張杰 周樂
摘要 隨著一帶一路的發展,越來越多的中國承包商進入埃及市場,開展基礎設施建設。在市政道路修建過程中,我們發現,埃及的瀝青混凝土路面容易出現車轍、疲勞、開裂等病害。本文綜述了影響埃及路面性能質量的因素,包括管理、設計、材料等,并闡述了瀝青路面施工過程控制要點,旨在為中國承包商提供參考,規避風險,提高瀝青混凝土路面施工質量。
關鍵詞:瀝青混凝土? 路面? 埃及? 設計? 施工
0 引言
埃及沙漠與半沙漠地區占全國領土的95%,因此埃及的工程師和承包商們面臨著為沙漠沙丘地區建設路面的挑戰。在世界范圍內,有許多成功建造瀝青路面的例子,它們能夠承受沙漠氣候下沉重的交通負擔,甚至用在載荷比公路更大的機場跑道上。然而,瀝青混凝土的施工是一個復雜的過程,涉及許多關鍵階段,在過程中偏離規范要求的概率往往比較高。
在埃及有幾種常見的路面病害,例如車轍、開裂、疲勞等,這會降低道路使用性能、駕駛舒適性,并對行駛中的車輛構成危險。造成瀝青混凝土路面病害的原因有很多,其中包括埃及的炎熱干旱的氣候條件,以及日益繁重的交通量等。本文從中國承包商的角度闡述了瀝青混凝土路面的工程管理、設計及施工控制要點,旨在為中國承包商提供參考,規避風險,提高瀝青混凝土路面施工質量。
1 管理
為了提高路面性能質量,管理者不應只考慮經濟因素,還應同時考慮技術和管理因素。施工管理中最重要的因素是人,他們的態度、技能和知識。一個項目的成功很大程度上取決于項目各參建單位的能力,他們的水平和經驗將影響工程進展和完成質量。
工程建設十分復雜,所涉及到的單位有政府、建設、施工、設計、勘察、監理單位等,目前公路工程項目管理中存在決策質量有待提高,組織結構設計不合理,成本管理,質量管理各方缺乏有效協調,信息管理不完善等問題。應逐步引入科學的競標機制、淘汰競爭機制、獎罰機制等管理措施,加強工程建設質量的監管,保障工程建設質量。
另外,埃及熟練的建筑工人較少,多數為半熟練和非熟練工人。由于路面的質量通常取決于施工過程,缺乏經驗的工作人員可能對過程控制不足,從而出現質量問題。雖然埃及工價便宜,且為了屬地化管理,增加埃及員工及勞工占比無可厚非,但是承包商還需加強對當地員工的培訓,提升他們的專業化水平,這樣才能形成良性發展。
2 路面形式及配合比設計
路面設計過程包括確定合適的路面材料和層厚組合,以減輕路面因交通和環境因素引起的各種形式的破壞。這一過程需要相對準確的交通、氣候和土壤類型數據,以及可靠的設計程序,從而合理選擇材料特性和厚度,為所需的設計壽命提供足夠的路面性能。
在埃及地區的瀝青路面設計中,應充分考慮沙漠地區的氣候條件,合理選擇路面結構形式。比如SBS改性劑瀝青可以同時改善瀝青混凝土的高溫性能、低溫性能、耐久性,且抗紫外線老化。因此,在沙漠地區的路面設計中,宜優先選用SBS改性瀝青混凝土路面。
瀝青含量對于混合料的性能及施工質量至關重要,配合比設計時必須將瀝青含量控制在一個精確的范圍內。因為瀝青含量直接影響瀝青混凝土的耐久性、柔韌性、溫度穩定性和水穩定性,瀝青含量的變化可能導致混合料過早松散和開裂,從而產生永久變形。查閱相關規范和工程經驗,對于炎熱地區公路以及重載交通路段,宜在空隙率符合要求的范圍內將計算的最佳瀝青用量減小0.1%~0.5%作為設計瀝青用量,這樣可以有效減少車轍的產生。
在瀝青混凝土配合比設計中應主要采用機制砂,因為沙丘砂含有大量的圓形和亞圓形顆粒,這種材料的內摩擦遠低于機制砂。在混合生產中大量使用沙丘砂往往會導致瀝青混凝土強度較低,從而導致路面產生永久變形。
3 施工過程控制
在施工階段,影響路面質量性能的因素很多,材料的來源、級配、瀝青含量、攪拌溫度、攤鋪和壓實過程的控制都是影響路面性能的關鍵因素。施工單位應做好每一道工序的嚴格把控,確保施工質量。
