鹿瑤
(重慶城市職業學院建筑工程學院,重慶402160)
市政道路服務城市內部系統為城市交通、大眾生活出行提供便利,在城市空間結構和運行中扮演著重要角色。因此,必須加強市政道路工程整體施工的質量控制,確保道路可以規范、長久使用。瀝青混凝土材料屬于市政道路施工中的基礎材料,由于成本低、操作簡單,成為市政道路建設中的核心應用材料。
然而,在城市市政道路瀝青路面使用中,有時會出現局部裂縫、井圈斷裂、路面局部坑槽缺料等質量問題,由此影響了交通出行,減少了市政道路的使用壽命。面對這一問題,在市政道路施工中必須加強瀝青混凝土材料的質量控制,進而強化市政道路施工建設水平。
在市政道路施工中,瀝青混凝土技術是常見的施工內容,它是指在道路路基和路面使用瀝青和混凝土材料混合形成的混料。通常道路的基礎是混凝土結構,進而與混凝土、瀝青相混合,配比形成的集料作為市政道路施工應用材料,并在明確材料的基礎上,完成混凝土澆筑、路面混凝土攤鋪等作業環節。道路施工建設尤為強調平整性和穩定性,因而瀝青混凝土施工技術在操作中需要使用大型機械設備,如壓路機、攤鋪機,對瀝青混凝土材料進行均勻攤鋪,并壓實平整,使其達到標準的質量要求。
從材料本身來說,瀝青混凝土是廣泛使用的工程建設材料,具有耐用性、高強度等特征,它與鋼筋材料結合制成的鋼筋混凝土結構,將會大大提升工程的穩固性和強度;同時,瀝青混凝土材料以人工選配且有一定級配的礦料為主,與標準比例的路面施工瀝青材料在科學控制條件下拌制形成混合料,因密實程度存在區別,這種混合料可以劃分為不同的種類,比如密級配、開級配[1]。其中,密級配碎石混合料在道路施工中經久耐用,整體性和強度更為突出,并在市政道路建設施工中應用較為廣泛,是高級瀝青混凝土路面的代表性材料。站在市政道路層面來分析,這一工程受多種地勢地貌條件的影響,地質結構復雜,承受城市大量車輛高頻行駛損耗,所以,施工中對材料的質量要求較高。
瀝青混凝土道路施工技術則充分滿足了市政道路建設要求,一方面構建的路面性能較強,結構穩定,能夠適應多變的氣候條件,并按照城市道路的使用需求來控制瀝青混凝土路面的摩擦系數,由此可以保障城市車輛安全出行要求;另一方面,在攤鋪施工中,瀝青混凝土材料具有較強的吸附性、延展性,在很大程度上保護了道路路基,使其免受外界侵蝕。隨著我國道路工程建設水平的提升,對瀝青混凝土施工技術工藝的作業越來越成熟,其在整個道路施工中的優勢更加突出。但市政道路發展中不斷出現新變化,路面損害現象長期存在,由此瀝青混凝土材料的質量控制成為重點建設內容。
在市政道路瀝青混凝土技術施工中,涉及的材料包括碎石、石屑或砂、礦粉及路用瀝青,因結合料、集料品存在區別,選擇的材料種類會直接影響道路施工質量。通常,瀝青混凝土路面承載綜合功用,既要滿足抗裂、防水滲和抗滑等客觀要求,還需要保證道路的耐久性與穩定性。
因此,市政道路施工所選擇的礦粉、砂石、瀝青等相關材料在質量上要達到行業規范標準。以瀝青混合料為例,按照市政道路建設類型,機動車道和非機動車道上下面層需要區分材料種類。機動車道上層以4cm 的細粒式改性瀝青混凝土為主,而非機動車道則選擇4cm 細粒式瀝青混凝土,且要充分實現抗滑、平整、密水等功能。同樣,中下層所采用的瀝青混合料也需要詳細區分,并達到標準化和綜合性功能。如非機動車道路面中下層的施工,以6cm 中粒式瀝青混凝土材料為主,實現抗剪切、抗高溫、抗車轍、密實的基本功能的同時,還要發揮耐疲勞、抗開裂性能。
