郭養才
(山西省公路局朔州分局朔城區段,山西 朔州 036001)
隨著我國公路交通的發展,瀝青混凝土路面的建設發展迅速,但瀝青路面早期病害,如:推移、沉陷、網裂等病害難以控制。2006年山西省朔州公路分局在董元線(山區)路面改造工程施工過程中,針對原路面出現的病害,認真分析病害原因,并采取有效的預防措施,從而提高了山嶺重丘區瀝青路面的質量。下面就采取的措施介紹如下:
董元線起點位于右玉縣境內董半川,與虎山線 K64+228處相交,終點在朔城區元子河與大忻線K110+707處連接,全長62.55 km。該線路是朔州市煤炭外運的一條二級運煤專線,全線完全分布在山嶺重丘區,溝壑縱橫,坡陡彎急,蜿蜒曲折,高填路基較多。
董元線于1997年竣工通車,當時土方工程和涵洞工程是由所屬四區縣動員鄉鎮全民義務修建的,由于設備不到位,高填方段未經分層填筑壓實,導致路基沉陷非常嚴重;且部分路段基層強度不足,導致瀝青路面大面積出現坑槽、龜裂、網裂、推移等病害。特別是K42+550~K62+550段,沿線經過村莊、煤站多達80余個,交通量大,大噸位車輛多,且急彎陡坡多,該段瀝青路面破損極為嚴重,如果在這段能夠防止病害出現,提高工程質量,合理治理,那么下一步可全面推廣。因此,分局決定對該路段進行改建的同時,將該路段作為防止病害發生,提高路面質量的重點試驗路段。
路面在開工前,分局養路科、工程科、勘測設計所、朔州公路段的有關技術人員再次實地查看,共同研究了近年來養路中大修工程瀝青路面出現病害的原因,針對性提出了改進方案。
初步擬定的處理方案為:將翻漿路段下挖60 cm~80 cm換填砂礫來處理,沉陷、坑槽路段采用砂礫找平,挖除老油皮,鋪筑10 cm~15 cm水穩砂礫找平層;再鋪筑20 cm水穩砂礫底基層,水泥劑量為4 %;20 cm水穩碎石基層,水泥劑量為6 %;5 cm瀝青砼下面層,碎石級配為AC-20,油石比為4.6 %;3 cm瀝青砼上面層,碎石級配為AC-13,油石比為5.1 %。
基層、底基層直接承受和傳遞著面層的行車荷載,質量好壞直接影響公路的使用年限。我們在研究上述方案的同時,決定在急彎、縱坡較大的地段將水穩基層、底基層的水泥劑量提高一個百分點,這樣既可以提高基層、底基層的強度,同時,保證了工程質量,延長路面使用年限,且降低了沉陷出現的幾率。
水穩基層、底基層必須加強養護,在攤鋪、碾壓成型后,必須養護到位,防止由于表面干燥產生的干縮裂縫。由于地處山嶺重丘區,灑水后水會很快流到較低的地方,我們采用了由高到底、由慢到快的灑水辦法,即水車從坡頂慢灑到坡腳快灑、彎道外側慢灑到內測快灑的原則,這樣既可以保證養護到位,又可以保持水穩基層、底基層具有足夠的含水量,從而達到水穩層成型的目的。
面層與基層連接不好,是瀝青路面早期推移的原因之一。
采用水穩粒料作為路面基層,要解決好面層與基層的連接,透層油噴灑也十分關鍵。在施工中,若采用石油瀝青最為透層油,瀝青用量容易保證,但噴灑均勻程度難以控制,容易被行車帶走,而且不能很好的滲入基層。為了克服這一缺點,決定采用如乳化瀝青作為透層油,其瀝青含量為40 %~45 %。
在試驗室確定了礦料級配和最佳用油量后,還根據瀝青拌合設備的性能、施工控制精度及材料變異情況進行了試拌試鋪,進一步調整直至拌合設備生產出的混合料符合設計規范要求,才作為生產配合比使用。
為了防止急彎、陡坡路段的推移,我們采用了改進礦料級配的方法,即采用AC-25瀝青砼配比(見表1),這樣既提高了瀝青砼路面的耐磨性,又增加了瀝青砼路面與水穩基層的粘結力,同時還節約了瀝青用量。

表1 改進礦料級配方法
路面排水系統是預防路面出現沉陷翻漿的主要手段之一,排水系統的完好情況直接影響著路基、路面的穩定性,因此,道路必須具備完好的排水系統。
我們在縱坡較大的地段修建了急流槽,在急彎處修建了邊溝,并且加大了邊溝尺寸,這樣既保證了降雨量較大時,雨水能順利的排出路基,同時又降低了翻漿、沉陷出現的概率。
施工技術方案確定后,施工控制即成為質量保證的關鍵。施工前我們認真編制了施工組織設計,并組織全體施工技術人員進行上崗培訓,使每個人都熟悉各施工工序的技術要求,熟練掌握了施工操作規程,明確質量目標,把質量要求同進度要求緊密結合起來,跟班作業,保質保量地完成任務。
乳化瀝青透層油的噴灑、瀝青礦料的級配、油石比的控制是影響工程質量的主要因素。在水穩層灑水養護7 d后噴灑乳化瀝青,為使乳化瀝青真正滲入基層起到上下層連接作用,我們對乳化瀝青含量、噴灑方式進行了多次試驗,按 45 %的瀝青含量生產的乳化瀝青噴灑后滲入基層的深度只有1 mm~2 mm,仍不能滿足施工要求。經多次試驗,含量為 40 %的乳化瀝青滲入的深度可達3 mm~4 mm,效果較好。噴灑次數按實際進行了調整:急彎、陡坡地段噴灑2次乳化瀝青,即下面層和上面層之間再噴灑一次乳化瀝青,保證面層與面層之間具有足夠的粘結力,防止推移現象發生;平緩直線地段可噴灑1次乳化瀝青,噴灑前必須將基層表面雜物清掃干凈,噴灑后及時撒鋪一層0.5 cm以下石屑,并注意控制行車,使乳化瀝青能夠破乳成型。經實際計算,噴灑乳化瀝青1 m2用量為1.3 kg~1.8 kg,可滿足施工要求。
隨著科學技術的不斷發展,機械設備也在不斷更新,機械設備已經成為公路建設的主要力量,尤其是先進的機械設備,它的使用是保證工程質量、提高工程進度的重要前提。
董元線改建工程采用全自動控制的找平攤鋪機鋪筑水穩拌合料,其平整度合格率達到了98 %以上,同時利用了紅外線自動找平瀝青攤鋪機,鋪筑瀝青拌合料。由雙鋼輪震動壓路機進行初壓和復壓,再由膠輪壓路機進行終壓,使油面達到了相對的密實,這樣既減少了瀝青砼路面的滲水現象,又提高了路面的使用年限。
該工程于2006年6月5日開工至2006年9月30日完工。朔州公路分局于2006年10月24日初驗,10月26日進行了竣工驗收,瀝青路面各項技術指標均符合規范要求。在邊修建邊通車的情況下,目前為止沒有出現任何病害,工程合格率為100 %,工程質量得分為 97.86分,達到優良工程標準。這充分說明了只要精心設計、精心施工,制定切實可行的施工組織計劃,采取一定的技術措施,采用先進的機械設備,嚴格執行施工技術規范,就能提高山嶺重丘區瀝青路面的質量。