黃永洪
(甘孜州交通和城鄉(xiāng)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司,四川 康定 626000)
隨著甘孜州公路建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展,一些高海拔地區(qū)項(xiàng)目共有的工程質(zhì)量問題也逐漸凸顯了出來,如何有針對性地做好施工過程中的質(zhì)量管理工作是極其重要的。由于高海拔地區(qū)存在溫度低、輻射強(qiáng)、施工期短等不利條件,使得公路工程建設(shè)本身有許多不確定的因素,如果按照通常的標(biāo)準(zhǔn)來組織施工,就會直接影響到公路施工的質(zhì)量[1]。因此,在高海拔地區(qū)的公路工程質(zhì)量管理和控制中,一定要按照具體的海拔、氣候、地理特征,使用對應(yīng)的控制辦法,保證公路工程施工整體質(zhì)量。
某工程所在的位置最低海拔為3.532 km,平均海拔在4 km之上,屬于典型的高海拔地區(qū)公路工程。本項(xiàng)目采用三級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)速度40 km/h,路基寬度8.5 m(石渠縣城過境段路基寬度12.0 m),橋梁寬度9 m,汽車荷載等級公路I級,設(shè)計(jì)洪水頻率:大、中橋1/50,小橋1/25,為瀝青混凝土路面。
1)本項(xiàng)目位于平均海拔在4 000 m之上地區(qū),屬于中、低緯度高寒的地區(qū),冬季相比于其他季節(jié)來說比較長,因此,年平均氣溫在0℃以下,詳情如表1所示。
2)接受的光照時(shí)間長,且光照比較充足,紫外線較強(qiáng)。隨著海拔的升高,陽光光照當(dāng)中的紫外線逐漸變強(qiáng),太陽輻射變得越來越大,是全國日照時(shí)間和日光之中輻射量最大的地區(qū)之一。平均的光照強(qiáng)度詳情如表2所示。
3)氣候變化快,有很多自然氣象災(zāi)害。比如冰雹、霜凍、雪災(zāi)以及干旱等,這類自然災(zāi)害非常容易出現(xiàn),同時(shí)伴有大風(fēng)天氣,給施工帶來了很多不便。尤其是在山區(qū),霜凍的時(shí)間很長,對于施工的質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。
4)降水量比較集中,而且大多地區(qū)的降水量比較大。由于受地理位置、地形與環(huán)境因素影響,降水主要以雷雨和固態(tài)降水為主,冰雹、雪等固態(tài)降水經(jīng)常出現(xiàn)。
5)氣溫變化比較明顯,降溫和升溫速度快,溫差較大。白晝路面受到的熱量強(qiáng)度比較大,地表的氣溫變化趨勢較陡,氣溫日變化的特點(diǎn)較為顯著。絕大多數(shù)高海拔地帶的年平均氣溫日溫差可達(dá)到15 ℃之上,這對施工路面的耐久性有了更高的要求。
表1 高海拔地區(qū)不同氣溫歸納表
表2 高海拔地區(qū)光照信息歸納表
本項(xiàng)目的平均海拔大多在4 000 m之上,氣候寒冷,同時(shí)伴隨有強(qiáng)大的太陽輻射,紫外線十分強(qiáng)烈,紫外線會使瀝青出現(xiàn)老化現(xiàn)象,同時(shí)在高寒氣候的影響下,瀝青也會出現(xiàn)低溫脆性的特點(diǎn),從而加快了瀝青的老化。
本項(xiàng)目較低的環(huán)境溫度會使得瀝青混合料溫度出現(xiàn)快速下降的趨勢,如不適當(dāng)提高工作溫度,會使其在攤鋪與碾壓時(shí)沒有辦法達(dá)到相應(yīng)的要求,對施工質(zhì)量與使用性能可能造成極大的影響。
由于瀝青會受到氣溫日溫差和持續(xù)低溫的影響,使路面出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。按照發(fā)生機(jī)理的差別,裂縫可分成收縮裂縫、疲勞裂縫與反射裂縫。各類型的裂縫都會讓路面的使用性能下降,縮短了其使用的壽命。
在高海拔地帶中,降雨量比較集中,而且大部分地區(qū)的降雨量較大。在長時(shí)間低溫的影響下,進(jìn)入到路面空隙或者是裂縫里的雨水、雪水將會對路面內(nèi)部的結(jié)構(gòu)造成影響,會出現(xiàn)松散、坑凼等各種問題。
低溫會讓路面里的水結(jié)成冰,但較大的氣溫日溫差會讓凍結(jié)的水融化,使進(jìn)入到路面內(nèi)的水出現(xiàn)凍融循環(huán)的變化,從而對路面造成嚴(yán)重?fù)p傷,道路也會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)松散的問題。
