黃瑋鳳
(福建恒冠建設(shè)有限公司,福建 漳州 363000)
隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷推進,人民生活水平得到顯著提高,對道路行車舒適性要求越來越高,常規(guī)的水泥混凝土路面已經(jīng)不適用于當(dāng)前市政道路的面層結(jié)構(gòu)。瀝青混凝土路面具有噪音低、施工速度快、表面平整耐磨、養(yǎng)護簡便和行車舒適等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用到實際工程中。本文結(jié)合金峰北路(北環(huán)城路至漳華路)道路提升工程實例,對AC-13C改性瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制方法及效果進行分析。
金峰北路(北環(huán)城路至漳華路)道路提升工程位于漳州市金峰經(jīng)濟開發(fā)區(qū),道路等級為城市次干路,起點于北環(huán)城路,終點于漳華路,設(shè)計時速為40km/h,總長度約2758.76m,道路紅線寬度為30m。本次改造主要對路面進行拓寬,對涉及到的相應(yīng)管線進行遷移,拓寬路面結(jié)構(gòu)設(shè)計如下:土基夯實至設(shè)計壓實度,墊層鋪設(shè)15cm厚的級配碎石,基層鋪設(shè)25cm厚的水泥穩(wěn)定碎石,水泥含量為5%,封層為1cm厚乳化瀝青稀漿,下面層為6cm厚的AC-20C 瀝青混凝土,上面層為4cm 厚的AC-13C 瀝青混凝土。
瀝青混凝土的施工工藝相對比較復(fù)雜,對施工操作人員的專業(yè)素養(yǎng)要求較高,為了更好地控制瀝青路面的施工質(zhì)量,成立以項目經(jīng)理為主,以總工和施工管理人員為輔的瀝青路面質(zhì)量控制組織體系。該工程AC-13C瀝青路面的總質(zhì)量目標(biāo)為一次性合格,項目經(jīng)理將瀝青路面總質(zhì)量目標(biāo)逐一分解到每個管理人員身上,明確每個人的質(zhì)量控制職責(zé)與權(quán)限,根據(jù)工程特點制定施工質(zhì)量控制計劃,對重要工序擬定相應(yīng)質(zhì)量控制點,并印發(fā)成質(zhì)量管理手冊分發(fā)到每個管理人員手中。根據(jù)PDCA的質(zhì)量管理方法,全面全過程對AC-13C瀝青路面的施工質(zhì)量進行監(jiān)督與管理,嚴(yán)格控制原材料的進場質(zhì)量,優(yōu)化AC-13C瀝青混合料配合比設(shè)計,加強各道工序施工質(zhì)量的控制,提前對常見的質(zhì)量通病進行預(yù)判,并針對性地制定相應(yīng)的預(yù)防措施。根據(jù)工程實際情況編制瀝青混凝土路面施工方案,對瀝青路面的質(zhì)量控制措施進行細化和明確,要求施工員和質(zhì)檢員全程檢查瀝青混凝土的施工,一旦發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量隱患,立即要求施工班組及時整改,從而將瀝青路面的質(zhì)量隱患提前處理妥當(dāng),確保AC-13C瀝青路面施工質(zhì)量處于可控狀態(tài)。
2.2.1 改性瀝青的質(zhì)量控制
在70#石油瀝青摻入改性劑后發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)形成改性瀝青,型號為SBS(I-D)。根據(jù)試驗規(guī)程對改性瀝青的相關(guān)指標(biāo)進行檢測,檢測結(jié)果如下:延度(5cm/min,15℃)為30cm,彈性恢復(fù)(25℃)為92%,運動粘度135℃為2.5Pa·s,針入度(100g,5s,25℃)為54(0.1mm),薄膜加熱試驗(163℃,75min)質(zhì)量變化為0.05,軟化點(環(huán)球法5℃)為83℃,改性瀝青的所有檢測指標(biāo)均符合規(guī)范要求[1]。
2.2.2 粗集料的質(zhì)量控制
根據(jù)當(dāng)?shù)厥腺Y源情況和項目的特點,瀝青混合料的粗集料選用玄武巖碎石,粒徑范圍為0~15mm,根據(jù)級配情況分為3檔[2],其中A號料粒徑為3~5mm,B號料粒徑為5~10mm,C號料的粒徑為10~15mm,碎石的檢測結(jié)果如下:洛杉磯磨耗損失為17.9%,毛體積相對密度為2.744g·cm-3,吸水率為0.84%,對瀝青的粘附性為5,石料壓碎值為14.8%,針片狀顆粒含量為10.1%,碎石的檢測結(jié)果均符合規(guī)范要求[3]。
