馮美誠
(四川廣南高速公路有限公司,四川 成都 610000)
我國最早鋪設(shè)的公路經(jīng)過長期的使用,陸續(xù)出現(xiàn)很多問題,損壞情況嚴(yán)重,要不斷地進(jìn)行修復(fù),因此,公路的養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。當(dāng)前,公路路面的養(yǎng)護(hù)工作主要以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)為主,在未引起嚴(yán)重路面病害前定期對公路進(jìn)行巡查,發(fā)現(xiàn)那些可能會(huì)引發(fā)路面問題的隱患以及不嚴(yán)重的病害,未雨綢繆,減少后期養(yǎng)護(hù)的成本,增加公路使用壽命,確保交通安全運(yùn)營。文章參考某高速公路工程的實(shí)際情況,探討稀漿封層施工技術(shù)的要點(diǎn),希望借助科學(xué)的施工技術(shù),確保稀漿封層施工技術(shù)充分發(fā)揮作用,為高速公路安全以及質(zhì)量提供支持。
稀漿封層施工技術(shù)借助機(jī)械設(shè)備在工程中的應(yīng)用,把前期調(diào)配好的混合料鋪撒到公路路面。混合料主要由水、瀝青、砂石料、填充劑等組成,在實(shí)際的施工過程中,能夠直接鋪撒到公路路面,最后在路面上成型,確保公路路面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,能夠安全投入使用,使路面更加平整,提高人們出行的安全性和舒適性。高速公路經(jīng)過一段時(shí)間的投入運(yùn)營,由于各種不定因素的影響,極易發(fā)生塌陷、裂縫等威脅路面安全的病害,一旦公路路面出現(xiàn)上述病害以及損壞,可以借助稀漿混合料技術(shù)進(jìn)行修復(fù),恢復(fù)路面的正常性能,經(jīng)測試達(dá)標(biāo)后正常投入使用。
稀漿封層施工技術(shù)中使用的材料主要是瀝青,瀝青具有流動(dòng)性,能夠平整的鋪撒在各種路面上,鋪撒均勻的瀝青風(fēng)干后能夠形成平整的瀝青膜,由于瀝青比較粗糙,會(huì)增加公路路面的摩擦力,而且使公路路面的使用時(shí)間增加,良好的防滑能力可以保證行人和汽車的安全,確保交通的正常穩(wěn)定運(yùn)行[1]。
多數(shù)情況下,稀漿封層施工技術(shù)使用的物料顆粒都不大,并且吸附性能比較強(qiáng),針對那些投入運(yùn)營時(shí)間長、長時(shí)間得不到維護(hù)的公路路面,可以進(jìn)行很好的密封,尤其是那些有裂縫的公路,能夠很好地進(jìn)行修復(fù)。借助稀漿封層施工技術(shù),可以防止公路路面出現(xiàn)滲漏水的病害,對公路路面進(jìn)行很好地保護(hù),增加公路使用年限。并且,在雨季多發(fā)地區(qū)應(yīng)用稀漿封層施工技術(shù),可以有效阻止?jié)B漏問題的出現(xiàn)。
瀝青路面中主要的組成部分就是瀝青,一方面會(huì)對生態(tài)環(huán)境帶來污染,另一方面,瀝青本身的價(jià)格比較高,增加經(jīng)濟(jì)成本,這是瀝青材料比較致命的缺點(diǎn),但是稀漿封層施工技術(shù)主要材料是乳化瀝青,具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),有助于我國可持續(xù)發(fā)展。
此高速公路工程項(xiàng)目的全線長度為66.28km,起訖樁號是K51+337—K107+617,設(shè)計(jì)的是雙向六車道,限定車速為120km/h,項(xiàng)目于2018 年10 月建成通車[2]。近些年來,隨著高速公路交通量的不斷增加,原路面形成了較多的質(zhì)量病害,例如裂縫病害、坑槽病害及車轍病害等。尤其是在持續(xù)性降雨條件下,路面積水問題較為嚴(yán)重,導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)性能弱化,從而直接威脅高速公路行車的安全性。