在海拔比較高的地帶,路面施工環(huán)境受溫度較低、海拔較高、日光輻射量比較大、紫外線強(qiáng)度較高等特殊的因素影響,所以最佳的瀝青使用量需按規(guī)定的用量,同時(shí)也要考慮所處地區(qū)的氣候、日光輻射量與海拔高度影響因素,最后確定路面施工配合比所需要的最佳使用量。通常來說,在施工區(qū)域運(yùn)用的瀝青用量和所在地區(qū)的區(qū)位因素有著十分密切的聯(lián)系,比如為了防止瀝青過早老化,所在地區(qū)的海拔高度越高,施工過程中瀝青的用量應(yīng)該相應(yīng)增加。
在攤鋪之時(shí),由于受高海拔、高寒氣候的影響,瀝青混合料的溫度會出現(xiàn)下降的趨勢,導(dǎo)致混合料壓實(shí)度不夠[2]。適當(dāng)?shù)靥嵘秊r青混合料的攪拌溫度可以保證瀝青混合料的總體質(zhì)量,同時(shí)減短瀝青混合料的輸送距離,在運(yùn)輸?shù)倪^程中,運(yùn)用一定的保溫措施,可以確保瀝青混合料溫度不會快速下降。在詳細(xì)的施工過程中,改性瀝青SBS上面層混合料出廠溫度控制在170 ℃~185 ℃,確保在160 ℃左右展開攤鋪,碾壓完畢時(shí)溫度應(yīng)在120 ℃以上。70號瀝青下面層混合料要在165 ℃以上進(jìn)行攪拌,出廠溫度應(yīng)≥150 ℃,確保在145 ℃左右展開攤鋪,碾壓完畢時(shí)溫度應(yīng)在80 ℃以上,較常溫增加10 ℃~15 ℃。
條件具備時(shí)盡量采用全幅施工方式,以保證熱接縫一次成型。無全幅施工條件時(shí),為了盡量避免開辟臨時(shí)的便道,在施工過程中,大多運(yùn)用道路半幅施工的方式保證交通的順暢程度,但這很可能產(chǎn)生接縫的問題,如若處理不當(dāng),就會導(dǎo)致路面不平整,存在縫隙,讓雨水流入道路的內(nèi)部,對路面的結(jié)構(gòu)造成一定的破壞,減短路面的使用壽命。所以,在施工時(shí)一定要注意按規(guī)范處理兩路幅之間的接縫,確保縱向接縫的垂直相連。
在路面開始施工之前,需要對特殊的地段環(huán)境制定比較合理的施工方案,在瀝青混合料攪拌之后,應(yīng)該使用對應(yīng)的辦法確保混合料的溫度;做好施工設(shè)備的檢修工作,協(xié)調(diào)不同施工設(shè)備間的關(guān)系,確保施工能夠順利展開。
可以把高海拔地區(qū)的氣候特征作為根據(jù),全方面研究此地區(qū)的氣溫、降水等氣象資料,確定施工工期的整體安排;結(jié)合路面的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),最后確定瀝青混凝土層面的最佳施工時(shí)間安排。
1)施工前要制定較為完整的專項(xiàng)施工方案。將運(yùn)輸過程中的距離、成本和瀝青混合料的質(zhì)量當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn),確定拌和站的地點(diǎn)[3];用“機(jī)輔連續(xù)作業(yè)法”對路面實(shí)行攤鋪機(jī)碾壓作業(yè),實(shí)現(xiàn)一體化的作業(yè)。
2)加大施工中原材料的檢測頻率。設(shè)立施工材料性能和質(zhì)量指標(biāo)檢測體系,保證施工材料在滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)滿足現(xiàn)場施工的需求。不同的施工材料應(yīng)該分類儲存,以防材料出現(xiàn)質(zhì)量的問題。
3)加強(qiáng)施工管理的控制,合理劃分施工設(shè)備和施工人員。選擇可以適應(yīng)高海拔地帶自然條件、故障率比較低且性能優(yōu)越的施工設(shè)備。相關(guān)工作人員需適應(yīng)高原惡劣的環(huán)境,同時(shí)也要有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。
4)設(shè)立完善的施工工藝控制系統(tǒng),確保路面施工的質(zhì)量。施工工藝需確保瀝青混合料的攪拌、運(yùn)輸、攤鋪與碾壓的順利進(jìn)行,制定天氣急劇變化等不利情況發(fā)生后的應(yīng)對措施。
5)提高施工中的應(yīng)急設(shè)備,讓施工能夠有序,并且安全地進(jìn)行。
綜上所述,本文分析了高海拔地區(qū)的環(huán)境因素,總體分析了存在的問題以及難點(diǎn),找出了基于高海拔地區(qū)環(huán)境特點(diǎn)的瀝青混凝土路面施工技術(shù)重點(diǎn),為我國西部地區(qū)高海拔地區(qū)公路建設(shè)奠定了一定的基礎(chǔ)。
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