文 / 李謙(中交第二公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司)
王祺順(湖南省交通科學(xué)研究院有限公司)
隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展,對(duì)路面性能的要求也不斷提高。路面質(zhì)量是人們行車(chē)安全的基本保障,具有噪音小、延伸性好、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)的瀝青路面在公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。由于瀝青路面在鋪筑過(guò)程中容易出現(xiàn)路面不平整、路面裂縫、路面密實(shí)度差等質(zhì)量問(wèn)題,特別是早期裂縫的出現(xiàn),將進(jìn)一步導(dǎo)致其他病害的產(chǎn)生,造成雨天積水、爆胎等隱患,威脅人們生命及財(cái)產(chǎn)安全。因此對(duì)瀝青路面在鋪筑過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和分析,有利于更好的深入了解瀝青路面病害的發(fā)展成因和作用機(jī)理,從而提出更優(yōu)的解決措施,提高瀝青路面的使用壽命,增加路面的使用安全性。
目前,已有諸多學(xué)者對(duì)公路瀝青路面進(jìn)行了深入研究,黃耀文[1]以工程實(shí)例為背景提出了從鋪筑前期準(zhǔn)備和施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),以保證瀝青路面質(zhì)量;郭志輝[2]通過(guò)分析公路瀝青路面在鋪筑過(guò)程中常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,提出了相應(yīng)的施工質(zhì)量控制措施,以保證瀝青鋪筑質(zhì)量;宋小玉[3]從影響施工質(zhì)量的因素出發(fā),探討了公路瀝青路面施工過(guò)程應(yīng)采取的控制措施?;谇笆鲅芯砍晒?,本文將總結(jié)和分析公路瀝青路面鋪筑過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題和原因,并提出不同方面的處理措施,以保證瀝青路面的施工質(zhì)量,延長(zhǎng)其運(yùn)營(yíng)壽命,保障行車(chē)安全及人們的生命安全,并對(duì)瀝青路面安全施工的注意事項(xiàng)進(jìn)行闡述。
在我國(guó)公路建設(shè)中,瀝青路面的平整舒適性是驗(yàn)收規(guī)范中最基本的要求。然而,瀝青路面在鋪筑過(guò)程中,常出現(xiàn)平整度不均勻現(xiàn)象,高速公路上過(guò)大的不均勻可能導(dǎo)致積水影響行車(chē)安全。造成這種現(xiàn)象的主要原因是基層平整度不好、熨平板下方混合料不足、攤鋪速度突然發(fā)生變化,其中路面基層的影響最大,其強(qiáng)度和平整度將直接影響瀝青路面的質(zhì)量,若基層具有凹凸不平或者不均勻沉降現(xiàn)象,將導(dǎo)致路面平整度降低,呈波浪形。
在瀝青路面施工過(guò)程中,有兩種方式會(huì)引起滑痕。(1)如果瀝青在混合料配合比占比過(guò)大或過(guò)小,會(huì)引起瀝青混合料粘結(jié)力降低,影響穩(wěn)定度,當(dāng)攤鋪機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)會(huì)帶動(dòng)粗骨料拖動(dòng),從而形成滑痕。(2)路面若未被及時(shí)清理干凈,表面存在松散、坑槽及凹凸不平的現(xiàn)象時(shí),從而產(chǎn)生不均勻沉降,使瀝青路面產(chǎn)生早期破裂,被雨水或者油污等雜物污染后,瀝青混合料之間粘結(jié)力降低,局部混合料被攤鋪機(jī)的熨平板拖動(dòng),形成滑痕,嚴(yán)重的甚至威脅到行車(chē)的穩(wěn)定性。
在公路路面施工和運(yùn)營(yíng)階段期間,經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些路面裂縫現(xiàn)象,不僅會(huì)影響行車(chē)舒適性,也不利于行車(chē)安全。通過(guò)大量的調(diào)查研究分析,公路路面瀝青攤鋪施工中,造成路面出現(xiàn)裂縫的原因主要有:混合料的原因、基層的原因、壓路機(jī)的問(wèn)題、路面接縫不良等。在公路瀝青路面投入使用階段,由于混合料間粘結(jié)力的存在,在碾壓過(guò)程中局部粘結(jié)不好的部分會(huì)產(chǎn)生裂紋;瀝青路面在碾壓過(guò)程中,基層會(huì)產(chǎn)生回彈作用使得路面面層混合料往復(fù)推移,使其粘結(jié)力降低,進(jìn)而造成裂紋;壓路機(jī)在碾壓瀝青混合料時(shí),若噴水量過(guò)大,路面也會(huì)產(chǎn)生裂紋,過(guò)多的裂縫突起易導(dǎo)致車(chē)輛行駛過(guò)程中爆胎影響人身安全。
