許愛蘭、王啟勇
(濟南市歷城區(qū)城鄉(xiāng)交通運輸局,山東 濟南 250100)
瀝青混凝土是我國公路工程施工中較為常見的材料,本身具有高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性等多種優(yōu)勢,得到業(yè)內(nèi)人士的高度認(rèn)可。瀝青混凝土路面不僅具有足夠的整體強度和穩(wěn)定性,還具有結(jié)構(gòu)平整無接縫,摩擦系數(shù)大,行車體驗好等使用方面的顯著優(yōu)點,可以為交通運輸安全提供充足保障。然而,公路工程施工普遍具有跨度大、范圍廣、周期長、受環(huán)境條件制約等特點,瀝青混凝土施工會不可避免地遇到各種問題和挑戰(zhàn),所以需要對施工技術(shù)進(jìn)行分析,結(jié)合實際情況,把握技術(shù)要點和施工工藝,既要滿足各項施工規(guī)范要求,又要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo),從源頭上規(guī)避質(zhì)量問題和安全隱患,保證公路工程施工任務(wù)順利完成并達(dá)到預(yù)期效果。
根據(jù)施工經(jīng)驗總結(jié),可以將瀝青混凝土施工技術(shù)的優(yōu)點歸納為以下幾個方面:
第一,使用瀝青混凝土技術(shù)對公路工程路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工,能夠充分發(fā)揮瀝青混凝土材料透水性強這一優(yōu)勢,使施工區(qū)域在最短時間內(nèi)恢復(fù)地下水。如此既能夠有效改善土壤環(huán)境,為地下微生物生存繁衍營造良好條件,又能調(diào)節(jié)生態(tài)平衡,達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)[1]。
第二,公路工程建設(shè)區(qū)域如果出現(xiàn)集中降雨現(xiàn)象,瀝青混凝土路面可以減輕市政排水壓力,這對于城市防洪減災(zāi)來說具有積極意義。
第三,瀝青混凝土路面通??紫堵瘦^大、表面粗糙,與土壤接觸可以聚集大量熱能,便于改善城市溫濕度,進(jìn)而減少熱島現(xiàn)象。
第四,孔隙率較大還能夠降低車輛行駛中產(chǎn)生的噪聲,同時吸附更多城市污染物,如此既能夠營造安靜、舒適的交通運輸環(huán)境,也能夠降低揚塵污染對城市發(fā)展造成的不良影響。
第五,雨水順著瀝青混凝土路面浸入地下,能夠為周邊綠化樹木提供充足水源,有利于提升綠化工程的生態(tài)效益。
2.1.1 圖紙會審
公路工程施工需要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行,一旦圖紙成立,任何人不得隨意更改,這也意味著設(shè)計圖紙能夠直接影響工程建設(shè)水平。所以要想充分保證瀝青混凝土路面施工質(zhì)量達(dá)標(biāo),就要提前做好設(shè)計圖紙會審工作,即組織建設(shè)方、設(shè)計方、監(jiān)理方、施工方等參建方的專業(yè)人員參加圖紙會審,由各方人員根據(jù)工作經(jīng)驗和勘查數(shù)據(jù),提出在圖紙會審中發(fā)現(xiàn)的問題或優(yōu)化圖紙的建議,并整理成文字材料分發(fā)給所有會審人員,供其討論,保證最終審核過關(guān)的圖紙與實際情況相符,能夠為瀝青混凝土技術(shù)操作提供有價值指導(dǎo)[2]。
在此基礎(chǔ)上,施工單位要組織施工人員開展技術(shù)交底工作,保證所有施工人員了解圖紙意圖,明確該項瀝青混凝土施工的要點、重點和難點,并預(yù)測施工過程可能存在的問題,提前采取措施方法,如此,既能夠提高施工人員專業(yè)水平,還能為后期瀝青混凝土路面施工有條不紊地進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。
