測人員應(yīng)對瀝青的針入度、粘度、老化性能及其他指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測,保證所選用的瀝青在類型、標(biāo)號等各個方面都符合施工要求。此外,在條件允許的情況下,盡可能的讓瀝青經(jīng)過DSR、BBR的試驗驗證。
市政道路瀝青路面所用的填料必須滿足干燥、潔凈的要求,同時,填料的視密度、含水量、粒度范圍、親水系數(shù)及其他技術(shù)指標(biāo)都應(yīng)滿足施工技術(shù)規(guī)范和要求。
市政道路瀝青路面施工中的瀝青混合料配比設(shè)計包括目標(biāo)配比設(shè)計、生產(chǎn)配比設(shè)計、生產(chǎn)配比驗證三個環(huán)節(jié)。首先是目標(biāo)配比設(shè)計,在此過程中主要采用的是傳統(tǒng)的馬歇爾設(shè)計方法。設(shè)計人員先以施工技術(shù)規(guī)范和要求作為依據(jù)確定礦料級配范圍,然后在結(jié)合工程施工經(jīng)驗決定瀝青的用量,最后成型馬歇爾。負(fù)責(zé)目標(biāo)配比設(shè)計的工作人員應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的體積及力學(xué)指標(biāo)找出最佳的瀝青用量,并檢測瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性,保證混合料能充分滿足施工技術(shù)要求。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性及低溫抗裂性的檢測試件用輪碾法成型,而后分別進(jìn)行輪轍試驗和彎曲梁蠕變試驗,水穩(wěn)定性的測試則通過浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗完成。
市政道路瀝青路面施工質(zhì)量控制中的混合料的生產(chǎn)配比設(shè)計主要是根據(jù)目標(biāo)配比設(shè)計確定各種規(guī)格集料的工料比例,在烘干篩分后在熱料倉取樣篩分,重新確認(rèn)熱料倉的材料比例,同時根據(jù)目標(biāo)配比設(shè)計找出的最佳瀝青用量,采取幾組實際用量浮動在最佳瀝青用量上下0.3%的瀝青機械能馬歇爾試驗,以便確定最佳瀝青用量。通常情況下,生產(chǎn)配合比與目標(biāo)配合比確定的最佳瀝青用量之間的差在0.2%以內(nèi)。最佳瀝青用量確定后,對瀝青混合料進(jìn)行路用性能檢測驗證,尤其是對其抗水損害性能的檢測,以便保證瀝青混合料能滿足施工要求。
生產(chǎn)配比設(shè)計環(huán)節(jié)結(jié)束后,就應(yīng)進(jìn)行生產(chǎn)配比驗證。工作人員在確定生產(chǎn)配比后,應(yīng)選取長度大于或等于200m的路段用于試驗段的鋪筑,在大規(guī)模施工前先對試驗段進(jìn)行施工,借此確定鋪層厚度、壓實度、數(shù)量、組合、碾壓順序等施工參數(shù),以便為施工作業(yè)的正式開展做指導(dǎo)。
市政道路瀝青路面的施工作業(yè)包括瀝青混合料的拌和和生產(chǎn)、運輸,現(xiàn)場施工準(zhǔn)備,以及攤鋪碾壓施工。在進(jìn)行瀝青混合料的拌和生產(chǎn)時,最好采用間歇式全自動攪拌設(shè)備,以便提高拌和生產(chǎn)質(zhì)量。同時,在瀝青混合料的拌和生產(chǎn)階段,應(yīng)特別注意對拌和時間和出料溫度的控制,拌和時間通常由混合料的類型、攪拌器的充盈率決定。通常情況下,濕拌時間不少于35s,而干拌時間不少于5s。在拌和生產(chǎn)瀝青混合料時,還應(yīng)注意定期對出料進(jìn)行檢驗,保證礦料顆粒全部裹覆瀝青。在瀝青混合料的運輸過程,則應(yīng)注意在裝料過程中按照前、后、中的順序多次挪車位,以便使裝料保持平衡,避免混合料離析。
在正式進(jìn)行施工作業(yè)之前,必須做好充分的現(xiàn)場施工準(zhǔn)備。工作人員應(yīng)先全方位、多角度的對基層和路基施工質(zhì)量進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)松散或沉陷的路段,必須鏟除,在處理路基后重新填筑。在對市政道路瀝青路面機械能攤鋪碾壓施工之前,應(yīng)先調(diào)整攤鋪機的相關(guān)參數(shù),一般將松鋪系數(shù)調(diào)節(jié)在1.15和1.35之間。
在市政道路瀝青路面施工和質(zhì)量控制過程中,現(xiàn)場技術(shù)人員必須根據(jù)使用技術(shù)規(guī)范和相關(guān)要求對瀝青路面的施工進(jìn)行嚴(yán)格的控制,首先要保證施工所用的原材料符合技術(shù)要求,其次盡可能的提高瀝青混合料配比設(shè)計的水平,最后應(yīng)保證混合料和拌和生產(chǎn)及路面攤鋪碾壓的質(zhì)量。