王俊
(江西省路順工程建設有限公司,江西弋陽 334400)
目前我國的公路項目主要是以瀝青路面形式為主,在瀝青路面施工中攤鋪效果高低直接影響到工程項目質量。但是從相關資料分析發現,傳統的攤鋪技術施工效率不高,且施工質量難以保證。而雙層攤鋪技術的應用能改善傳統技術不足,為公路路面建設提供良好基礎。
公路路面現場施工采用瀝青路面結構形式,在項目建設的環節,尤其是現場的瀝青攤鋪作業階段,應提高施工效率和質量,確保現場施工效果符合要求。根據現場施工需要選擇合適的攤鋪機型號,滿足技術參數和性能要求。瀝青路面攤鋪現場施工的主要特點如下:其一,現場施工單位組織專業技術人員進行材料的運輸、卸載,保證材料的質量與性能合格;其二,現場開始攤鋪作業之前,操作人員對熨平板進行預熱處理,溫度超過100℃才能開始攤鋪,且保證現場連續進行施工。攤鋪機運行中,加強設備速度的控制,按照規定的線路運行,不能出現拐點。其三,現場攤鋪機正常工作中,螺旋器料位與攤鋪料位應保持一致,并且合理地增加振動的頻率,由專業技術人員對攤鋪機設備進行檢查和控制,如出現問題及時調整處理,以免影響工程的質量。其四,攤鋪機與夯錘保持連續施工,確保作業連續進行,精準控制[1]。
瀝青路面攤鋪施工現場作業時,為了對攤鋪環節實行有效控制,應用專業性較強的攤鋪機輔助施工。攤鋪工作開始之前,現場配置足夠數量的自卸汽車,先將瀝青材料卸入料倉內,使用刮板運輸器將瀝青材料運輸至攤鋪室,其次應用振搗器進行搗實處理,然后根據設計方案對攤鋪厚度、寬度方面進行控制,最后進行攤鋪與整平,具體可見圖1。

圖1 瀝青路面攤鋪機施工工序
2.2.1 攤鋪寬度
瀝青攤鋪現場施工中,攤鋪寬度是目前極為重要的指標,確定該參數后,在符合路面質量標準的要求之下,可以減少縱向接縫數量,確保攤鋪的寬度符合要求,達到一次性全幅攤鋪的作業效果。為了使得現場攤鋪路面達到質量的標準,在分幅瀝青攤鋪作業現場施工時,應做好如下控制:攤鋪施工時,接縫部位至少搭接2~5cm;在兩層及以上的攤鋪施工時,上下層的接縫要交錯設置,保持一定的距離,交錯距離在20cm 以上;多臺攤鋪機同時施工,采取梯隊作業的方式,攤鋪機前后間距保持10m 以上。采取分車道進行瀝青路面攤鋪施工時,為了確保施工的質量合格,應做好下述控制措施:攤鋪施工現場的縱向冷接縫是無法避免的,應加強縱向冷接縫的控制,比如在一幅攤鋪施工后,碾壓達到合格的標準后應用3m 直尺進行冷接縫邊緣部位的檢查,如果瀝青混合料的質量不合格,則及時進行切割處理。切面和路面中心保持平行設置,第二幅攤鋪環節以第一幅攤鋪的路面作為縱向基準線,并設置橫坡傳感器裝置,加強攤鋪機行走的控制,保持連續性攤鋪施工,并且相鄰部位有5~10cm 搭接[2]。
2.2.2 攤鋪厚度
目前公路瀝青路面攤鋪現場施工,攤鋪施工技術經驗比較豐富,而攤鋪厚度是影響工程質量和效果的關鍵性參數,根據以往的經驗分析,瀝青路面的攤鋪厚度應該保持在最大粒徑2 倍以上。如果在攤鋪時厚度比較小,極易導致熨平板出現上下浮動變化,這樣會導致熨平板發生傾斜的問題,造成熨平板的兩翼后拉,最終導致斷裂的概率升高,攤鋪質量也難以滿足標準。因此,在攤鋪現場施工中,應該布置方墊木,長度超過熨平板,厚度是攤鋪層厚度的1.15~1.20 倍。
某公路項目建設長度為32.8km,路面寬26m,設計速度80km/h。該項目設計方案采用瀝青混凝土結構路面形式,根據路面施工的標準要求,其結構厚度設計為16cm,上、中、下三層分別厚4cm、6cm、6cm。
3.2.1 瀝青選擇工藝