2.1.2 檢查機械設(shè)備
新時期,我國公路工程施工逐漸向機械化趨勢發(fā)展,尤其是路面施工需要引入各種攤鋪設(shè)備、碾壓設(shè)備等,這對設(shè)備應(yīng)用能力提出較高要求。施工單位根據(jù)施工流程安排情況,合理確定各種設(shè)備進(jìn)場時間,并在進(jìn)場前做好設(shè)備試運行工作。不同設(shè)備的性能、操作要求、適用范圍不盡相同,因此還要針對不同設(shè)備制訂科學(xué)合理的維護(hù)檢修計劃,一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時找到原因并予以解決,這也是提高瀝青混凝土路面施工質(zhì)量和施工效率的關(guān)鍵所在[3]。
2.1.3 檢查施工材料
施工材料是公路工程瀝青混凝土路面施工的重要物質(zhì)條件,也是直接影響工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵要素。在工程施工前,做好材料把關(guān)工作尤為重要。瀝青混凝土路面施工使用的材料數(shù)量較多、種類繁雜,包括瀝青、礫石和其他粗細(xì)集料等,需要從采購環(huán)節(jié)做好質(zhì)量把控工作,對各類材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測,避免不合格材料流入施工現(xiàn)場。同時,要根據(jù)施工要求,合理安排施工材料進(jìn)場,并將運往施工現(xiàn)場的材料堆放在指定位置進(jìn)行分類管理。為了避免自然環(huán)境對施工材料質(zhì)量造成負(fù)面影響,需要在材料堆積區(qū)域設(shè)置防護(hù)棚,并在地面鋪設(shè)墊層,避免地下污染物破壞材料穩(wěn)定性[4]。在此基礎(chǔ)上,施工單位還要嚴(yán)格按照配比配制瀝青混凝土材料,進(jìn)而為后續(xù)施工順利進(jìn)行奠定良好基礎(chǔ)。
2.2.1 確定配合比
施工單位需要結(jié)合公路工程建設(shè)要求、施工環(huán)境等實際情況,合理選擇透層材料,保證使用的材料與道路用液體石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求相符。結(jié)合施工經(jīng)驗總結(jié)來看,在瀝青混凝土路面施工中,使用的煤油量越高,滲透性能也會越好,但如果瀝青材料用量過低,則會導(dǎo)致透層的穩(wěn)定性、防水性、固結(jié)性等性能大幅度降低。所以,施工單位在保證原材料質(zhì)量合格的同時,要合理確定配合比,保證最終配制好的材料滲透性和黏度達(dá)標(biāo)。在煤油稀釋瀝青生產(chǎn)過程中,黏度必須控制在規(guī)范要求的最小值以上,這就需要施工單位做好反復(fù)試配工作,進(jìn)而確定瀝青和煤油的最佳重量比。
2.2.2 生產(chǎn)煤油稀釋瀝青
瀝青在煤油中能夠快速溶解。在傳統(tǒng)瀝青混凝土路面施工中,通常需要施工人員結(jié)合自身工作經(jīng)驗在煤油中加入瀝青材料,而后進(jìn)行充分?jǐn)嚢枭a(chǎn)稀釋瀝青材料。但是,人工操作不可避免地會出現(xiàn)操作失誤問題,容易導(dǎo)致最終生產(chǎn)的材料出現(xiàn)煤油和瀝青相互分離的情況,沒有達(dá)到充分融合。對此,施工單位可以選擇煤油稀釋瀝青攪拌罐完成生產(chǎn)作業(yè)。為了避免瀝青溫度持續(xù)升高導(dǎo)致煤油揮發(fā),需要將瀝青加熱控制在120℃左右,并且生產(chǎn)過程需要使用流量計嚴(yán)格控制瀝青和煤油的用量[5]。在保證重量比合理的情況下,將二者倒入攪拌罐中連續(xù)攪拌30min 左右,最后將生產(chǎn)出的材料倒入瀝青灑布車。為了避免瀝青和煤油相互分離,需要施工單位盡可能當(dāng)天用完所有制成材料。