總體而言,市政道路施工中所選擇的材料類型會直接影響瀝青混凝土施工質量控制技術。除了應按照道路工程實際情況選擇合適的材料外,還要嚴格遵循行業內的規則標準,比如與《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40—2004)、《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》(CJJ 1-2008)等技術規范相符合[2]。
市政道路工程由一系列作業活動組成,其中材料質量既受本身性能的影響,又在于施工中各個操作方法的干預,即施工質量控制技術。混凝土材料質量的控制在選用、檢測環節相繼展開,為了保證各個環節的混凝土材料達到標準要求,材料拌和、運輸及碾壓階段相應要進行質量控制,而采用的控制方法則直接關系質量規格是否達標。在瀝青混凝土材料拌和過程中,通常要利用綜合加工機械電子設備來支持集料供應、加熱、拌和等施工要求,同時施工人員需要精準控制工藝流程和拌和時間。很多市政道路工程在瀝青混凝土拌和完成至運輸時期,會忽視質量控制作業,由此影響了材料的使用性能。為改善這一狀況,瀝青混凝土材料的運輸要結合道路施工環境來動態調節自卸汽車,并且在運輸過程中注意控制溫度,保持車廂整潔度,及時處理瀝青混凝土黏結問題,避免運輸材料存在雜物。
此外,對于攤鋪碾壓階段的瀝青混凝土質量控制,必須結合施工的情景進行專業化作業。比如攤鋪熱拌瀝青混凝土時,集料的最大粒徑需要低于瀝青層的壓實厚度,最終獲得積極壓實效果,避免發生離析問題。同時,市政道路施工中對瀝青混凝土材料的控制要對碾壓環節長度、時間、速度做出合理調控,保持穩定性,得以通過高質量的材料結構延長市政道路的使用壽命。
市政道路施工中,瀝青混凝土原材料包括添加劑、礦粉、粗細集料等,各個材料在性能、類型等方面存在差別,而選擇原材料質量的好壞會直接影響后期路面拌和、攤鋪等環節的質量,因此需要按照公路行業建設標準嚴格控制瀝青混凝土原材料質量。在瀝青混凝土材料結構中,瀝青屬于黏稠膠結材料,具備感溫性、黏聚性和耐久性等特征,但其性能和質量與瀝青供應廠家的提煉方法有關,若缺乏高水平的生產技巧,供應瀝青的質量標準很難符合市政道路建設要求。
因此,相關人員在使用瀝青這一原材料之前首先應做大量市場調研,并實施性能檢測,確保施工中采用的瀝青在軟化、蠟含量等指標上達到規范要求。其次則是粗集料和細集料質量的控制。粗集料要以耐磨性和強度較高的碎石、大理巖、砂巖等類型為主,表面需要保證沒有雜質和風化問題,且外形要以球狀為主。特別在投入施工時,所選擇的粗集料需要實施壓碎值檢驗活動,使其規格質量達到應用標準。細集料是指石屑、機制砂等材料,混合材料中的細集料要以機制砂為主,并參照瀝青混凝土的等級對細度模數加以控制[3]。
在道路施工中,要求礦粉保持干燥且不含有泥土等雜質。在瀝青混凝土材料結構中,礦粉若占據較大表面積,其黏聚力、強度就會明顯提升。但礦粉需要嚴格依據配合比來添加,否則當礦粉比例較低或者較高時,瀝青混凝土路面就會發生干燥、開裂或者泛油等病害。因此,在選擇礦粉類型、數量方面要做好專業性的控制調配,使其在混合料中保持合適比例。
瀝青混凝土道路對于密實程度、強度、平整度有嚴格要求,其混合料的配合比質量控制直接影響市政道路整體的施工質量,由此需要對使用的礦料、瀝青材料進行科學配比。在很多市政道路瀝青混凝土路面建設中,經常出現混合料配合比設計不當而引起的質量問題,這通常來自施工人員對試驗配比的忽視,或在拌和混凝土過程中,導致儲料倉、聚料斗這兩處出現離析問題。當瀝青混合料溫度控制不適宜時,離析現象會不斷出現在施工中。其次,瀝青混合料的質量受環境因素干擾,若施工環境的溫度過低或過高,瀝青混合料的壓實密度、適應性都會被影響,導致其性能降低。
