陳 冰
(中國水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司,陜西西安 712000)
瀝青路面具有諸多優(yōu)勢,最為顯著的有堅(jiān)固性良好、滲透性良好、耐久性良好等,即使長期承受較大的荷載重量,瀝青路面一般也不會(huì)發(fā)生變形,運(yùn)營過程的管理工作也較為簡單、方便。但瀝青路面對(duì)溫度極其敏感,施工過程中一旦管理不善,會(huì)出現(xiàn)混凝土離析問題,對(duì)整個(gè)公路工程質(zhì)量造成巨大影響。
新元高速公路改擴(kuò)建工程橫跨河北省新樂市和正定高新區(qū),道路里程22.47 km,由原來的雙向四車道改建為雙向六車道,分別從道路兩側(cè)各新增1道3.75 m寬車道,路面寬度由原來的27 m擴(kuò)寬為34.5 m。路面結(jié)構(gòu)整體厚度為74 cm,結(jié)構(gòu)由下到上分別為底基層、下基層、上基層、下面層、中面層和上面層,施工材料分別為三層18 cm厚水穩(wěn)碎石、密集配瀝青碎石(ATB-25)、橡膠瀝青(ARHW-20)和瀝青瑪蹄脂碎石(SMA-13)。項(xiàng)目施工中,先攤鋪新增車道下面層和中面層,再整體罩面。
(1)設(shè)計(jì)目標(biāo)配合比。
在堆放物料的不同地方抽取物料,根據(jù)物料性能的平均值設(shè)計(jì)目標(biāo)配合比。
(2)設(shè)計(jì)生產(chǎn)配合比。
分別在每一個(gè)拌和樓的熱料倉中抽取適量瀝青粗集料樣品,合理調(diào)整冷料倉的轉(zhuǎn)速以及冷料倉上料比,保持冷料倉供料比平衡。
(3)對(duì)混合料進(jìn)行拌和。
待拌和機(jī)穩(wěn)定后,立即開展馬歇爾試驗(yàn)和抽提試驗(yàn),利用這兩個(gè)試驗(yàn)確定最佳的瀝青用量。待混合料攤鋪至路面,需要檢驗(yàn)人員以鉆孔取芯的方式檢驗(yàn)瀝青路面的壓實(shí)度和孔隙率。
(1)施工材料管理。
瀝青混凝土材料構(gòu)成較為復(fù)雜,只有以特定的比例將特定的物料拌和在一起,才能得到符合應(yīng)用要求的混合料,為了保證瀝青混凝土材料的質(zhì)量,必須加強(qiáng)對(duì)各種原材料的管理,設(shè)置專門的管理人員,所有集料分類堆放,采取必要的防潮、防曬措施。在堆放和管理集料的過程中,現(xiàn)場集料管理人員務(wù)必配合質(zhì)檢部門做好集料的抽檢工作。
(2)配合比控制。
為了保證瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的合理性,應(yīng)嚴(yán)格按照流程設(shè)計(jì)確定瀝青混合料配合比:根據(jù)道路工程施工要求精心設(shè)計(jì)→試驗(yàn)論證→試驗(yàn)段施工確定。
為了提高公路面層混合料性質(zhì)的均勻性和穩(wěn)定性,項(xiàng)目施工團(tuán)隊(duì)必須嚴(yán)格按照該流程設(shè)計(jì)確定瀝青混合料配比,注意控制每一種集料的用量。
(3)混合料溫度的管控。
所有混合料都要經(jīng)過升溫才能投入拌和樓中拌和,瀝青的加熱升溫大多通過導(dǎo)熱油實(shí)現(xiàn)。一般情況下,瀝青混合料出料時(shí)的溫度需要控制在160~170 ℃,只有嚴(yán)格控制混合料的溫度,才能有效避免超溫料或花白料的出現(xiàn)。只要料溫超過180 ℃,即按廢料處理,完成拌和的混合料運(yùn)至施工現(xiàn)場的溫度必須超過140 ℃。
攤鋪和碾壓施工中,混合料的溫度一般需要控制在130~140 ℃、≥120 ℃為最佳,完成碾壓施工后,混合料溫度一般也必須超過90 ℃。如果瀝青混合料的拌和工作已經(jīng)完成,但因?yàn)槠渌蛩氐挠绊懖荒芰⒓赐度胧┕な褂?,?yīng)立即對(duì)其進(jìn)行倉儲(chǔ)和保溫,如果倉儲(chǔ)保溫的時(shí)間超過6 h,也應(yīng)按廢料處理[1]。
