趙旭謙
(山西省婁煩公路管理段,山西 婁煩 030300)
近年來我國高速公路在快速發展,取得較大的成就和影響的同時,也出現了各種問題,一些公路的建設水平和質量不理想,其中瀝青路面的早期破壞和耐久性問題就變現的較為突出。瀝青路面的破壞因素有很多,包括超載、氣候、地質等,很多情況下病害的產生因素具有一些共性,所以在施工過程中加強質量控制,采取積極有效的措施預防質量變異,能夠保證路面施工質量達到均勻性。
瀝青材料的強度形成是由集料骨架作用和瀝青膠結材料決定的。所以瀝青材料的特性直接決定了路面形成質量,瀝青指標包括針入度,針入度試驗是國際上常用的測定粘稠瀝青稠度的一種方法,通常針入度值越小,表示瀝青越硬;相反,針入度值越大,表示瀝青越軟。軟化點,瀝青沒有明確的熔點,隨著溫度的升高,瀝青會逐漸軟化。軟化點就是在特定試驗條件下表示瀝青軟硬程度的一個條件溫度。延度,瀝青的低溫延度與開裂性能關系密切,通過在規定的速度和溫度下,拉伸標準試件的兩端直到斷裂的長度能夠得到瀝青延度。
瀝青混合料的粘聚力是隨著瀝青粘度的提高而增加的,瀝青混合料的高溫穩定性能首先取決于礦料骨架,并阻礙剪切變形。相同的集料和級配組成條件下,隨著瀝青針入度的減小,瀝青的粘度和瀝青混合料粘聚力有明顯的提高,同時內摩擦角也有所增大,表明高溫穩定性能增強。
提高瀝青質量的途徑要建立嚴格的原材料采購制度,使用優良的稠油資源,采用先進的生產工藝,改善瀝青的運輸、存儲儲存條件,要注意盡量減少瀝青的老化,建立嚴格的檢驗制度,對瀝青進行多指標、多單位、多層次的檢驗。
集料時影響路面的主要因素,起到骨架作用,時混合料的力學性能來源。粗集料通常要求采用石質堅硬、潔凈,形狀接近立方體顆粒的碎石,并與瀝青有較好的粘附性,細集料通常要求潔凈、干燥、粉塵含量低。集料指標包括壓碎值、磨耗損失、表觀相對密度、吸水率、堅固性、針片狀含量、軟石含量、粘附性以及棱角性等。
集料級配的變異性直接影響瀝青混合料級配的組成,從而影響瀝青路面的質量,影響集料級配的因素有加工破碎機振動篩篩孔、加工的料源、破碎機篩網的材料、破碎機的產量以及取樣方式等。集料加工時要注意采用反擊式破碎機生產,篩網應為方孔振動篩,篩孔設置必須合理,破碎機必須帶有除塵設備。
擇合理的壓實工藝是施工過程中一項重要環節,合理的機械組合及足夠的碾壓遍數是瀝青混合料得到良好壓實的保障。常通過測試路面空隙率的大小和變異性來評價壓實工藝的優劣。壓實良好的路面必然要求路面空隙率分布均勻,既不欠壓又不過壓。
壓實度影響因素有碾壓工藝,碾壓遍數對壓實度會產生直接影響,在碾壓初始階段,壓實度會明顯增長,當壓實度增長到一定程度后,便增長緩慢;壓實設備組合上,鋼輪壓路機依靠其強大的振動力把瀝青混合料碾壓密實,而輪胎壓路機的壓實是搓揉壓實,通過膠輪的搓揉作用使混合料骨架重新排列而密實,壓路機本身技術參數以及振動輪數與驅動形式等也對壓實度有很大影響。
施工時混合料溫度,包括攤鋪溫度、初壓溫度、復壓溫度以及終壓溫度等對壓實度影響,變現為隨著溫度的增高,混合料溫度本身的變異性增大,導致壓實度的變異性也隨著增大。