2.2.3 煤油稀釋瀝青灑布作業(yè)
在煤油稀釋瀝青灑布作業(yè)之前,要徹底清理基層,保證基層干凈、整潔,沒有任何雜物,針對頑固泥土需要使用水車沖刷。完成基層清理工作并驗收合格后,在基層表面噴灑一定水分,使基層濕潤度達(dá)標(biāo),確保煤油稀釋瀝青能夠快速進(jìn)入基層。在實際施工中,施工單位最好選擇智能化灑布車開展灑布作業(yè),因為智能化灑布車具備微電腦系統(tǒng),能夠準(zhǔn)確控制材料灑布量。在灑布車運行過程中,需要控制好其行進(jìn)速度,保證灑布車始終處于勻速行駛狀態(tài),這需要施工單位提前將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值輸入電腦系統(tǒng),使灑布車能夠按照指令完成灑布任務(wù)[6]。針對施工中不便于機械操作的部位,如橋頭、加寬路面等,需要將手動噴灑槍設(shè)置在智能化瀝青灑布車中進(jìn)行噴灑,為了避免護(hù)欄等部位在灑布過程中被污染,需要使用油氈做好覆蓋防護(hù)工作。
2.2.4 透層施工注意事項
施工單位要根據(jù)合格試配產(chǎn)品的數(shù)據(jù),以及乳液罐的容積,準(zhǔn)確計算乳化劑、陽離子添加量。當(dāng)乳液灌水溫上升到60℃左右,即可加入乳化劑,充分?jǐn)嚢韬笤偌尤腙栯x子。生產(chǎn)出乳化瀝青產(chǎn)品后,要準(zhǔn)確檢測瀝青含量,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求后將其打入成品罐,最后裝車。運往施工現(xiàn)場的改性瀝青最好當(dāng)天用完,因為存儲罐中的乳化瀝青在環(huán)境溫度變化的情況下會產(chǎn)生質(zhì)量問題。同時,施工單位還要注意天氣變化,如果施工過程遇到暴雨、大風(fēng)等惡劣天氣,則需要及時停止灑布作業(yè)[7]。完成透層施工任務(wù)后,應(yīng)及時封閉交通,封閉時間不得少于24h。后續(xù)鋪裝瀝青混凝土下面層,如果無法及時施工,需要施工單位委派專人做好該路段看護(hù)工作,避免來往車輛入內(nèi)對透層造成污染。
2.3.1 材料性能要求
在公路工程路面施工中,很多施工單位選擇SBR改性乳化瀝青作為黏層施工材料,這種材料在攪拌過程中必須嚴(yán)格按照技術(shù)要求操作,確保攪拌均勻才能夠投入使用,否則不予利用。另外,攪拌后的乳化瀝青存放時間不能超過5d。
2.3.2 黏層油灑布作業(yè)
在瀝青混凝土路面黏層灑布作業(yè)中,施工單位要做到“遍”和“薄”。具體操作如下:灑布作業(yè)開展前,要徹底清理基層,方法和透層基層清理一致,保證表面干凈、整潔、無雜物。針對通道面或橋涵中難以清理的浮漿,可以使用鋼絲刷處理,并用吹風(fēng)機將表面吹干。灑布過程最好選擇智能化灑布車,并將標(biāo)準(zhǔn)灑布量輸入電腦系統(tǒng),由微電腦做好全過程控制管理工作。通常灑布量要根據(jù)路面污染情況進(jìn)行確定,一般可以控制在0.3~0.4kg/m 范圍內(nèi),具體可以結(jié)合實際情況靈活調(diào)整。針對灑布車無法噴灑的區(qū)域,可以采用人工噴灑模式。另外,在黏層油灑布過程中,為了達(dá)到“薄”的目標(biāo),必須保證噴灑出的材料為霧狀,同時要做到噴灑全面,針對噴灑不足的位置要及時進(jìn)行補灑,避免路面出現(xiàn)花白、淌油等情況,為了避免過量灑布,需要施工單位遵循“寧少勿多”基本原則,按照最低限值開展灑布作業(yè)[8]。
2.4.1 防水層材料性能要求