通過實(shí)地調(diào)研高速公路路面質(zhì)量病害情況,然后結(jié)合病害類型、特點(diǎn)及養(yǎng)護(hù)要求,多方討論、研究后確定采用稀漿封層技術(shù)進(jìn)行路面修復(fù),以顯著改善原路面的路用性能,實(shí)現(xiàn)高速公路的安全通車。
稀漿封層施工過程中,原材料選擇及配合比至關(guān)重要。
4.1.1 原材料選擇
(1)瀝青。在稀漿封層施工技術(shù)中,采用的主要材料為瀝青,瀝青材料可以保證混合料的黏結(jié)性,結(jié)合本工程情況,本次施工選擇使用改性乳化瀝青材料,選用的改性乳化瀝青材料應(yīng)滿足設(shè)計(jì)文件及規(guī)范以及各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求[3]。
(2)集料。集料在稀漿封層中主要起到骨架的作用,可以有效地保證封層的強(qiáng)度,集料粒徑的大小直接決定了封層的厚度,本工程稀漿封層厚度設(shè)計(jì)為1cm,因此,選用的集料應(yīng)為細(xì)粉料,除此之外,還要通過對集料的篩分試驗(yàn)來確定集料的級配,集料篩分試驗(yàn)的結(jié)果如表1 所示。
表1 集料篩分試驗(yàn)結(jié)果
(3)其他材料。稀漿封層混合料中還包括水、水泥、礦粉等材料,其中水采用干凈、無污染的飲用水即可,水泥選擇普通硅酸鹽水泥,其標(biāo)號應(yīng)≤32.5,礦粉采用石灰?guī)r礦粉且不得有結(jié)塊現(xiàn)象,其粒徑應(yīng)控制在0.075mm,含水率應(yīng)控制在1%以內(nèi)。
4.1.2 配合比設(shè)計(jì)
(1)混合材料的配比系數(shù)是由實(shí)驗(yàn)結(jié)果來決定,通過稠度實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到混合材料最合適的含水率,實(shí)驗(yàn)有三組,瀝青的使用重量都是7.2%,含水率的數(shù)值是8.0%、8.8%以及9.6%,有實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出最適宜的含水量是8.8%。
(2)濕輪磨耗以及負(fù)荷輪實(shí)驗(yàn)用來分析出最合適的乳化瀝青占比,進(jìn)行了5 組濕輪磨耗實(shí)驗(yàn),乳化瀝青占有量含量12.2%、12.6%、13.0%、13.4%、13.8%,負(fù)荷輪試也是5 組,乳化瀝青占比為12.4%、12.9%、13.5%、13.8%、14.2%由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,混合料中乳化瀝青的占比在12.4%~13.4%內(nèi)就達(dá)標(biāo),最合適的乳化瀝青含量是12.9%。
(3)黏結(jié)力試驗(yàn)是用來明確混合料的初凝和終凝的最佳時(shí)間,本次實(shí)驗(yàn)使用的是上面實(shí)驗(yàn)確定的最合適的原材料含量,由結(jié)果可以看出,混合料的初凝以及終凝時(shí)間的確定能夠使施工工序的確定以及交通恢復(fù)的時(shí)間更加合理[4]。
(1)路面清理。在進(jìn)行現(xiàn)場施工時(shí),為了施工作業(yè)的良好推進(jìn),防止由于汽車來往阻礙施工以及確保交通安全,要封閉施工位置,并且要確保施工現(xiàn)場的干凈整潔,在進(jìn)行現(xiàn)場清理時(shí)要不留死角,保證公路表面沒有任何垃圾,確保施工作業(yè)的高質(zhì)量進(jìn)行。為了使清理效果更好,清掃人員可以借助高壓水槍來沖洗路面,只有路面的清潔程度符合施工作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),后續(xù)的稀漿封層才能更好地和基層結(jié)構(gòu)進(jìn)行粘合,才能達(dá)到修復(fù)要求,保證公路維護(hù)的質(zhì)量達(dá)到投入運(yùn)營的標(biāo)準(zhǔn)。
