熊 邑
江西省建工集團有限責任公司,江西南昌 330029
公路工程涉及范圍廣泛,需要經過勘察、設計、施工等步驟,并耗費大量人力、物力、資源來進行建設,它的施工過程一般需要相對較長的周期和良好的組織結構來進行實施。其內容龐雜、繁復,有較強的整體性和固定性,很容易受到外部其他條件的影響,尤其是在瀝青路面的施工方面;其原材料、配合比、拌合、運輸、攤鋪、碾壓等環節都是較為復雜且重要的,會對其施工技術、質量管理方面產生非常大的影響。針對這種情況需要從材料選擇、工藝控制、現場施工等多個方面進行嚴格管控,以便提高公路瀝青路面施工技術和質量管理水平[1]。
瀝青路面相較于普通路面,一般需要鋪設在柔性或半剛性的基層上,考慮其高低溫情況和水穩定性等方面的特點。
溫度上升過程中瀝青粘滯度、集料粘結力會逐漸減弱,導致瀝青路面抗形變能力快速下降,加上使用過程中推移、車轍等因素的影響,很容易出現塑形、剪切等變形問題,因此,應在混合料內部添加粗集料,以便提高混合料內部摩擦力,構建出骨架結構或通過提高瀝青粘稠度的方式提升混合料粘結力,解決高溫穩定性方面存在的問題。
路面基層冰凍、外部溫度下降等情況都會造成瀝青路面低溫縮裂,路面基層冰凍的情況下路基會發生收縮從而產生裂縫,前者會由基層擴展到表面出現裂縫,后者會由表面擴展到全路面,但是兩者多為橫向裂縫,可通過降低瀝青粘稠度、增加瀝青路面厚度、使用改性瀝青等方式提高路面的低溫穩定性,并解決這些問題。
若瀝青路面的水穩定性較差,很容易出現水對瀝青的乳化現象,大大降低瀝青混合料的強度和集料粘結力,長期使用過程中路面會極易損壞。水穩定性差引發的問題一般從下層開始上到路面,一般可使用改性劑或纖維提高瀝青路面的水穩定性[2]。
(1) 結合具體公路工程建設區域的氣候氣象條件,投入使用后具體的車輛承載量和承載能力,以及施工過程中需要使用的具體混合料類型來選擇瀝青標號。
(2) 瀝青原料中的粗集料選擇,要考慮粗集料的強度大小,形狀是否均勻,其磨損性能、表面紋理結構,以及粗集料能否更好的與瀝青進行有效粘附。
(3) 瀝青原料中的細集料選擇,一般可采用天然或人工砂、石屑,由于細集料的形狀結構會影響材料內部摩擦阻力大小,所以,要認真考慮細集料與瀝青間的粘附性能。
(4) 瀝青原料中的填料礦粉選擇,這部分材料選擇過程中不能選擇過細的填料礦粉,過細的填料礦粉會導致瀝青路面水穩定性降低,同時增加具體施工過程中的難度;也不能選擇過粗的填料礦粉,過粗的填料礦粉會降低礦料與瀝青兩者間的作用,不利于整體性能的改善,因此,對于填料礦粉的選擇要根據現場實際情況,結合具體設計要求進行合理選擇,保證滿足工程建設要求[3]。
2.2.1 拌合
經過施工準備階段選擇了合適的瀝青原料后,就需要考慮瀝青混合料的拌合,一般對于公路瀝青路面使用的瀝青混合料應在專業的瀝青混合料拌合生產場地進行,同時在進行大規模拌合以前要進行試拌,以便控制瀝青具體使用量、混合料的拌合時間、混合料的加熱溫度、混合料的出廠溫度等,避免這些因素影響瀝青混合料的質量。混合料拌合后要均勻,嚴禁出現粗細料分離、結塊現象,每個班次必須對瀝青混合料、礦料級配進行抽檢,發現問題及時進行調整,以便控制瀝青混合料的拌合生產質量。
2.2.2 攤鋪
公路瀝青混合料的攤鋪工作開始之前,要針對基層檢查其厚度、密實度等,同時對其進行有效的清理,保證基層上不存在雜物,對發現的松散、坑槽位置進行處理,待檢查處理完畢后在基層表面灑布透層瀝青,可有效提高面層與基層粘結度。
2.2.3 碾壓
混合料面層碾壓一般分為初壓、復壓、終壓三個階段:
(1) 初壓:在瀝青混合料攤鋪過程中,熨平板已對其進行了簡單的平整壓實操作,而且此時瀝青混合料面層溫度仍然較高,只需較小的壓實力就可以達到較為穩定的壓實效果,在初壓過程中可采用雙鋼輪壓路機或振動壓路機以穩定速度進行碾壓,初壓過程中一般采用鋼輪-輪胎組合式的壓路機進行靜壓,前行靜壓完成后要沿著輪跡后退,并振動碾壓,初壓完成后要及時檢查面層平整度、路拱情況,若出現推移、橫向裂紋方面的問題,應及時進行處理,確定產生這些現象的原因,及時采取合理措施進行改善。