2.2.3 細集料的質(zhì)量控制
AC-13C瀝青混合料對細集料的要求為潔凈和干燥,因此,細集料選用與粗集料同一礦脈的玄武巖人工砂,D號料粒徑為0~3mm。人工砂的檢測結(jié)果如下:含泥量為0.5%,砂當(dāng)量為66%,細度模數(shù)為2.7,石粉含量為1.6%,亞甲藍為0.3,人工砂的檢測結(jié)果均符合規(guī)范要求。
2.2.4 石灰礦粉的質(zhì)量控制
該工程選用石灰礦粉作為瀝青混合料的填料,外觀要求無團粒結(jié)塊,石灰礦粉的檢測結(jié)果如下:塑性指數(shù)為3.3,密度為2.728g·cm-3,親水系數(shù)為0.75,粒度<0.075mm的占比為92.4%,粒度<0.15mm 的占比為98.9%,粒度<0.6mm的占比為100%,石灰礦粉的檢測結(jié)果均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.2.5 原材料質(zhì)量控制的人力保障
為了保證AC-13C瀝青混合料的生產(chǎn)質(zhì)量,項目部安排1名專業(yè)質(zhì)檢員駐扎在瀝青混合料拌合站。原材料進場時經(jīng)質(zhì)檢員驗收合格方可投入使用,粗、細集料按照規(guī)定搭設(shè)防護棚,避免其含水量過高,嚴(yán)把原材料的質(zhì)量關(guān),從而確保瀝青混合料的質(zhì)量符合設(shè)計要求。
2.3.1 配合比設(shè)計確定
該工程AC-13C瀝青混凝土的配合比設(shè)計思路為密實型和中值線[4],通過數(shù)值模擬和室內(nèi)實驗獲得相關(guān)數(shù)據(jù),綜合分析與優(yōu)化后的配合比設(shè)計為A號料∶B號料∶C號料∶D號料∶石灰礦粉=12∶25∶28 ∶31 ∶4,該配合比經(jīng)監(jiān)理工程師審查符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)油石比的確定方法取值5個不同油石比分別進行馬歇爾試驗[5],根據(jù)試驗結(jié)果確定最佳油石比為5.1%,馬歇爾試驗結(jié)果如表1所示,試驗結(jié)果均滿足規(guī)范要求。
表1 AC-13C瀝青混凝土馬歇爾試驗結(jié)果(油石比為5.1%)
2.3.2 路用性能驗證
為了更好地驗證瀝青混合料配合比的合理性,按照規(guī)范要求進行路用性能驗證,試驗結(jié)果如下:凍融劈裂強度比為91.1%,殘留穩(wěn)定度為94.9%,抗車轍試驗所得動穩(wěn)定度為4673次/mm,謝倫堡析漏試驗結(jié)果為0.05%,滲水性試驗結(jié)果為4.1mL/min,肯塔堡飛散試驗結(jié)果為2.3%,所有指標(biāo)均符合規(guī)范要求。試驗證明,采用該配合比設(shè)計的AC-13C瀝青混凝土具有高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性能良好等特點。
AC-13C瀝青混凝土拌制時應(yīng)嚴(yán)格按照配合比設(shè)計進行配料,由于前期安排質(zhì)檢員駐點并檢查礦料、瀝青和填料等質(zhì)量情況,使瀝青混凝土的原材料質(zhì)量能夠得到最大的保障。瀝青混凝土在拌合站集中拌制,嚴(yán)格按照規(guī)范要求對相關(guān)溫度值進行重點控制,瀝青混凝土嚴(yán)格按照攪拌時間≥45s的要求進行強制攪拌,攪拌應(yīng)均勻可靠,瀝青混合料應(yīng)無離析和結(jié)團等現(xiàn)象。采用自卸汽車來運輸瀝青混凝土,車廂內(nèi)應(yīng)事先清理干凈,保證干燥,為了防止瀝青混合料與車廂之間出現(xiàn)粘結(jié)現(xiàn)象,將防粘劑均勻地涂刷在車廂內(nèi)部。在車側(cè)頂部采用帆蓬布進行覆蓋,從而起到防雨和保溫等功能。根據(jù)規(guī)范要求合理地安排瀝青混合料的裝車順序,避免出現(xiàn)粗集料離析現(xiàn)象。為了方便量測瀝青混合料的溫度,應(yīng)在車廂底部設(shè)置溫度量測孔。根據(jù)施工作業(yè)面、拌合站生產(chǎn)能力、運距和施工計劃等情況合理地做好瀝青混合料的供應(yīng)計劃,該工程自卸汽車的安排數(shù)量為6輛,使瀝青混凝土能夠及時供應(yīng)。由于瀝青混凝土對溫度的要求相對較高,質(zhì)檢員應(yīng)對抵達現(xiàn)場的瀝青混凝土的溫度進行量測,要求量測值≥145℃,如果溫度低于該數(shù)值則應(yīng)退回拌合站進行處理,并做好瀝青混凝土退場記錄[6]。