在公路工程施工中,防水層施工質(zhì)量會直接影響瀝青混凝土面層的施工情況,施工單位需要嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求選擇瀝青材料和石料。防水層石料必須保證干凈、無紙質(zhì),并且規(guī)格應(yīng)控制在10~15mm范圍內(nèi)。灑布前,要將附著在石料表面的塵土、石粉等雜質(zhì)去除,并過篩處理,將粒徑小于10mm 的石料剔除,使其能夠更好地附著到瀝青表面。
2.4.2 清理下承層
施工人員在瀝青灑布前,要徹底清掃下承層,保證表面干凈、整潔。針對施工過程留下的砂漿、泥土塊等頑固污染物,應(yīng)使用鋼絲刷處理,并將表面吹干,為改性瀝青作業(yè)有序進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。
2.4.3 改性瀝青灑布作業(yè)
施工單位可以使用智能灑布車完成改性瀝青灑布作業(yè),通過微電腦系統(tǒng)對灑布量進(jìn)行科學(xué)控制,保證灑布均勻、全面。通常施工單位需要將改性瀝青材料的溫度控制在180~190℃范圍內(nèi),投入瀝青罐后加熱,保證灑布過程材料溫度在180℃以上,噴灑量一般控制在1.5kg/m 左右即可,具體可以結(jié)合實際情況調(diào)整。要注意灑布車速度要均勻,不宜過快。在補灑過程中,要保證兩次灑布結(jié)合位置不能重疊,也不能出現(xiàn)漏灑情況。噴灑接頭部位時,需要灑布車后退25m左右,待車速均勻后將噴嘴打開,同時使用油氈覆蓋接頭位置。整個過程都要有專人指揮和操作。
2.4.4 石料撒布作業(yè)
在公路工程封層石料撒布過程中,應(yīng)選擇粒徑為10~15mm 的石料,為了避免瀝青附著到石料撒布車中,需要將灑水設(shè)施設(shè)置在撒布車中[9]。施工單位可以采用2 臺石料撒布機同時作業(yè),并且通過人工方式處理撒布不均勻的石料,保證石料覆蓋率達(dá)到60%~70%,避免出現(xiàn)漏撒情況。
2.4.5 碾壓作業(yè)
施工單位通常要選擇一定重量的壓路機,在完成石料撒布作業(yè)后及時進(jìn)行碾壓作業(yè)。整個碾壓過程中,碾壓機行進(jìn)速度要適中,確保石料能夠均勻嵌入瀝青材料中,進(jìn)而保證路面平整、光滑。
在公路工程瀝青混凝土路面施工過程中,對表層接縫進(jìn)行處理至關(guān)重要,其主要作用是保證路面平整度合格,為車輛行駛提供安全保障。在實際施工中,表面接縫處理主要包括兩個方面:一是處理橫向接縫,二是處理縱向接縫。具體操作要點如下:施工人員使用直尺測量接縫寬度和長度,進(jìn)而明確接茬具體位置,并通過攤鋪機對路面進(jìn)行加熱和碾壓,以此來處理接茬區(qū)域。為了保證碾壓過程質(zhì)量合格,需要施工人員先碾壓橫向接縫,而后碾壓縱向接縫,末端區(qū)域預(yù)留一定寬度收尾,一般控制在15~20cm 即可。在收尾階段,要反復(fù)碾壓。如果在接縫處理過程中,出現(xiàn)路面不規(guī)則凹陷或裂縫情況,要使用一定量的攤鋪瀝青材料,對缺陷區(qū)域進(jìn)行修整和處理,確保路面平整度合格,為工程安全投入使用提供保障。
在現(xiàn)代化公路工程施工中,瀝青混凝土技術(shù)被廣泛應(yīng)用到路面施工環(huán)節(jié)。由于瀝青混凝土施工技術(shù)操作流程復(fù)雜,加上施工環(huán)境變化多端,所以施工人員必須熟練掌握各種操作規(guī)范,并嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工,將影響工程質(zhì)量和材料性能的因素控制在可接受的范圍內(nèi),確保公路工程穩(wěn)定投入使用的效果,為交通運輸安全提供保障,充分發(fā)揮公路工程的社會效益,同時延長公路工程的使用壽命。