(2) 復壓:作為瀝青路面壓實的主要階段,其主要目的就要保證混合料碾壓的密實度,同時保證其成型穩定,一般復壓緊跟在初壓后進行可有效利用瀝青路面溫度未大幅度降低的優勢,在復壓過程中一般采用雙輪振動壓路機或重型靜力雙輪壓路機和輪胎壓路機組合,或雙輪振動壓路機、輪胎壓路機和組合式壓路機的組合形式進行碾壓,具體的碾壓遍數要根據鋪筑試驗段的結果進行確定。
(3) 終壓:終壓的主要目的是消除輪跡、缺陷,提高瀝青路面面層的平整度,其施工溫度相較于初壓、復壓都較低,但相較于環境溫度仍舊較高,只有保證合適的溫度才能有效消除復壓期間的不平整。終壓一般在復壓后進行,使用靜力雙輪壓路機進行施工。
混合料面層碾壓經初壓、復壓、終壓三個階段的處理基本算是完工,但是對于部分存在接縫處的面層處理需要重點進行關注,因為接縫的碾壓處理直接影響公路瀝青路面的質量,對于接縫的碾壓處理可采用橫向、縱向兩種接縫碾壓方式進行。
(1) 對于水泥穩定類材料,其壓實延遲時間越長,最終的壓實度越低,整體強度損失就會越大,較長的壓實延遲和過度碾壓過程同時還會對底基層造成破壞;隨著時間的推移,整個水泥體系的水化反應、理化性質都會發生變化,當達到一定階段后,水泥的膠結作用會使得半剛性材料形成初步強度,若這時候再進行碾壓,就會出現碾壓過度的問題,不僅造成半剛性路面基層出現薄層剪切面,還會形成強度軟弱層的現象。
(2) 不少公路工程建設期間存在資金問題或成本控制問題,造成道路基礎建設較為薄弱,在道路交通路較低的情況下,路面會出現裂而不碎、碎而不散、散而不飛的情況。但是隨著各個區域的社會、經濟水平不斷提升,公路交通系統的整體交通路在逐步增加,以往的遺留問題會逐步凸顯,加之不少公路屬于超期服務,若不能有效解決路基質量問題,就無法徹底根治道路病害。
(3) 在公路瀝青路面施工過程中,若現場施工管理工作控制力度不足,造成集料過于潮濕、混合料拌合不均、材料雜質過多從而影響瀝青與石料之間的粘接問題,對瀝青路面產生水損害;而且瀝青路面施工過程中也不可過分強調平整度,這樣會犧牲整體密實度,造成路面碾壓不足、空隙率過大;若路面攤鋪過程中存在混合料離析的情況,就會造成局部空隙率過大出現透水,影響公路瀝青路面總體質量。
(1) 在混合料生產前要根據公路工程設計要求、工程建設現場條件、施工技術等方面內容來選擇滿足使用要求的瀝青標號,特別要注意粗細料、礫石的貯存工作,避免材料拌合前出現混合。
(2) 混合料拌合期間一定要對混合料的級配、拌合順序、拌合溫度、拌合時間進行掌控,特別需要注意的是拌合料的儲存條件必須前后一致,避免出現粗細料分離、結塊現象。
(3) 混合料運輸、攤鋪要保證施工過程的穩定性、連續性,碾壓過程在完成具體的攤鋪工作后先要根據設計要求,選擇滿足要求的壓路機進行壓實,努力降低環境條件對于壓實工作的影響;初壓時要控制好行駛速度,要重視復壓工作的進行,保證選擇合適的設備、工作溫度來進行操作,終壓必須緊接復壓進行,以便提升公路瀝青路面的外觀質量。
公路瀝青路面施工技術及質量管理工作需要有豐富的專業知識、技術管理、組織協調等能力進行支持,現階段公路瀝青路面的質量問題多是由于施工技術水平不足、管理不規范、質量意識不足等問題引起的,這不僅受到公路工程施工的單位的影響,還與工程施工人員素質、監督監管單位的管理水平有很大關系。因此,要想提高公路瀝青路面施工的技術、質量水平,需要多方提升質量意識,通過完善的技術質量保證體系來明確各部分職責,從而提高公路瀝青路面的施工質量。
[1] 孫修雷,董述芝.公路瀝青路面施工技術及其質量控制[J].四川水泥,2015 (11):18.
[2] 黃金麒,陳義滔.公路工程瀝青路面施工技術探討[J].科技傳播,2011(12):135.
[3] 孟凡成,趙永剛.公路瀝青路面施工質量控制措施[J].中小企業管理與科技 (中旬刊),2014 (6):158.