為了提升瀝青路面的施工質量,加強材料質量的控制、選擇高性能的瀝青材料極為重要,只要確保瀝青材料的性能和質量合格,才能使得混合料的性能達標,路面結構的性能合格。如果瀝青的黏度滿足要求,且高溫穩定性、低溫韌性較高,則主要是應用石油瀝青或者改性瀝青。此次工程項目經過多方面分析,確定應用A 級70#石油瀝青,要求如下:針入度(25℃)7.2mm,延度(15℃)>100cm,軟化點46℃,密度(25℃)1.006g/cm3。
3.2.2 集料選擇工藝
混合料的制作環節應嚴格控制,以達到路面穩定性標準。集料在混凝土中主要起骨架作用,且具備較高的穩定性,為提高結構的整體性能,所以此次項目采用石灰巖碎石。
3.2.3 填料選擇工藝
填料對于工程質量影響比較大,在此次項目中應用強基巖碎石材料,包含石灰巖、巖漿巖等,對提升道路工程項目的性能有積極的作用。在施工前由專人進行清洗處理,確保含泥量達到標準要求。根據此次工程的要求,填料密度大于2.45t/m3,含水量在1%以內[3]。
瀝青材料的質量和性能是影響整體路面性能的關鍵,綜合分析此次公路項目的要求,選擇應用中粒式和粗粒式瀝青混凝土材料施工。在開展攤鋪作業前,組織專人進行路面表層的清理處理,沒有任何雜物影響工程質量,且達到清潔度、干燥度的標準,符合攤鋪作業標準。在攤鋪現場施工時,配置合格的施工機械設備,加強操作人員的培訓和教育,熟練掌握設備操作要領以及維護保養方式,充分利用攤鋪設備,發揮設備的性能,促進施工質量和效率的提升。在攤鋪環節,瀝青路面的攤鋪采用多次方式進行,二次攤鋪的環節應在原瀝青路面表層鋪設一層黏性較強的瀝青材料,從而保證上、下兩層的黏結效果合格。在此次工程中,選擇應用人工聯合機械的攤鋪方式,主要是通過機械設備進行攤鋪施工,而轉彎等特殊的部位則采取人工攤鋪方式。雖然攤鋪設備具備自動找平的功能,但仍需要加強誤差的控制,攤鋪時可以應用雙機并行的作業方式,混合料的溫度超過100℃,松鋪系數1.15~1.35,相鄰部位搭接超過10cm。
傳統瀝青攤鋪技術的應用時間比較長,但是表現出很多的問題,比如螺旋布料機在旋轉時出現材料拋灑的情況,大粒徑的施工物料在離心力作用下導致物料出現兩邊流動的情況,攤鋪面積不斷擴大的情況下物料的離析問題變得更加嚴重。在現場施工環節,各種物料都會有粒徑方面的差異,只要是螺旋分料槽前擋板與地面存在過大的間隔距離,就會導致材料供應不充足,這種情況下會造成大粒徑材料向下滾落。面對該方面的問題,應用雙層攤鋪施工技術可以完美解決,使得瀝青混合料厚度達到工程的技術標準。經過現場施工控制,確保上、下瀝青結構層的黏合性合格,從而提高施工的效果。
碾壓也是瀝青路面施工的重要環節,在攤鋪工作結束后立即開展碾壓施工,確保碾壓結構的平整度、壓實度符合要求,而這些參數對于整個項目的施工效果存在影響。在碾壓工作開始前,現場施工人員要根據設計方案、施工工藝選擇合適設備,保證其性能符合要求,并且要對現場的碾壓工藝流程、技術參數的設定有足夠的了解。同時,根據現場攤鋪施工量以及技術標準,設置合格的碾壓機數量。其次,在瀝青路面的初壓環節,由于混合料存在推移或者裂縫的情況,因此應該對外界溫度有足夠的了解,將碾壓溫度控制在規定的區間范圍內,并根據從高到低、先慢后快的原則進行施工,相鄰部位重疊輪寬1/3~2/3。在現場施工時發現公路邊緣存在支擋物,碾壓環節要確保設備與該物體保持足夠的距離,對于無法碾壓的部位則使用人工或者小型機械補充壓實。碾壓作業的階段,極易發生瀝青混合料黏輪的問題,為了預防這一方面的問題發生,碾壓前在輪胎表面噴灑一層水。碾壓工作結束后,短時間內不能進行停車、轉向操作,如果使用的是振動壓路機,應關閉振動功能。在當日碾壓工作結束后,如果路面的溫度還比較高,禁止在路面停放大型機械設備,確保路面溫度降低到50℃以下,才能開放交通。此次工程的壓實施工要求可見表1。

