孟斌 河南交投平宛高速公路有限公司
改革開放以來,我國公路事業迅速發展,1988年中國建成了第一條高速公路,至此之后,歷經30多年的不斷發展,我國高速公路總里程數已超過15萬公里,位居世界首位。隨著經濟的高速發展,交通量越來越大,瀝青路面因其優異的性能在高等級公路中得到了廣泛應用。但在長期實踐中發現,在行車荷載和自然因素作用下,瀝青路面極易出現大量早期病害,比如坑槽、裂縫、車轍等。若這些病害問題得不到有效控制,很可能會引發安全事故。那么,如何才能減少病害發生,有效控制路面質量是關鍵。為此,開展高速公路瀝青路面施工質量管理研究具有重要意義與應用價值。
目前,影響瀝青路面的施工質量因素很多,比如原材料、混合料配合比、自然因素、碾壓設備及設備間的組合等等。每一個因素的出現,都會對路面質量造成很大影響。因此,在確定質量管理措施前,必須對其影響因素有所了解,主要可分為內部因素和外部因素兩大類型,具體如下:
(1)原材料
瀝青路面是我國高速公路最常見的一種路面形式,原材料是構成路面的主要成分,其質量的優劣將對工程質量起決定性作用。在質量影響方面,原材料的主要影響因素在于材料自身的質量和性能。比如集料,在施工前,需保證集料潔凈、干燥、質地堅硬,且粒徑均勻。若在施工當中,采用的集料粒徑大小不一、潮濕,那么,極易影響混合料的水穩定性,加大混合料級配控制難度,甚至在施工后,路面會出現不平整現象,加大路面損壞程度。
(2)混合料配合比
混合料配合比設計是否合理直接關系到瀝青路面的質量,若配合比不合理,瀝青混合料就會具有較大的油石比變異性,當路面攤鋪后,將會產生嚴重的泛油情況。同時,也可能出現密實度低,無法達到壓實度設計值,通車后,很可能出現不均勻沉降,加劇裂縫等病害的產生,影響路面的使用性能,縮短工程使用壽命。
(1)自然環境
高速公路為室外露天施工,受自然環境影響很大,比如,遇到降雨、汛期、降雪等天氣,或者嚴寒冬季,氣溫過低等惡劣天氣,都會影響施工進度,甚至影響施工質量。
(2)設備組合
施工前,需要根據工程實際情況,編制設備使用計劃,并制定設備組合方式,確定設備的型號、數量、參數等。瀝青路面施工一般需要完成三個階段的碾壓施工,壓路機是施工最關鍵的設備之一,因此,根據不同瀝青路面類型,需采取不同的壓路機組合,比如SMA瀝青路面,需要在高溫下完成碾壓,除了鋼輪壓路機之外,還需添加膠輪壓路機,通過膠輪壓路機的應用可以進一步增強瀝青混合料的粘結效果,提升路面的壓實度。
高速公路工程建設中,瀝青路面施工是最關鍵的環節,對整個工程質量起到直接影響。因此,提高瀝青路面施工階段的質量管理水平,不僅能夠保證行車的舒適性和安全,還能大幅降低后期路面養護成本,減輕維修壓力?;诖耍谑┕み^程中,必須嚴格管控瀝青路面施工質量,從原材料、工期、施工工藝等方面入手,從根本上提升工程建設質量,最大限度發揮工程建設優勢,提升質量管理的效率和水平。
原材料是決定瀝青路面質量的關鍵,在項目初期就必須嚴把材料關,做好原材料質量檢驗工作,在質檢當中,首先要保證試驗結果評定合格,若不合格,則不得使用。此外,針對成品還要進行抽檢。在原材料質量管理中集料、瀝青等材料質量控制是重點,需要做到以下管理。
(1)集料質量管理
根據施工規范要求,進場前,需對粗集料、細集料、填料等進場原材料作試驗檢測,通過檢測確定其質量是否合格。
第一,粗集料。按照技術標準,比如石料壓碎值、表觀相對密度、吸水率、堅硬性、針片狀顆粒含量、粒徑標準等相關技術指標進行試驗檢測,通過試驗確定結果是否合格,保證材料質量滿足規定。若質量不合格,需分析其原因,比如,當測定結果為軟石含量及吸水率滿足規定,其他條件不符合規定的情況下,一般來講,可能是粗集料存儲環境不好,致使集料塵土量大,無法嚴格遵循規定要求進行生產。或者粒徑大小不一,石質脆,或花崗巖等碎石含量高,這些都會影響粗集料的技術指標,出現質量問題。因此,在質量管理當中,要嚴格遵循規定要求,合理存放材料,確保環境干燥,保證采取的粗集料碎石粒徑基本一致,保證粒徑均勻性。