我國攤鋪施工主要采用履帶式攤鋪機(jī),攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中,攤鋪速度控制在2~6 m/min,保證整個(gè)攤鋪過程的均勻性和穩(wěn)定性,相鄰攤鋪機(jī)在作業(yè)中應(yīng)該保持前后錯(cuò)開10~20 m的距離,兩個(gè)攤鋪機(jī)的搭接寬度一般為5~10 cm。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工中,交叉口的位置一般不需要進(jìn)行修整和處理,如果需要額外進(jìn)行人工找補(bǔ),應(yīng)在專業(yè)技術(shù)人員的指揮下完成。完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后,針對(duì)質(zhì)量不合格的位置,需要重新進(jìn)行攤鋪,保證整個(gè)公路路面的攤鋪施工作業(yè)質(zhì)量。
完成瀝青混合料攤鋪后需要對(duì)其進(jìn)行碾壓,碾壓施工一般分三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行,即初壓、復(fù)壓、終壓,為了防止出現(xiàn)重復(fù)碾壓和漏壓的問題,碾壓一般需要使用標(biāo)線加以標(biāo)注。碾壓施工中需要格外注意車輛車道的變化,對(duì)于已經(jīng)完成碾壓的路段,壓路機(jī)應(yīng)停止振動(dòng),完成變道后才能繼續(xù)保持勻速緩慢前進(jìn),避免損壞已經(jīng)碾壓成型的瀝青路面。
瀝青路面施工作業(yè)過程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)縱橫向的施工縫,施工縫的出現(xiàn)會(huì)影響瀝青路面整體施工質(zhì)量,為此必須加強(qiáng)對(duì)瀝青路面縱橫縫的處理。針對(duì)縱向施工縫的處理,一般需要用2臺(tái)攤鋪機(jī)配合作業(yè),在已經(jīng)完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的混合料中預(yù)留20~30 cm寬的區(qū)域,這個(gè)區(qū)域暫時(shí)不進(jìn)行碾壓,作為后續(xù)攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面;后續(xù)部分?jǐn)備佂瓿珊筮M(jìn)行騎縫碾壓作業(yè),消除縫跡,保證縱向施工縫的處理效果。
針對(duì)橫向施工縫,一般采用平接縫的處理方式,沿著縫隙設(shè)置3 m直尺,呈懸臂狀,切割直尺脫落的位置(橫向施工縫的處理位置),切割設(shè)備一般為鋸縫機(jī),切縫要垂直于道路中線,清理干凈后在端部涂黏層瀝青繼續(xù)攤鋪,攤鋪時(shí)調(diào)整好預(yù)留高度,碾壓采用橫向碾壓,壓路機(jī)位于已經(jīng)壓實(shí)的路面上,伸入新鋪層的寬度為15 cm,每壓一遍向新鋪混合料方向移動(dòng)15~20 cm,直至壓路機(jī)全部在新鋪層上為止,改為縱向碾壓,提高施工縫的有效性[2]。
熱拌瀝青混合料的輸送一般采用大噸位運(yùn)料車完成,運(yùn)送過程中為了防止損壞基層,運(yùn)料車在行駛過程中不得緊急制動(dòng)、不得急轉(zhuǎn)彎。在運(yùn)用拌和機(jī)裝料時(shí),如果需要挪動(dòng)其位置,應(yīng)盡量保持平衡裝料,防止粗集料發(fā)生離析問題。所有運(yùn)料車都要覆蓋篷布,避免混合料被污染、日曬和雨淋,如果施工過程中應(yīng)用改性瀝青混合料,則需要應(yīng)用苫布對(duì)其加以覆蓋。
攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工前0.5~1 h預(yù)熱攤鋪機(jī),攤鋪機(jī)的預(yù)熱溫度需要超過100 ℃。開始攤鋪后,應(yīng)盡量選擇溫度較高的瀝青混合料,根據(jù)氣溫和瀝青黏度選擇合適的瀝青。改性瀝青混合料的攤鋪溫度應(yīng)比普通瀝青混合料攤鋪溫度高10~20 ℃。攤鋪機(jī)自動(dòng)找平的過程中,基層、上面層和中面層的控制方法不一樣,基層的高程控制一般應(yīng)用鋼絲繩引導(dǎo)的方法,上面層高程的控制一般應(yīng)用平衡梁法進(jìn)行控制,中面層高程的控制方法相對(duì)靈活。
完成瀝青混合料的攤鋪施工后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行碾壓施工,配置足夠數(shù)量的壓路機(jī),旨在減少碾壓長度。碾壓施工盡量集中進(jìn)行,碾壓施工中盡量減少車輛的停頓現(xiàn)象,混合料攤鋪時(shí)間過長,表面品質(zhì)會(huì)受到影響,影響整個(gè)瀝青路面的攤鋪質(zhì)量。
瀝青路面碾壓施工中,需要控制的主要因素有碾壓溫度、壓實(shí)層厚度、壓實(shí)速度和遍數(shù)、壓路機(jī)振幅和頻率。
碾壓施工控制因素如圖1所示。
圖1 碾壓施工中主要控制因素
瀝青混合料碾壓施工中,一定要嚴(yán)格控制混合料的碾壓溫度,如果混合料溫度較高,應(yīng)盡量減少碾壓遍數(shù),保證路面壓實(shí)效果。碾壓作業(yè)中,碾壓設(shè)備的鋼輪可能會(huì)出現(xiàn)黏結(jié)混合料的狀況,造成較為嚴(yán)重的料推移現(xiàn)象,影響路面整體壓實(shí)效果。可以在鋼輪上噴灑表面活性劑霧狀水,以保證碾壓過程不黏輪。如果碾壓施工中,混合料溫度較低,集料表面瀝青油膜的黏度會(huì)增加,影響路面平整度和壓實(shí)度[3]。
碾壓施工中如果碾壓設(shè)備的速度行駛過快,代表混合料碾壓不密實(shí),會(huì)增加碾壓的遍數(shù),必須嚴(yán)格控制碾壓速度,保證碾壓質(zhì)量。壓路機(jī)的頻率和振幅也會(huì)對(duì)碾壓施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,只有控制壓路機(jī)的振動(dòng)頻率和混合料的自振頻率相近,才能促進(jìn)共振現(xiàn)象的出現(xiàn),有效提升混合料壓實(shí)效果。施工實(shí)踐證明,壓實(shí)設(shè)備的振動(dòng)頻率控制在33~50 Hz范圍為最佳。
瀝青混合料主要成分為瀝青、機(jī)制砂、礦粉、石屑。為了保證瀝青路面施工質(zhì)量,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各種集料質(zhì)量的采購質(zhì)量控制,組織專業(yè)的人員對(duì)采購的集料進(jìn)行試驗(yàn)和檢測,對(duì)于質(zhì)量檢測不合格的材料,應(yīng)嚴(yán)禁其進(jìn)入施工現(xiàn)場。還要加強(qiáng)對(duì)施工設(shè)備狀態(tài)的檢查,特別是運(yùn)輸設(shè)備、混合料拌和設(shè)備、碾壓設(shè)備、攤鋪設(shè)備等,確保其處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。
綜上所述,瀝青路面具有諸多優(yōu)勢,深受人們歡迎。為了提高道路施工質(zhì)量,保證道路工程的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,必須加強(qiáng)對(duì)瀝青路面施工技術(shù)的嚴(yán)格控制。文章以實(shí)際工程為例,全面詳細(xì)介紹了瀝青路面施工技術(shù)在道路建設(shè)工程中的具體應(yīng)用,僅供參考。