賴春燕
(都安瑤族自治縣建筑工程公司)
瀝青路面對使用材料的質量要求較高,且施工工藝具有繁瑣的環節,對施工質量的控制標準具有嚴格的要求,為此,瀝青路面的施工需要高水平的現場技術管理。瀝青路面是我國市政道路路面結構的主要形式,對市政交通具有一定的影響作用。為此,在建設市政道路工程時,必須充分考慮瀝青路面的特點,使施工組織設計更加科學合理,提高施工質量控制的水平,保證市政道路瀝青路面建設工程的整體質量。
市政道路瀝青路面最常出現的病害就是路面裂縫,而路面裂縫也普遍存在于瀝青路面。如果將路面裂縫的形成原因作為分類標準,則路面裂縫有疲勞裂縫和反射裂縫兩種。溫度或荷載作用下產生的應力應變交迭容易使瀝青路面產生疲勞裂縫,而半剛性基層開裂則容易造成路面反射裂縫。此外,如果道路施工中路基的質量控制和設計工作不到位,路基承載力弱,容易導致路面沉降,進而造成瀝青路面開裂。對于路面的裂縫問題,必須防治結合,在路面施工階段保證瀝青混合料配比設計的科學性、合理性,確保路面壓實度符合相關標準和要求。圖1所示的瀝青路面開裂情況比較嚴重。

圖1 瀝青路面裂縫
市政道路瀝青路面中經常出現水損壞病害,主要的水損壞類型包括坑槽、麻面、脫皮、松散等,其中最常出現的是坑槽和松散。瀝青層面內部滲入水分是市政道路瀝青路面發生水損壞的根本原因。瀝青層內部滲入水分后,車輛經過路面時對路面荷載會產生泵吸作用,路面經過反復的泵吸作用后,長期受水分沖刷,最終出現水損壞。要有效的防治瀝青路面水損壞,應做到瀝青混合料配比設計科學合理,路面壓實度符合標準,以便避免或盡量減少瀝青層內部滲水現象的發生。
作為市政道路瀝青路面常見的病害,車轍病害對市政道路的性能造成了比較嚴重的影響。瀝青路面產生的車轍是車輛荷載反復作用的結果。在道路通車后,瀝青路面工作時間到達一定的階段時車輛對路面的豎向作用導致路面永久變形,就形成了車轍。根據車轍的成因,可將市政道路瀝青路面車轍病害分為結構型車轍、磨耗型車轍和失穩型車轍。在高溫條件下,當剪應力超過瀝青混合料的抗剪切強度時,瀝青混合料會側向流動變形,這種變形效果累積會形成失穩型車轍,普遍存在于高溫區重載路段。結構型車轍則是由于荷載作用超過路面各層強度導致的道路各結構層永久性變形。磨損型車轍是路面遭受車輛輪胎磨損而形成的,面層材料抗磨損能力弱的道路容易出現磨損型車轍。由市政道路瀝青路面車轍病害的成因可知,要減少甚至避免路面車轍病害,應在施工階段提高瀝青路面的高溫穩定性及密實度,并選擇抗磨損能力強的面層材料。
路基沉陷,損壞路基面結構使市政道路瀝青路面發生沉陷的主要原因。為了使瀝青路面使用后期的沉陷問題能得到有效的控制,在市政道路瀝青路面施工階段就應加強對路基及其他下承層的質量控制,保證道路下承層符合相關標準,路基的承載力能滿足施工要求。
對施工原材料進行嚴格的檢驗,保證其質量符合要求,這是提高市政道路瀝青路面施工質量的第一步,也是至關重要的一步。市政道路瀝青路面的施工原材料有粗集料、細集料、瀝青結合料及填料。這四種原材料特點不同、用處不同,其質量要求也不同,為此,在對原材料進行質量控制工作時,應結合不同材料的具體情況,保證工作的高效性。
市政道路瀝青路面施工粗集料需滿足潔凈、干燥、無風化、無雜質的要求,更重要的是,粗集料的強度和耐磨耗性應滿足相關部門制定的標準及施工要求。此外,在將粗集料投入使用之前必須對它的各種技術指標進行檢測,如壓碎值、磨耗損失、堅固性、針片狀含量、軟石含量、小于0.075mm的顆粒的含量,以及與瀝青粘附性,保證粗集料滿足工程施工的技術要求。瀝青層的粗集料包括碎石、鋼渣、礦渣等,但在高速公路和一級公路的建設中不得使用篩選礫石、礦渣這兩種粗集料。在檢測粗集料的技術指標時應注意,如果集料受熱易變質,則應在檢測前先用經拌和機對材料進行烘干處理。