(2)瀝青灑布。通過專用灑布車實(shí)施乳化瀝青一次性灑布,結(jié)合瀝青黏度情況選擇適宜的噴嘴,以實(shí)現(xiàn)瀝青的均勻?yàn)⒉?。同時(shí)灑布車運(yùn)行過程中應(yīng)對瀝青噴灑量與速度進(jìn)行合理控制,噴嘴和油管夾角處于20°~25°,確保瀝青噴灑表現(xiàn)為霧狀,防止發(fā)生噴灑遺漏現(xiàn)象[5]。此外,針對邊角位置的瀝青灑布,需要選擇人工灑布方式,以提升瀝青灑布效果。
在透層瀝青灑布施工完成之后,需要認(rèn)真檢驗(yàn)瀝青灑布效果,并將透層表面打掃干凈,以保證符合施工要求。根據(jù)單幅路寬及攤鋪機(jī)箱體實(shí)際寬度,科學(xué)劃分車道養(yǎng)護(hù)數(shù)量,然后繪制控制線,以有效引導(dǎo)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。此項(xiàng)目中稀漿封層施工采用的是機(jī)械化方式,應(yīng)提前配置各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備、試驗(yàn)檢測設(shè)備,進(jìn)場后安排專業(yè)人員檢查設(shè)備性能參數(shù),同時(shí)進(jìn)行合理調(diào)試,以保證各項(xiàng)設(shè)備處于最佳狀態(tài)[6]。
此項(xiàng)目中稀漿混合料應(yīng)確保均勻、充分拌和,同時(shí)保證無花白料、結(jié)團(tuán)及離析等問題,以提升稀漿封層施工效果。若是存在以上問題,首先禁止進(jìn)場使用,然后查找分析問題形成原因,結(jié)合實(shí)際情況合理調(diào)整礦料級配、拌和時(shí)間等重新拌制,直到混合料性能質(zhì)量符合施工要求。
按照室內(nèi)試驗(yàn)確定的配合比要求制備稀漿混合料,保證其均勻、充分拌和之后,且性能質(zhì)量符合要求才能夠開始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。與此同時(shí),需要對拌和機(jī)內(nèi)的混合料拌和時(shí)間進(jìn)行合理控制,使乳化瀝青的溫度不高于70℃,以免影響稀漿混合料攤鋪效果。在攤鋪施工階段,需要認(rèn)真檢查稀漿混合料變化狀況,然后以此為依據(jù)對含水量進(jìn)行科學(xué)控制,從而使混合料稠度滿足施工規(guī)定要求。攤鋪機(jī)必須勻速、慢速、連續(xù)行駛,具體參考稀漿混合料實(shí)際拌和量而定,通常行駛速度處于10~30m/min。稀漿混合料攤鋪施工完成之后,需要對攤鋪效果進(jìn)行檢測,以及安排施工人員對攤鋪車進(jìn)行清潔處理,以免對現(xiàn)場環(huán)境造成污染。
此外,若是施工時(shí)選擇的礦料含水量比較大,則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整攤鋪機(jī)的性能參數(shù),保證稀漿混合料配制滿足要求才可以攤鋪。為了能夠?qū)崿F(xiàn)均勻、連續(xù)攤鋪,需要合理控制攤鋪厚度。同時(shí),稀漿混合料攤鋪施工階段必須安排專人負(fù)責(zé)檢查,若是路面攤鋪不平整,則應(yīng)立即停止攤鋪施工,然后實(shí)施修補(bǔ)或者是抹平處理,以確保攤鋪平整度符合要求。針對攤鋪機(jī)難以施工的部位,則應(yīng)選擇人工方式完成稀漿混合料攤鋪,尤其是縱縫、橫縫接觸部位,應(yīng)保證無明顯凹凸現(xiàn)象。
碾漿壓封作層業(yè)面碾壓是整個(gè)施工作業(yè)中一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),碾壓要從兩側(cè)向中間進(jìn)行,做好公路工程中的橫縱接縫碾壓,保證工程壓實(shí)度能夠達(dá)到預(yù)期。碾壓期間要采用自重超過16t 的膠輪壓路機(jī),對公路進(jìn)行連續(xù)2~3 遍碾壓,確保經(jīng)過碾壓后,整體密實(shí)度能夠達(dá)到預(yù)期。在開展壓實(shí)作業(yè)期間,壓路機(jī)在需要緩慢、均勻行駛,碾壓期間不得出現(xiàn)調(diào)頭、停頓等各種會(huì)影響碾壓質(zhì)量的不良現(xiàn)象。而對于新舊路連接部位,需要采用碾壓機(jī)進(jìn)行多次碾壓施工。