瀝青路面鋪筑過(guò)程中,造成路面密實(shí)度不好的原因有很多,主要分為以下三個(gè)方面:(1)瀝青混合料鋪筑時(shí)溫度較低,骨料之間粘結(jié)力下降且一直存在空隙,流動(dòng)性變差,造成路面形成不好的密實(shí)度。
(2)壓路機(jī)問(wèn)題,當(dāng)其噸位較小或輾壓次數(shù)不足時(shí),均會(huì)造成路面密實(shí)度不夠。
(3)基層的回彈作用,瀝青路面在碾壓過(guò)程中,基層會(huì)產(chǎn)生回彈作用使得路面面層混合料之間的間隙一直存在并且無(wú)法消除,從而使得瀝青路面密實(shí)度降低,情況嚴(yán)重會(huì)產(chǎn)生路面早期裂紋。
(1)對(duì)瀝青混合料溫度進(jìn)行控制。①普通瀝青混和料出廠溫度控制在160℃~170℃,改性瀝青混合料出廠溫度控制在175℃~185℃,若出廠溫度>195℃應(yīng)廢棄。②普通瀝青混合料攤鋪溫度應(yīng)>155℃,改性瀝青混合料攤鋪溫度應(yīng)>165℃。③普通瀝青混合料開(kāi)始碾壓度>150℃,碾壓終了溫度>80℃。改性瀝青混合料開(kāi)始碾壓溫度>160℃,碾壓終了溫度>90℃[4]。施工、監(jiān)理單位需安排專(zhuān)人對(duì)瀝青混合料溫度進(jìn)行檢測(cè),嚴(yán)格把控,才能保證瀝青混合料的質(zhì)量。
(2)對(duì)瀝青混合料配合比進(jìn)行控制,現(xiàn)行瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法主要采用馬歇爾試驗(yàn)法,先根據(jù)需要進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì),再進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì),最后進(jìn)行生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。
瀝青路面施工過(guò)程中,主要用到的機(jī)械設(shè)備是攤鋪機(jī),而攤鋪機(jī)攤鋪速度的突變是造成瀝青鋪筑問(wèn)題的主要原因之一。在瀝青路面施工過(guò)程中,首先應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作:對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行全面檢查特別是發(fā)動(dòng)機(jī)和調(diào)速器,當(dāng)自動(dòng)找平系統(tǒng)有偏差時(shí),必須找生產(chǎn)廠家或?qū)I(yè)維修單位重新進(jìn)行技術(shù)參數(shù)標(biāo)定;其次,攤鋪機(jī)初始工作時(shí),需提前預(yù)熱約30min以上,等到攤鋪機(jī)溫度達(dá)到100℃以上再進(jìn)行鋪筑施工;最后,機(jī)械操作人員須嚴(yán)格把控?cái)備仚C(jī)的攤鋪速度,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),攤鋪機(jī)的行駛速度控制在0~10m/min為宜,在現(xiàn)場(chǎng)施工中可結(jié)合實(shí)際公路路面情況調(diào)整攤鋪機(jī)的攤鋪速度,以保證瀝青路面的攤鋪質(zhì)量[5]。
對(duì)碾壓機(jī)的碾壓速度在不同階段也須控制,瀝青路面碾壓施工主要分為三個(gè)階段:初壓、復(fù)壓和終壓,不同階段施工對(duì)碾壓機(jī)的行駛控制速度也不相同:初壓階段碾壓速度需控制在4km/h左右,且勻速運(yùn)行;復(fù)壓速度應(yīng)控制在40km/h以下,勻速行駛;終壓階段需根據(jù)實(shí)際情況確定碾壓速度。
(1)對(duì)鋪筑技術(shù)進(jìn)行控制。在瀝青路面鋪筑過(guò)程中,維持環(huán)境清潔是確保質(zhì)量的前提,還要注意保證瀝青混合料密實(shí)度,防止特殊情況發(fā)生。當(dāng)進(jìn)行高速公路瀝青路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí),至少使用兩臺(tái)及其以上攤鋪機(jī)以間距約20cm的寬度,實(shí)施同時(shí)聯(lián)合攤鋪,且對(duì)攤鋪路面局部不平整地方或攤鋪機(jī)無(wú)法攤鋪的地方及時(shí)安排人工進(jìn)行攤鋪。此外,鋪筑過(guò)程中若使用扭繞式鋼絲,需保證其直徑在5mm左右,基層邊緣處設(shè)置間距為5m的鋼絲支架,且拉力>900N。
