鹿瑤
(重慶城市職業(yè)學(xué)院建筑工程學(xué)院,重慶402160)
市政道路服務(wù)城市內(nèi)部系統(tǒng)為城市交通、大眾生活出行提供便利,在城市空間結(jié)構(gòu)和運(yùn)行中扮演著重要角色。因此,必須加強(qiáng)市政道路工程整體施工的質(zhì)量控制,確保道路可以規(guī)范、長久使用。瀝青混凝土材料屬于市政道路施工中的基礎(chǔ)材料,由于成本低、操作簡單,成為市政道路建設(shè)中的核心應(yīng)用材料。
然而,在城市市政道路瀝青路面使用中,有時會出現(xiàn)局部裂縫、井圈斷裂、路面局部坑槽缺料等質(zhì)量問題,由此影響了交通出行,減少了市政道路的使用壽命。面對這一問題,在市政道路施工中必須加強(qiáng)瀝青混凝土材料的質(zhì)量控制,進(jìn)而強(qiáng)化市政道路施工建設(shè)水平。
在市政道路施工中,瀝青混凝土技術(shù)是常見的施工內(nèi)容,它是指在道路路基和路面使用瀝青和混凝土材料混合形成的混料。通常道路的基礎(chǔ)是混凝土結(jié)構(gòu),進(jìn)而與混凝土、瀝青相混合,配比形成的集料作為市政道路施工應(yīng)用材料,并在明確材料的基礎(chǔ)上,完成混凝土澆筑、路面混凝土攤鋪等作業(yè)環(huán)節(jié)。道路施工建設(shè)尤為強(qiáng)調(diào)平整性和穩(wěn)定性,因而瀝青混凝土施工技術(shù)在操作中需要使用大型機(jī)械設(shè)備,如壓路機(jī)、攤鋪機(jī),對瀝青混凝土材料進(jìn)行均勻攤鋪,并壓實(shí)平整,使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。
從材料本身來說,瀝青混凝土是廣泛使用的工程建設(shè)材料,具有耐用性、高強(qiáng)度等特征,它與鋼筋材料結(jié)合制成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),將會大大提升工程的穩(wěn)固性和強(qiáng)度;同時,瀝青混凝土材料以人工選配且有一定級配的礦料為主,與標(biāo)準(zhǔn)比例的路面施工瀝青材料在科學(xué)控制條件下拌制形成混合料,因密實(shí)程度存在區(qū)別,這種混合料可以劃分為不同的種類,比如密級配、開級配[1]。其中,密級配碎石混合料在道路施工中經(jīng)久耐用,整體性和強(qiáng)度更為突出,并在市政道路建設(shè)施工中應(yīng)用較為廣泛,是高級瀝青混凝土路面的代表性材料。站在市政道路層面來分析,這一工程受多種地勢地貌條件的影響,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,承受城市大量車輛高頻行駛損耗,所以,施工中對材料的質(zhì)量要求較高。
瀝青混凝土道路施工技術(shù)則充分滿足了市政道路建設(shè)要求,一方面構(gòu)建的路面性能較強(qiáng),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,能夠適應(yīng)多變的氣候條件,并按照城市道路的使用需求來控制瀝青混凝土路面的摩擦系數(shù),由此可以保障城市車輛安全出行要求;另一方面,在攤鋪施工中,瀝青混凝土材料具有較強(qiáng)的吸附性、延展性,在很大程度上保護(hù)了道路路基,使其免受外界侵蝕。隨著我國道路工程建設(shè)水平的提升,對瀝青混凝土施工技術(shù)工藝的作業(yè)越來越成熟,其在整個道路施工中的優(yōu)勢更加突出。但市政道路發(fā)展中不斷出現(xiàn)新變化,路面損害現(xiàn)象長期存在,由此瀝青混凝土材料的質(zhì)量控制成為重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容。
在市政道路瀝青混凝土技術(shù)施工中,涉及的材料包括碎石、石屑或砂、礦粉及路用瀝青,因結(jié)合料、集料品存在區(qū)別,選擇的材料種類會直接影響道路施工質(zhì)量。通常,瀝青混凝土路面承載綜合功用,既要滿足抗裂、防水滲和抗滑等客觀要求,還需要保證道路的耐久性與穩(wěn)定性。