對壓實的控制要采取確的碾壓工藝、配備足夠數量的壓實設備,合理設置壓路機技術參數,以合理的速度“高頻、低幅”碾壓,獲得良好的壓實效果,在合適的溫度下碾壓,同時在碾壓過程中,盡量縮短碾壓段落,應根據其最大粒徑選擇合理的碾壓層厚度,雨天要停止施工,熱拌瀝青混合料在運輸、攤鋪的過程中,應采取有效措施盡量減小其離析。
影響瀝青路面平整度的因素有人、路基施工質量、基層施工質量、施工機械以及路面材料等。攤鋪機技術參數的選擇上確定合理的攤鋪寬度和攤鋪速度,調整好攤鋪機熨平板初始仰角,攤鋪速度如果過快、過慢,均會影響攤鋪質量。保持螺旋攤鋪器通道內的瀝青混合料數量處于螺旋直徑的三分之二的位置,攤鋪機停機次數盡量要少,停機時間要短。
碾壓設備的技術參數設置、碾壓工藝、碾壓溫度、碾壓的速度、路線、次數等要合理確定,調整振動壓路機的振幅和頻率,復壓階段采用鋼輪同膠輪相結合,合適的碾壓速度可經試鋪檢驗后確定。碾壓溫度控制上,初壓時如果溫度過高會導致輪跡明顯,復壓時膠輪壓路機易粘結瀝青細料,影響表面平整,溫度太低則會影響碾壓密實度。壓路機碾壓速度不均勻、急剎車和突然起動、隨意掉頭轉向、在已碾壓成型的路面上停置等。
路面工程涉及面廣,是一個復雜的綜合過程,由于施工流動性大、施工周期長其特點表現為影響質量的因素復雜,容易產生質量變異,,從對路面最終產品質量的影響來看,可以分
成偶然因素和系統因素兩類,質量檢測不能拆卸,即使發現問題也不可能像其他工業產品一樣處理,路面工程施工項目由于工序交叉多,隱蔽工程容易產生錯誤判斷,受到進度和投資的制約。
施工機械設備配備齊全,在施工期間不發生有礙進度和質量的故障,要具備的施工設備要包含間歇式瀝青混合料拌和機、瀝青混合料攤鋪機、壓路機、非接觸式平衡梁、路面銑刨機、路面切割機等。
業主在質量控制中制定質量規劃和質量目標,并監督其正常運行,促使質量規劃和質量目標得以最終實現。承包方進行原材料質量控制,投入滿足質量和生產要求的機械設備,進行生產配合設計、過程控制試驗、產品中間交驗自檢以及施工生產過程的必要調整。監理建立項目的質量保證體系,負責進行日常質量管理工作以及現場監督承包商質量管理體系的正常運行,出現質量問題及時向業主匯報。
應用施工控制圖,及時發現和確認必然因素造成的施工變異,監測目標中具有明顯影響的是壓實度、平整度以及路面厚度等,壓實度能夠保證路面具有較高的抗彎拉性,提高路面的承載能力和使用壽命,但如果壓實度過高會導致瀝青混合料空隙率太小,產生推擠破壞。平整度對路面行車安全和舒適度有重要作用,路面平整度不達標會在輪胎的振動沖擊下加快破壞。路面厚度直接影響到路面結構的強度、壓實度和平整度等指標。
通過施工控制圖能夠區分引起質量變異的因素是異常原因還是偶然原因,增強了承包商處理質量問題的能力,直觀看出某一階段或整個施工過程中施工質量各項指標的受控情況,為業主提供驗收依據,做好質量記錄,為以后類似工程提供資料依據。
[1]袁維慶.瀝青路面施工質量控制指標選擇研究[M].廣西質量監督導報,2008(5):1.
[2]楊舒豪.寶漢高速公路瀝青路面施工質量動態控制技術研究[D].長安大學,2011:36-37.
[3]孟凡青,王昕.工程項目建設中質量管理與控制[J].煤礦現代化,2010(4):128-129.
[4]周緒利,李榮均.公路工程施工質量檢查與驗收手冊[Z].北京:人民交通出版社,2005.