第二,細集料。同樣,嚴格按照技術標準,確定進場細集料的試驗結果。比如,表現相對密度、堅固性、含泥量、砂當量等等。若存在不合格情況,主要原因可以是細集料存放不規整,雜質較多,或粒徑不均勻等。針對此類問題,必須保證存放場地滿足規定要求,粒徑均勻。
第三,填料。在高速公路瀝青路面施工中,填料主要以石灰巖堿性石料磨細后的礦粉為主。因此,在質量檢測時,需對填料的表觀相對密度、含水率、粒度范圍、外觀、塑性指數進行測定,保證各項指標均可滿足規定要求。在存儲集料前,需提前做好場地硬化處理,并采取隔離措施,分類存放不同的集料,為了避免降雨的影響,同時要進行防雨排水施工。
(2)瀝青材料質量管理
瀝青是高速公路瀝青路面的主要原材料,以SMA瀝青路面為例,在瀝青材料當中,主要采取改性瀝青,基質瀝青為70-A級道路石油瀝青,所選用的改性劑也需符合規定要求。進場前,要多瀝青材料進行詳細檢測,保證技術指標均可滿足標準規定,主要檢測瀝青的針入度、粘度、軟化點、延度等。在存儲瀝青時,需采用專門的瀝青貯存罐,并加設攪拌裝置,保證能夠連續攪拌,不出現材料離析問題。
在高速公路項目招投標階段便已經確定了一個明確的施工期限,中標后,可按照確定的施工期限制定滿足施工需求的施工進度計劃。瀝青路面施工對氣溫有一定要求,尤其是北方地區,一般冬季不適宜進行瀝青路面施工。最佳施工時間在5~9月份,若在其他月份施工,極易出現瀝青路面早期病害問題。為此,想要確保瀝青路面施工質量,必須先確定一個好的施工時間。待確定時間開工后,還要做好前期料場考察工作,確保材料檢驗合格同時,確定拌合站,一般拌合站和施工現場距離不宜過遠,盡可能降低運輸時間。拌合前,要了解拌合站的生產能力,確保能夠滿足運輸和連續攤鋪生產需求。
想要保證瀝青路面施工質量的優劣離不開合理、規范的施工工藝。在高速公路瀝青路面施工質量控制中,需要管理好每一道施工工序的質量,嚴把拌和、運輸、攤鋪和碾壓質量關,若哪一道工序出現問題,勢必會對路面的施工質量造成嚴重影響,產生巨大損失。
(1)拌和質量控制與管理。拌和是瀝青路面施工的前期步驟,瀝青混合料從拌和到攤鋪再至碾壓,每一個環節的能力必須匹配,這樣才能確保施工具有連續性,因此,拌合站生產能力至關重要。根據以往經驗,需選擇生產能力高于240t/h的瀝青拌合站,且相關裝置配備齊全。比如,二級除塵裝置等。同時,保證拌和均勻,瀝青等材料加熱溫度滿足規定要求,避免出現材料離析、花白等現象。
(2)攤鋪質量控制與管理。攤鋪瀝青混合料前,應根據路面施工實際情況,適當調整攤鋪機的相關參數,比如攤鋪厚度等。此外,還要充分結合本工程的拌和能力、運輸能力,對攤鋪速度進行一定調節,確保速度滿足施工要求,能夠達到連續施工的目的。如遇下雨天氣,則應及時停止施工,并將未碾壓成型的瀝青混合料清除,若瀝青混合料被雨淋透,應挖除,以廢料處置。
(3)碾壓質量控制與管理。嚴格按照施工所在地的氣候條件、瀝青混合料的類型與路面攤鋪質量情況進行壓路機組合。一般選擇雙鋼輪壓路機與膠輪壓路機搭配使用,在整個碾壓過程中,不允許隨意改變碾壓路線,避免出現瀝青混合料推移情況。此外,還要做好初壓、復壓、終壓三個階段碾壓速度、碾壓遍數及碾壓溫度的控制,保證終了溫度符合規定,且無明顯輪跡,壓實度滿足設計要求。
綜上所述,隨著社會經濟的迅速發展,在推進物流運輸事業發展與人們出行方面高速公路發揮著重要的作用,與此同時,高速公路建設規模的持續擴大,也為我國地區經濟發展奠定了基礎。然而,車流量的不斷增加,尤其是重載車輛所占比例的提升,對高速公路質量提出了更高的要求。瀝青路面是我國高等級公路的主要路面形式,其具有耐磨抗壓、噪音小、平整度好等特點,在施工中采取科學、有效的措施合理控制瀝青路面施工質量,對保障道路通行安全具有重要意義。