因此,市政道路施工所選擇的礦粉、砂石、瀝青等相關(guān)材料在質(zhì)量上要達(dá)到行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。以瀝青混合料為例,按照市政道路建設(shè)類型,機(jī)動車道和非機(jī)動車道上下面層需要區(qū)分材料種類。機(jī)動車道上層以4cm 的細(xì)粒式改性瀝青混凝土為主,而非機(jī)動車道則選擇4cm 細(xì)粒式瀝青混凝土,且要充分實(shí)現(xiàn)抗滑、平整、密水等功能。同樣,中下層所采用的瀝青混合料也需要詳細(xì)區(qū)分,并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和綜合性功能。如非機(jī)動車道路面中下層的施工,以6cm 中粒式瀝青混凝土材料為主,實(shí)現(xiàn)抗剪切、抗高溫、抗車轍、密實(shí)的基本功能的同時,還要發(fā)揮耐疲勞、抗開裂性能。
總體而言,市政道路施工中所選擇的材料類型會直接影響瀝青混凝土施工質(zhì)量控制技術(shù)。除了應(yīng)按照道路工程實(shí)際情況選擇合適的材料外,還要嚴(yán)格遵循行業(yè)內(nèi)的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn),比如與《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)、《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ 1-2008)等技術(shù)規(guī)范相符合[2]。
市政道路工程由一系列作業(yè)活動組成,其中材料質(zhì)量既受本身性能的影響,又在于施工中各個操作方法的干預(yù),即施工質(zhì)量控制技術(shù)。混凝土材料質(zhì)量的控制在選用、檢測環(huán)節(jié)相繼展開,為了保證各個環(huán)節(jié)的混凝土材料達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,材料拌和、運(yùn)輸及碾壓階段相應(yīng)要進(jìn)行質(zhì)量控制,而采用的控制方法則直接關(guān)系質(zhì)量規(guī)格是否達(dá)標(biāo)。在瀝青混凝土材料拌和過程中,通常要利用綜合加工機(jī)械電子設(shè)備來支持集料供應(yīng)、加熱、拌和等施工要求,同時施工人員需要精準(zhǔn)控制工藝流程和拌和時間。很多市政道路工程在瀝青混凝土拌和完成至運(yùn)輸時期,會忽視質(zhì)量控制作業(yè),由此影響了材料的使用性能。為改善這一狀況,瀝青混凝土材料的運(yùn)輸要結(jié)合道路施工環(huán)境來動態(tài)調(diào)節(jié)自卸汽車,并且在運(yùn)輸過程中注意控制溫度,保持車廂整潔度,及時處理瀝青混凝土黏結(jié)問題,避免運(yùn)輸材料存在雜物。
此外,對于攤鋪碾壓階段的瀝青混凝土質(zhì)量控制,必須結(jié)合施工的情景進(jìn)行專業(yè)化作業(yè)。比如攤鋪熱拌瀝青混凝土?xí)r,集料的最大粒徑需要低于瀝青層的壓實(shí)厚度,最終獲得積極壓實(shí)效果,避免發(fā)生離析問題。同時,市政道路施工中對瀝青混凝土材料的控制要對碾壓環(huán)節(jié)長度、時間、速度做出合理調(diào)控,保持穩(wěn)定性,得以通過高質(zhì)量的材料結(jié)構(gòu)延長市政道路的使用壽命。
市政道路施工中,瀝青混凝土原材料包括添加劑、礦粉、粗細(xì)集料等,各個材料在性能、類型等方面存在差別,而選擇原材料質(zhì)量的好壞會直接影響后期路面拌和、攤鋪等環(huán)節(jié)的質(zhì)量,因此需要按照公路行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制瀝青混凝土原材料質(zhì)量。在瀝青混凝土材料結(jié)構(gòu)中,瀝青屬于黏稠膠結(jié)材料,具備感溫性、黏聚性和耐久性等特征,但其性能和質(zhì)量與瀝青供應(yīng)廠家的提煉方法有關(guān),若缺乏高水平的生產(chǎn)技巧,供應(yīng)瀝青的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)很難符合市政道路建設(shè)要求。