對市政道路瀝青路面施工細集料的質量控制主要在于檢查材料是否潔凈、干燥,材料的棱角性、堅固性是否符合要求,及細集料的砂當量或亞甲藍是否滿足施工技術規范要求。砂當量由于評定集料的潔凈度,而亞甲藍值則用于判定集料中粒徑小于0.075mm的顆粒含量成分。瀝青路面施工中所用的細集料有天然砂、機制砂,以及石屑。
在進行瀝青結合料的質量控制工作時,應進行全面的質量檢測。瀝青結合料是瀝青混合料中的最關鍵的組成部分,對混合料的質量具有決定性的影響作用,可以說市政道路瀝青路面施工所用的瀝青的質量直接影響到路面的質量。為此,必須對瀝青結合料進行嚴格的技術檢測。檢測人員應對瀝青的針入度、粘度、老化性能及其他指標進行監測,保證所選用的瀝青在類型、標號等各個方面都符合施工要求。此外,在條件允許的情況下,盡可能的讓瀝青經過DSR、BBR的試驗驗證。
市政道路瀝青路面所用的填料必須滿足干燥、潔凈的要求,同時,填料的視密度、含水量、粒度范圍、親水系數及其他技術指標都應滿足施工技術規范和要求。
市政道路瀝青路面施工中的瀝青混合料配比設計包括目標配比設計、生產配比設計、生產配比驗證三個環節。首先是目標配比設計,在此過程中主要采用的是傳統的馬歇爾設計方法。設計人員先以施工技術規范和要求作為依據確定礦料級配范圍,然后在結合工程施工經驗決定瀝青的用量,最后成型馬歇爾。負責目標配比設計的工作人員應根據相應的體積及力學指標找出最佳的瀝青用量,并檢測瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性,保證混合料能充分滿足施工技術要求。瀝青混合料的高溫穩定性及低溫抗裂性的檢測試件用輪碾法成型,而后分別進行輪轍試驗和彎曲梁蠕變試驗,水穩定性的測試則通過浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗完成。
市政道路瀝青路面施工質量控制中的混合料的生產配比設計主要是根據目標配比設計確定各種規格集料的工料比例,在烘干篩分后在熱料倉取樣篩分,重新確認熱料倉的材料比例,同時根據目標配比設計找出的最佳瀝青用量,采取幾組實際用量浮動在最佳瀝青用量上下0.3%的瀝青機械能馬歇爾試驗,以便確定最佳瀝青用量。通常情況下,生產配合比與目標配合比確定的最佳瀝青用量之間的差在0.2%以內。最佳瀝青用量確定后,對瀝青混合料進行路用性能檢測驗證,尤其是對其抗水損害性能的檢測,以便保證瀝青混合料能滿足施工要求。
生產配比設計環節結束后,就應進行生產配比驗證。工作人員在確定生產配比后,應選取長度大于或等于200m的路段用于試驗段的鋪筑,在大規模施工前先對試驗段進行施工,借此確定鋪層厚度、壓實度、數量、組合、碾壓順序等施工參數,以便為施工作業的正式開展做指導。
市政道路瀝青路面的施工作業包括瀝青混合料的拌和和生產、運輸,現場施工準備,以及攤鋪碾壓施工。在進行瀝青混合料的拌和生產時,最好采用間歇式全自動攪拌設備,以便提高拌和生產質量。同時,在瀝青混合料的拌和生產階段,應特別注意對拌和時間和出料溫度的控制,拌和時間通常由混合料的類型、攪拌器的充盈率決定。通常情況下,濕拌時間不少于35s,而干拌時間不少于5s。在拌和生產瀝青混合料時,還應注意定期對出料進行檢驗,保證礦料顆粒全部裹覆瀝青。在瀝青混合料的運輸過程,則應注意在裝料過程中按照前、后、中的順序多次挪車位,以便使裝料保持平衡,避免混合料離析。
在正式進行施工作業之前,必須做好充分的現場施工準備。工作人員應先全方位、多角度的對基層和路基施工質量進行檢查,如果發現松散或沉陷的路段,必須鏟除,在處理路基后重新填筑。在對市政道路瀝青路面機械能攤鋪碾壓施工之前,應先調整攤鋪機的相關參數,一般將松鋪系數調節在1.15和1.35之間。
在市政道路瀝青路面施工和質量控制過程中,現場技術人員必須根據使用技術規范和相關要求對瀝青路面的施工進行嚴格的控制,首先要保證施工所用的原材料符合技術要求,其次盡可能的提高瀝青混合料配比設計的水平,最后應保證混合料和拌和生產及路面攤鋪碾壓的質量。