表1 施工要求
瀝青路面攤鋪現場施工中,接縫的處理極為重要,只要是接縫處理不合理,就會造成瀝青路面穩定性、平整度不合格,所以要考慮到現場瀝青路面的施工要求,加強接縫的處理,以提高施工的質量水平。一般來說,瀝青路面包含橫向、縱向兩種形式,不同接縫形式選擇的處理工藝不同,施工現場控制也不同。縱向接縫采用多臺攤鋪機梯隊作業的方式組合進行施工,這樣可以有效控制接縫,盡量減少縱向接縫的數量。同時,施工人員要加強現場的檢查,對接縫的施工效果進行全面控制,確保沒有接縫痕跡,結構性能和質量合格。橫向接縫的施工要在壓實機的端部懸臂上安裝直尺插入施工縫內,拉伸距離不足3m,并在該環節隨時觀察直尺的狀態,只要出現脫落的情況,且脫落到攤鋪層上,要及時消縫處理,以符合工程的要求[4]。
在瀝青攤鋪工作開始前,為了預防在后續攤鋪環節發生攤鋪機與車輛碰撞的情況,攤鋪機的操作人員與車輛駕駛員保持良好溝通,明確攤鋪機與車輛的距離,至少應為32cm。在攤鋪現場施工中,組織專業性技術人員加強瀝青混合料的溫度控制,確保溫度處于合理的范圍內,同時控制瀝青黏度、鋪裝層厚度、環境溫度等,以確保攤鋪施工的溫度合格。經過對以往的攤鋪經驗總結分析,現場施工的環境溫度不足9℃時,禁止進行攤鋪施工,最佳攤鋪溫度在130~150℃,最高溫度控制在160℃以內;如果現場施工遇到強降雨、強風等惡劣天氣,禁止開展攤鋪施工。
在瀝青混合攤鋪工作施工完成后,現場施工單位組織專人進行質量檢查,比如進行松鋪厚度的檢查等。瀝青路面的攤鋪厚度應用設計厚度乘以松鋪系數獲得,而松鋪系數是通過試驗攤鋪的方式確定的,對于路面的路拱、橫坡等特殊的部位,現場施工環節應該加強攤鋪層厚度的控制。在攤鋪作業現場施工中,應確保連續、均勻性合格,執行技術標準的要求,落實攤鋪速度的控制,并處于合理的區間范圍內。根據目前的攤鋪工藝方案要求,攤鋪機在行駛的過程中,將速度控制在2~4m/min 之間,并且混合料的鋪筑作業時,攤鋪機時刻保持最佳狀態。螺旋送料器應該達到均勻轉動的狀態,連續性運轉將材料輸送至規定部位上,且混合料在送料器高度的2/3 位置上。
在瀝青路面攤鋪作業現場,自動找平裝置極為重要。該裝置是施工質量控制的關鍵性部件,對于攤鋪效果有著直接的影響。自動找平裝置是通過機械、電控、液壓系統組合形成的,采取縱向、橫向調節的方式進行全面控制。在攤鋪機找平操作前,合理安裝傳感跟蹤元件、縱坡傳感器、橫坡傳感器等,達到規范化標準要求,以完成的攤鋪層作為基準面,為后續施工控制提供基礎。最后一層路面在攤鋪作業中,不能應用自動調平裝置,可以直接通過攤鋪機中自帶的調平功能完成整平處理,以達到路面施工的質量標準要求。通常攤鋪機在現場作業時寬度不超過7.5m 時,熨平板的剛度性能較大,最好是應用縱向-橫向組合調平方式;攤鋪機寬度在7.5m 以上時,熨平板組合剛度較小,這時結構在施工中的受力比較復雜,油缸不能將一側熨平板抬放,橫向坡度傳感器接收信號也不準確,無法達到調平的效果,對于該問題,在瀝青混合料攤鋪作業中,加強對兩側布置基準線及橫坡的控制,提高施工的質量水平[5]。
目前我國的公路工程大部分是應用瀝青路面形式,其關系公路工程的使用壽命及社會效益,所以必須加強瀝青路面的質量控制。在瀝青路面施工中,采用雙層攤鋪施工技術,能夠保證路面改造施工的質量,也能夠提高瀝青路面的抗變形能力。因此,要充分考慮瀝青混合料攪和、攤鋪、碾壓處理等環節的施工質量,加強現場施工管控,確保每個環節的質量都符合要求,為工程項目總體施工水平的提升奠定基礎。