因此,相關(guān)人員在使用瀝青這一原材料之前首先應(yīng)做大量市場調(diào)研,并實(shí)施性能檢測,確保施工中采用的瀝青在軟化、蠟含量等指標(biāo)上達(dá)到規(guī)范要求。其次則是粗集料和細(xì)集料質(zhì)量的控制。粗集料要以耐磨性和強(qiáng)度較高的碎石、大理巖、砂巖等類型為主,表面需要保證沒有雜質(zhì)和風(fēng)化問題,且外形要以球狀為主。特別在投入施工時,所選擇的粗集料需要實(shí)施壓碎值檢驗(yàn)活動,使其規(guī)格質(zhì)量達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)集料是指石屑、機(jī)制砂等材料,混合材料中的細(xì)集料要以機(jī)制砂為主,并參照瀝青混凝土的等級對細(xì)度模數(shù)加以控制[3]。
在道路施工中,要求礦粉保持干燥且不含有泥土等雜質(zhì)。在瀝青混凝土材料結(jié)構(gòu)中,礦粉若占據(jù)較大表面積,其黏聚力、強(qiáng)度就會明顯提升。但礦粉需要嚴(yán)格依據(jù)配合比來添加,否則當(dāng)?shù)V粉比例較低或者較高時,瀝青混凝土路面就會發(fā)生干燥、開裂或者泛油等病害。因此,在選擇礦粉類型、數(shù)量方面要做好專業(yè)性的控制調(diào)配,使其在混合料中保持合適比例。
瀝青混凝土道路對于密實(shí)程度、強(qiáng)度、平整度有嚴(yán)格要求,其混合料的配合比質(zhì)量控制直接影響市政道路整體的施工質(zhì)量,由此需要對使用的礦料、瀝青材料進(jìn)行科學(xué)配比。在很多市政道路瀝青混凝土路面建設(shè)中,經(jīng)常出現(xiàn)混合料配合比設(shè)計不當(dāng)而引起的質(zhì)量問題,這通常來自施工人員對試驗(yàn)配比的忽視,或在拌和混凝土過程中,導(dǎo)致儲料倉、聚料斗這兩處出現(xiàn)離析問題。當(dāng)瀝青混合料溫度控制不適宜時,離析現(xiàn)象會不斷出現(xiàn)在施工中。其次,瀝青混合料的質(zhì)量受環(huán)境因素干擾,若施工環(huán)境的溫度過低或過高,瀝青混合料的壓實(shí)密度、適應(yīng)性都會被影響,導(dǎo)致其性能降低。
所以,施工人員需要通過控制混凝土材料配比來保證質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合市政道路施工情況對環(huán)境、設(shè)備溫度進(jìn)行有效干預(yù)[4]??傮w而言,要獲得高質(zhì)量的瀝青混凝土材料,施工人員要嚴(yán)格遵循級配標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計瀝青混凝土的配合比。具體由三部分組成:一要確定瀝青混凝土的油石比,使其指標(biāo)滿足市政道路施工建設(shè)要求。在操作過程中,需在配合比內(nèi)選擇最優(yōu)的瀝青用量,依據(jù)設(shè)計級配將礦料與混凝土拌和,并選擇試件開展馬歇爾試驗(yàn),直至施工最終選擇的混合料在性能上符合道路工程的實(shí)際使用要求。二要分析并檢查瀝青混凝土配比中所利用的各項(xiàng)材料具備的適應(yīng)性,檢驗(yàn)每一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),保證滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。三要管控瀝青混凝土中的黏度,防止在施工中受溫度影響。