3.1 工程備料
石料生產過程中,必須加強料源、破碎設備及各篩網尺寸的檢驗與調整,以確保所生產集料的質量可靠性。對瀝青材料尤其是改性瀝青要加強質量監控,包括經驗性目測、常規指標的實時檢測、儲存穩定性的測試及專業人員駐場盯防等。
3.2 出料、運輸
溫度與級配離析控制是重點。應縮短出料口至車廂的下料距離,以保持50cm為宜。通過汽車的前后移動,采用五次裝料法進行裝料,以減少瀝青混合料的級配離析。使用紅外溫槍和熱電偶溫度計聯合測試,并及時進行信息反饋。
在成品料運達工地之前,應對工地具體攤鋪位置、運輸路線、運距和運輸時間、攤鋪能力以及所需混合料的種類和數量等作詳細核對。使得運輸車輛與實際攤鋪需求相匹配。運輸時必須采取加蓋苫布、棉被等保溫措施。此外,還應對車廂兩側加裝保溫材料。
3.3 攤鋪
應減少攤鋪機收斗次數,降低不同運輸車輛更替時產生的溫度梯度。攤鋪中不應逐車收斗攏料,如需收斗應預留一層約20cm左右的粒料;
螺旋布料器盡可能保持不少于送料器3/4高度的混合料,若攤鋪機自身功能允許,可使物料滿埋螺旋工作。攤鋪時應及時收起料斗側壁,并及時釋放以避免出現中央凹谷導致粗料集中。另外,可對攤鋪機局部位置進行改造,如安裝反向葉片,加裝柔性擋板、采用變徑螺旋等。
3.4 壓實
瀝青路面施工應配備足夠數量的壓路機,選擇合理的壓路機組合方式及初壓、復壓、終壓(包括成型)的碾壓步驟,以達到最佳碾壓效果。初壓應在緊跟攤鋪機后碾壓,并保持較短的初壓區長度,以盡快使表面壓實,減少熱量散失。復壓應緊跟在初壓后開始,且不得隨意停頓。壓路機碾壓段的總長度應盡量縮短,通常不超過60~80m。終壓應緊接在復壓后進行,終壓可選用雙輪鋼筒式壓路機或關閉振動的振動壓路機碾壓不宜少于2遍,至無明顯輪跡為止。對路面邊緣、加寬及港灣式停車帶等大型壓路機難于碾壓的部位,宜采用小型振動壓路機或振動夯板作補充碾壓。
3.5 成品保護
瀝青路面建設過程中,由于工期和交叉施工等原因,經常出現各種施工車輛、設備在剛鋪筑完成的路面上行走,導致路面發生污染,影響層間黏結和路面美觀。因此,在施工過程中,應采取局部段落限行、施工機械防漏油、設立標識牌或警示標志等相關管理保護措施。
4 結語
隨著中埃關系的持續友好發展,越來越多的中國承包商進入埃及市場,進行基礎設施等建設。但是由于埃及特殊的環境、氣候等特征,有些公路在投入使用之后很快便出現了各種質量問題。這嚴重影響了企業形象,不利于企業在該地區的業務拓展。本文通過對瀝青路面管理、設計、施工等方面的闡述,希望為中國承包商提供一些參考,從而提高施工質量,贏得更好的口碑和市場。
參考文獻
[1]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范.
[2]JTG D50-2017,公路瀝青路面設計規范.
[3]JTG/T D31-2008,沙漠地區公路設計與施工指南.
[4]王順.非洲南部沙漠地區公路施工技術[J].中國高新技術企業,2010(07):127-129.
[5]Sherif El-Badawy. Development and Impact of the Egyptian Climatic Conditions on Flexible Pavement Performance[J].American Journal of Civil Engineering and Architecture,2014,Vol.2,No.3,115-121.
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