霍 莉
(中鐵二十三局集團有限公司, 四川成都 610072)
隨著我國城鎮化建設加快推進,公路建設已經從城市及周邊大范圍延伸至郊縣以及較偏遠地區,瀝青路面因為其行車舒適感強、施工工藝成熟、維修便捷而被廣范推廣。但在施工過程中,由于施工質量管控不當、材料選用不符合設計要求等因素,將使瀝青路面將發生沉降、塌陷、裂隙等質量問題,影響其后期力學性能和使用效果。瀝青路面產生離析現象是其早期病害常見情況之一。因級配不當產生的離析、由于溫度控制不當產生的離析以及由于施工過程中控制不當產生的攤鋪離析。其中級配離析產生的原因,是因為瀝青混合料中粗骨料和細骨料分配不均,級配不符合設計要求,瀝青使用量未達到設計要求,使路面鋪設區域產生不均勻攤鋪紋理形成較差的結構形態。粗骨料集中片區會出現路面孔隙過大,而細骨料集中區則會出現孔隙小,導致路面出現泛油、車轍等現象,影響路面受力結構和行車安全。肖鳳華[1]在瀝青路面施工過程中離析現象的成因中指出溫度離析也是我們應該引起重視的情況。瀝青混合料在拌和好后,在運輸、施工、存儲、機械和天氣變化中會受到溫度對其產生的影響,由此產生的離析現象將會對拌合料的級配以及在后期施工產生重大影響。使用攤鋪機在瀝青混合料攤鋪過程中易造成瀝青離析帶現象,同時普遍使用的振動壓路機則因壓實速度較慢容易造成瀝青混合料熱量損失嚴重等問題,并且振動壓路機進行強振施工時易出現微波浪狀和攤鋪不均路面從而生發早期破壞。
瀝青混合料從拌和倉向瀝青混合料運輸車里卸料的過程中,往往由于拌合倉與運輸車箱體有高度落差,較大骨料容易先滾落在垂直落點,在車廂形成集中堆積的情況;徐士啟[2]在瀝青路面混合料離析的成因與對策中指出由于自然原因混合料粗骨料會產生錐形堆積現象。運輸車向攤鋪機卸混合料時,較大骨料會先行滾落在攤鋪機受料斗半廂附近,再次改變混合料均勻性;施工攤鋪過程中,又因攤鋪機送料器在送料過程中,往往是先將受料斗中間部分的流動性強的混合料先送于布料器中,而不易流動的粗集料會大量留存在料斗中,又再次改變了本批次混合料的拌和度。以上從卸料到施工中都產生了混合料粗細分離,將嚴重影響施工質量。
(1)瀝青混合料中的粗骨料在攤鋪前一旦集中粘結,在后續的攤鋪施工過程中,由于骨料分布不均,攤鋪料機容易出現不均放料,粗骨料集中在一起,易被壓路機改變形態;細料區則容易出現路面結構支撐不足,由此將破壞原路面設計原料配合比例,在早期就出現路面結構被破壞,降低路面結構強度和使用壽命,將影響行車安全和行車效果。
(2)瀝青混合料中一旦出現粗骨料相對集中的現象,將會使路面施工出現擁料、波浪、裂紋、碾壓不均等質量問題,整體產生局部孔隙率過高,材料密實度差,使用中極易在路面形成坑洼積水、骨料散落等現象,影響路面平整度及路面外觀。
瀝青混合料中需要大量的多種類的原材料,如瀝青、砂石、礦粉等。在原材料采購中需要我們的采購人員應嚴格篩選,對片石表面清潔程度、石料的強度、減少混合料粒徑大小懸差以及瀝青的粘附性能進行充分的比對。對運送來的每批次材料應由專人檢查后,才可堆放在指定位置并做好存儲管理,其間應對其進行抽檢并記錄其檢測指標做好記錄管理。
進行瀝青混合料生產時,要嚴格按照設計配合比進行級配,同時滿足混合料攤鋪間隙率和瀝青飽和度的要求,有足夠的間隙率才能達到充分的防水性能,以滿足路面結構的高穩定性。滿足瀝青混合料的飽和度則可使瀝青路面達到長期使用不易破壞的使用性能。混合料在拌和時要嚴格控制瀝青油料與石材的比例,按照根據施工現場實地環境優化好的施工生產配合比進行生產,除生產人員外,任何人不得隨意調整各種材料的投放比例。混合料的拌和時間將直接影響著混和料的均勻性,拌和時間短則不均勻,會導致瀝青混合料出現離析、結塊、等情況出現,瀝青混合料的拌和時間宜控制在55 s(干拌時間不小于10 s)。
從拌和機拌和倉向運料車上卸料時,分步放料,運輸車在裝料過程中應該多次移動車位,確保混合料在車箱內平攤均勻分布。通過車體移動產生的振動促使車箱中的混合料均勻分布,同樣頻率再逐次進行后續放料,從而減少粗、細骨料因放料落差在車箱內分配不均現象。
瀝青混合料運輸車應規定用專用車輛,車輛在裝料前應在兩側板鐵皮包裹保溫材料,以達到運輸過程中保溫效果,并在車箱中部底板以上處預留溫度檢查圓孔,用以監測混合料到達現場時的材料溫度。用于運輸瀝青混合材料的車輛,應在其底板和側板充分涂抹隔離劑,以防止有瀝青混合料余料長期粘附在車壁影響材質質量。混合料運輸途中必須覆蓋篷布,減少運輸過程中的溫度損失和環境污染,運輸車到達現場后應逐車進行溫度檢查并進行記錄。
近年的瀝青路面施工過程中,一般通過使用大功率全幅攤鋪機進行瀝青路面的攤鋪施工,攤鋪過程中瀝青混合料需要緩慢、均勻,連續不間斷地放料攤鋪。使用大功率攤鋪機的大直徑布料螺旋、安裝反向攪籠葉片、采用降低轉速并使粒料滿埋螺旋的工作模式,單位路面攤鋪過程需一次完成,中間不得隨意變換速度或中途停頓。陳宇濤[3]在講述瀝青路面施工中通病防治措施時指出,采用攤鋪機施工作業時,操作人員應注意攤鋪機出料情況,根據既定的攤鋪速度進行攤鋪。根據運輸車數量及單位作業段長度,保證了瀝青混合料攤鋪過程中的施工連續性,實現了瀝青攤鋪面可以形成充分的均勻性和抗離析性,對路面的平整度、孔隙率有了較好的改善和提高,保證了瀝青路面的攤鋪平整度。
在公路瀝青路面施工過程中,結合施工所在地的具體情況,對材料供給、氣候條件、地理環境因素等方面予以充分考慮,嚴格按照要求生產瀝青混合料,達到標準級配。優化施工工藝,施工人員嚴格按照作業指導書操作流程,保證施工環節符合規范要求,以確保工程施工質量,提高路面結構性能,延長路面使用年限,保障行車安全和舒適。