在市政道路施工中,關(guān)于瀝青混凝土材料的應(yīng)用由多個環(huán)節(jié)組成,并且影響質(zhì)量的要素較多。因此,為更好落實(shí)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),使瀝青混凝土材料發(fā)揮理想性能,道路施工人員需要結(jié)合必要作業(yè)環(huán)節(jié)制定材料質(zhì)量控制目標(biāo),明確控制的內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施人員,就瀝青混凝土材料的質(zhì)量問題構(gòu)建系統(tǒng)控制管理任務(wù),為市政道路瀝青混凝土技術(shù)效用的發(fā)揮創(chuàng)造有利條件。首先是施工準(zhǔn)備工作,除了準(zhǔn)備規(guī)范、足量的瀝青和砂石等材料,還需要完善相關(guān)聯(lián)的作業(yè)任務(wù),得以創(chuàng)造規(guī)范化的施工環(huán)境[5]。在準(zhǔn)備工作中,施工人員要強(qiáng)化細(xì)節(jié)性的干預(yù),如瀝青混凝土材料中應(yīng)用的填料、瀝青和粗細(xì)集料要達(dá)到合同技術(shù)規(guī)范要求。市政道路正式施工前一個月,需詳細(xì)闡明使用材料的混合料配合比,包括礦料級配、瀝青的含量等信息。同時,操作瀝青混凝土的拌和設(shè)備、攤鋪設(shè)備等也要滿足技術(shù)規(guī)范要求,確保在施工中正常運(yùn)行。此外,需要在道路檢查井、路緣石等各個結(jié)構(gòu)物的表面均勻涂抹瀝青,檢查道路兩側(cè)路緣石的完整狀況,開展施工測量放樣工作,標(biāo)記瀝青混凝土攤鋪層的設(shè)計標(biāo)高。而針對道路施工需要的瀝青材料和集料,在施工前期需做好準(zhǔn)備干預(yù)工作,如瀝青材料在前期先加熱,保證均勻的溫度下將其順利運(yùn)送至拌和設(shè)備內(nèi),集料的加熱則要控制在170℃以內(nèi),并且控制集料進(jìn)入拌和設(shè)備中的含水量,最終確保應(yīng)用的各個材料在有效條件下發(fā)揮效用[6]。
除了在市政道路施工前期構(gòu)建瀝青混凝土材料質(zhì)量控制活動外,還需要延伸至整個施工過程,包括瀝青混合料的拌制環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、攤鋪及碾壓環(huán)節(jié)。此處,以瀝青混凝土材料的運(yùn)輸為例強(qiáng)調(diào)質(zhì)量控制:第一,運(yùn)輸中選擇超15t 以上且性能優(yōu)良的自卸汽車,并保持車廂部位干凈,底部和側(cè)板部位采用柴油和水1∶3 比例調(diào)制而成的混合物實(shí)施噴灑處理。同時,為避免車廂和瀝青發(fā)生黏結(jié)問題,需要及時清除車廂底部積存的油水。第二,運(yùn)輸中車輛移動應(yīng)保持合適位置和次數(shù),防止混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象,并且運(yùn)輸材料最終要符合施工拌和機(jī)和攤鋪機(jī)等設(shè)備的作業(yè)要求,在各環(huán)節(jié)的有效配合下得以將瀝青混凝土材料質(zhì)量控制在標(biāo)準(zhǔn)化范圍內(nèi)[7-8]。
在市政道路施工中,瀝青混凝土材料質(zhì)量控制是至關(guān)重要的作業(yè)內(nèi)容,這一材料類型較多且性能各不相同,使用中的配合比、操作設(shè)備及周圍環(huán)境都會影響瀝青混凝土的實(shí)際質(zhì)量,進(jìn)而直接體現(xiàn)在道路整體的使用質(zhì)量上,從而影響道路交通安全。因此,在市政道路施工建設(shè)中需要就瀝青混凝土材料質(zhì)量問題構(gòu)建控制活動目標(biāo),在材料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)與施工過程中加以控制,包括所選材料的試驗(yàn)檢查、瀝青混凝土配合料的配合比及拌和設(shè)備的檢查等。按照工程標(biāo)準(zhǔn)要求對材料質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān),進(jìn)而鋪筑高水平、高質(zhì)量的市政瀝青混凝土道路,為城市建設(shè)高規(guī)格的道路工程。