待稀漿封層攤鋪施工完成,同時(shí)整體上基本成型之后,必須根據(jù)有關(guān)規(guī)定基本要求嚴(yán)格實(shí)施養(yǎng)護(hù)作業(yè),尤其要保證稀漿封層養(yǎng)護(hù)時(shí)間符合要求。在稀漿混合料黏結(jié)力大于2.0N/m 后,表面稀漿混合料已經(jīng)達(dá)到凝固狀態(tài),同時(shí)形成了一定的強(qiáng)度,由此就完成了養(yǎng)護(hù)作業(yè),可以解除管制措施恢復(fù)交通。
此高速公路工程養(yǎng)護(hù)中,為了能夠提升稀漿封層施工質(zhì)量,就必須結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況采取合理、可行的質(zhì)量控制措施,詳細(xì)如下。
(1)在進(jìn)行稀漿封層施工之前,必須確定質(zhì)量控制目標(biāo),同時(shí)要求施工人員圍繞質(zhì)量控制目標(biāo)嚴(yán)格落實(shí)稀漿封層施工質(zhì)量控制。
(2)項(xiàng)目部需要建立合理、可行的質(zhì)量管理制度,通過各項(xiàng)制度措施的有效落實(shí),為稀漿封層施工質(zhì)量提供保障。成立質(zhì)監(jiān)部門,配置專業(yè)質(zhì)量檢查人員,編制成熟的質(zhì)量管理控制體系。提前組織施工人員參加專業(yè)技能培訓(xùn),不斷提升其施工質(zhì)量控制意識,把質(zhì)量和獎(jiǎng)金進(jìn)行關(guān)聯(lián),通過實(shí)施獎(jiǎng)懲機(jī)制,促使施工人員規(guī)范作業(yè),從而保證稀漿封層施工質(zhì)量。
(3)項(xiàng)目質(zhì)檢工程師必須認(rèn)真檢查各項(xiàng)工序施工質(zhì)量,主要包含各項(xiàng)原材料的性能、規(guī)格等是否滿足規(guī)定要求,各環(huán)節(jié)的技術(shù)方法是否滿足規(guī)范要求。針對不合格的材料、工序等禁止驗(yàn)收使用,要求更換符合要求的材料,或者是進(jìn)行返工,質(zhì)量檢查合格后才能夠驗(yàn)收。與此同時(shí),定期檢查各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備的性能參數(shù),以保證機(jī)械設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)。此外,也要檢查稀漿混合料配比情況,以及試驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性,使其符合規(guī)范要求。
(4)在稀漿封層施工過程中,需要合理控制混合料稠度與破乳時(shí)間等。所以為了能夠使稀漿混合料稠度符合施工要求,就必須根據(jù)實(shí)際施工狀況合理控制用水量,采用增加或者是減少拌和用水的措施,保證稀漿混合料稠度一直處在良好狀態(tài)。而破乳時(shí)間直接關(guān)系到稀漿封層施工效果,所以一定要加強(qiáng)控制。稀漿混合料在拌制和攤鋪過程中需要保持穩(wěn)定,若是破乳時(shí)間過早,就容易造成瀝青結(jié)團(tuán)或是攤鋪厚度不一致等問題,從而影響?zhàn)ず闲Ч?。若是破乳時(shí)間較晚,就會(huì)影響稀漿封層的成型效果。因此需要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況,采用適宜的添加劑對破乳時(shí)間進(jìn)行合理控制,從而提升稀漿封層的施工質(zhì)量。
綜上所述,公路路面養(yǎng)護(hù)施工是一項(xiàng)復(fù)雜工作,施工開展期間面臨許多難點(diǎn)和重點(diǎn),這些難點(diǎn)和重點(diǎn)會(huì)對工程最終質(zhì)量造成直接影響。而在高速公路工程項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)中采用稀漿封層施工技術(shù),能夠顯著改善路面的行車性能,提高行車舒適度,延長高速公路的使用年限,值得推廣。