(2)對(duì)碾壓工藝進(jìn)行控制。碾壓工作是公路瀝青路面鋪筑施工的關(guān)鍵,其效果和質(zhì)量是后期運(yùn)營(yíng)階段的保障。鋪筑工作完成后,先初壓兩遍,且嚴(yán)格把控碾壓作業(yè)的時(shí)間和速度,并借助紅黃綠碾壓方式來(lái)進(jìn)行分區(qū)段碾壓,提高碾壓質(zhì)量;然后,在確定初步碾壓質(zhì)量達(dá)標(biāo)后,復(fù)壓5遍左右;終壓需采用雙輪壓路機(jī)進(jìn)行密實(shí),方能保障不會(huì)發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。
(3)對(duì)路面接縫進(jìn)行控制。在瀝青路面縱向接縫施工過(guò)程中,新舊攤鋪車(chē)道兩側(cè)標(biāo)高不一時(shí),高速公路可采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)行駛,實(shí)行全寬熱接縫,一般公路采用一臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪時(shí),熨平板與冷面層的重疊寬度應(yīng)為3~5cm,且在接縫處攤鋪機(jī)要有足夠的瀝青混合料才可保證接縫緊密。要想鋪筑好一條橫縫,需提前預(yù)留攤鋪標(biāo)高,當(dāng)控制不好高度時(shí)可采用相應(yīng)的墊塊,熨平板須適當(dāng)拉緊并放置在墊塊上,使熨平板處于正確的標(biāo)高位置,以避免在接縫處造成跳車(chē)或沉降現(xiàn)象[6]。
在瀝青路面施工過(guò)程中應(yīng)成立現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)管理小組,并制定對(duì)應(yīng)的安全生產(chǎn)管理制度。主要控制施工危險(xiǎn)源有如下幾個(gè)方面:
(1)瀝青拌合站具有高空墜物、燙傷、機(jī)械傷害、爆炸、中毒事故、觸電、物體撞擊、火災(zāi)等危險(xiǎn)因素。
(2)瀝青料運(yùn)輸具有交通事故,機(jī)械傷害,運(yùn)輸車(chē)輛的超速、超載等危險(xiǎn)因素。
(3)施工現(xiàn)場(chǎng)具有交通事故、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)、卸料、中毒、機(jī)械傷害、碾壓、燙傷等危險(xiǎn)因素。
堅(jiān)決貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的原則,以杜絕重傷以上人身傷害事故,無(wú)重大、特大安全事故為目標(biāo),嚴(yán)格安裝安全技術(shù)操作規(guī)程組織施工。
本文根據(jù)公路瀝青路面發(fā)展應(yīng)用前景及現(xiàn)有施工實(shí)例的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),對(duì)公路瀝青路面鋪筑施工過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了綜述分析,并研究了瀝青路面施工過(guò)程中主要問(wèn)題的具體控制措施,以保障行車(chē)穩(wěn)定性及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全;,對(duì)瀝青路面安全施工注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié),具體研究結(jié)果總結(jié)如下。
(1)瀝青混合料的溫度及配合比應(yīng)嚴(yán)格控制,在不同時(shí)期瀝青混合料的溫度需要專(zhuān)人進(jìn)行檢測(cè)控制,在拌合過(guò)程中的配合比須進(jìn)行全方位的控制,以保證瀝青路面的鋪筑質(zhì)量。
(2)做好機(jī)械設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)和檢查,強(qiáng)調(diào)科學(xué)使用和維護(hù),并且加強(qiáng)機(jī)械操作人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn),具備一定的施工常識(shí)。
(3)嚴(yán)格把控好瀝青路面攤鋪施工的各個(gè)環(huán)節(jié),施工指揮人員要認(rèn)真學(xué)習(xí)施工規(guī)范,對(duì)瀝青路面的攤鋪施工、碾壓、接縫、壓實(shí)進(jìn)行嚴(yán)格控制,保證施工質(zhì)量及施工安全。