該工程攤鋪機數(shù)量為2臺,根據(jù)作業(yè)面的寬度進行梯隊作業(yè),要求相鄰兩幅的輪跡重疊寬度為50~100mm。在攤鋪機正式開始攤鋪前應(yīng)檢查熨平板的位置和高度,根據(jù)攤鋪的厚度調(diào)整熨平板進行自動找平,攤鋪機的料斗應(yīng)涂刷防粘劑。待攤鋪機前面停靠的自卸汽車數(shù)量達到3輛時即可開始攤鋪,開始攤鋪溫度應(yīng)≥130℃,攤鋪應(yīng)緩慢和勻速,由試驗段獲得的松鋪系數(shù)為1.15,安排施工員實時跟蹤檢查瀝青路面的橫坡和攤鋪厚度,嚴(yán)格按照試驗段的攤鋪方法部署瀝青混合料的施工,從而確保攤鋪質(zhì)量。
待瀝青混合料攤鋪達到一定長度即可開始碾壓。該工程的碾壓機均選用雙鋼輪壓路機,型號為12T。瀝青混凝土應(yīng)嚴(yán)格按照試驗段確定的碾壓溫度、工藝流程和碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)進行碾壓。碾壓之前應(yīng)做好技術(shù)交底工作,提高管理人員的質(zhì)量意識,加強瀝青路面的碾壓質(zhì)量控制,嚴(yán)格按照初壓、復(fù)壓和終壓等流程進行作業(yè),除了復(fù)壓采取振動碾壓的方式,其余碾壓階段均采用靜壓方式,碾壓遍數(shù)為2~3遍,初壓時瀝青混合料溫度≥130℃,嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制碾壓速度,相鄰兩幅搭接碾壓的輪跡為1/3的輪寬,確保工作面碾壓充分與密實,使瀝青路面的壓實度能夠滿足設(shè)計要求[7]。在瀝青路面碾壓過程中,壓路機不得在路面上隨意進行調(diào)轉(zhuǎn)車頭、停車或者急剎車等行為,從而避免未碾壓成型的路面在表層出現(xiàn)擁包現(xiàn)象。瀝青路面碾壓的工藝流程和相關(guān)施工參數(shù)應(yīng)嚴(yán)格按照試驗段確定的施工方案執(zhí)行,瀝青路面的壓實度和平整度應(yīng)符合設(shè)計要求,施工管理人員應(yīng)加大瀝青路面碾壓質(zhì)量的檢查力度,確保瀝青路面碾壓密實可靠。瀝青路面全部碾壓完成后應(yīng)封閉交通,在進出口位置設(shè)置禁止通行的警示牌和路障,從而防止車輛和行人進入路面造成破壞。
2.6.1 縱向接縫
該工程采用聯(lián)合攤鋪作業(yè)方法,2臺攤鋪機一前一后連續(xù)攤鋪,為了給后續(xù)攤鋪留設(shè)高程基準(zhǔn)面,在已攤鋪的瀝青混合料預(yù)留10~20cm寬暫時不進行碾壓作業(yè),縱向接縫要求上下層錯開距離為15cm以上,并要求重疊的攤鋪層寬度為5~10cm,接縫形式為熱接縫,采用跨接碾壓方式對縫跡進行消除。
2.6.2 橫向接縫
橫線接縫處理難度相對較大,接縫形式為冷接縫,為了確保接縫位置瀝青路面的平整度,對瀝青層端部的平整度進行檢查,檢查工具為6m 直尺。平整度實測結(jié)果≥3mm的瀝青層挖除,清理干凈切面上雜物,噴灑粘層瀝青,根據(jù)接縫位置瀝青層所需鋪設(shè)的厚度計算出實際松鋪厚度,攤鋪機熨平板預(yù)熱20min,使得接縫處溫度≥65℃,接著按照2m/min的速度進行攤鋪。瀝青中間的橫向接縫采用橫向碾壓方法,鋼輪壓路機的大部分鋼輪都壓在原有路面上,接著緩慢地向新鋪的路面進行移動,碾壓遍數(shù)為5~6遍。路面兩側(cè)的橫向接縫則采用縱向碾壓方法,鋼輪壓路機的后輪與接縫的距離為3~6m,碾壓方式為先振壓后靜壓,碾壓遍數(shù)均為2遍。
AC-13C瀝青混凝土施工完成后采用取芯法對瀝青上面層路面厚度進行檢測,檢測厚度為4.0~4.3cm,平均厚度為4.1cm,芯樣均勻連續(xù)無離析現(xiàn)象,滿足≥4cm設(shè)計要求;壓實度為98.1%~101.1%,平均值為98.9%,滿足≥98%的設(shè)計要求。平整度為0.47~0.56mm,平均值為0.52mm,滿足≤0.8mm 的規(guī)范要求。滲水系數(shù)為58~84ml/min,平均值為75.5ml/min,滿足<200ml/min的設(shè)計要求,所有技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計要求,取得良好施工質(zhì)量控制效果。實踐表明,在AC-13C瀝青混凝土施工過程,采取上述措施,能夠有效地控制與管理AC-13C瀝青混凝土的施工質(zhì)量,為類似項目積累了一定經(jīng)驗。