所以,施工人員需要通過控制混凝土材料配比來保證質量標準,結合市政道路施工情況對環境、設備溫度進行有效干預[4]。總體而言,要獲得高質量的瀝青混凝土材料,施工人員要嚴格遵循級配標準設計瀝青混凝土的配合比。具體由三部分組成:一要確定瀝青混凝土的油石比,使其指標滿足市政道路施工建設要求。在操作過程中,需在配合比內選擇最優的瀝青用量,依據設計級配將礦料與混凝土拌和,并選擇試件開展馬歇爾試驗,直至施工最終選擇的混合料在性能上符合道路工程的實際使用要求。二要分析并檢查瀝青混凝土配比中所利用的各項材料具備的適應性,檢驗每一項技術指標,保證滿足施工標準。三要管控瀝青混凝土中的黏度,防止在施工中受溫度影響。
在市政道路施工中,關于瀝青混凝土材料的應用由多個環節組成,并且影響質量的要素較多。因此,為更好落實施工質量標準,使瀝青混凝土材料發揮理想性能,道路施工人員需要結合必要作業環節制定材料質量控制目標,明確控制的內容、標準及實施人員,就瀝青混凝土材料的質量問題構建系統控制管理任務,為市政道路瀝青混凝土技術效用的發揮創造有利條件。首先是施工準備工作,除了準備規范、足量的瀝青和砂石等材料,還需要完善相關聯的作業任務,得以創造規范化的施工環境[5]。在準備工作中,施工人員要強化細節性的干預,如瀝青混凝土材料中應用的填料、瀝青和粗細集料要達到合同技術規范要求。市政道路正式施工前一個月,需詳細闡明使用材料的混合料配合比,包括礦料級配、瀝青的含量等信息。同時,操作瀝青混凝土的拌和設備、攤鋪設備等也要滿足技術規范要求,確保在施工中正常運行。此外,需要在道路檢查井、路緣石等各個結構物的表面均勻涂抹瀝青,檢查道路兩側路緣石的完整狀況,開展施工測量放樣工作,標記瀝青混凝土攤鋪層的設計標高。而針對道路施工需要的瀝青材料和集料,在施工前期需做好準備干預工作,如瀝青材料在前期先加熱,保證均勻的溫度下將其順利運送至拌和設備內,集料的加熱則要控制在170℃以內,并且控制集料進入拌和設備中的含水量,最終確保應用的各個材料在有效條件下發揮效用[6]。
除了在市政道路施工前期構建瀝青混凝土材料質量控制活動外,還需要延伸至整個施工過程,包括瀝青混合料的拌制環節、運輸環節、攤鋪及碾壓環節。此處,以瀝青混凝土材料的運輸為例強調質量控制:第一,運輸中選擇超15t 以上且性能優良的自卸汽車,并保持車廂部位干凈,底部和側板部位采用柴油和水1∶3 比例調制而成的混合物實施噴灑處理。同時,為避免車廂和瀝青發生黏結問題,需要及時清除車廂底部積存的油水。第二,運輸中車輛移動應保持合適位置和次數,防止混合料出現離析現象,并且運輸材料最終要符合施工拌和機和攤鋪機等設備的作業要求,在各環節的有效配合下得以將瀝青混凝土材料質量控制在標準化范圍內[7-8]。
在市政道路施工中,瀝青混凝土材料質量控制是至關重要的作業內容,這一材料類型較多且性能各不相同,使用中的配合比、操作設備及周圍環境都會影響瀝青混凝土的實際質量,進而直接體現在道路整體的使用質量上,從而影響道路交通安全。因此,在市政道路施工建設中需要就瀝青混凝土材料質量問題構建控制活動目標,在材料準備環節與施工過程中加以控制,包括所選材料的試驗檢查、瀝青混凝土配合料的配合比及拌和設備的檢查等。按照工程標準要求對材料質量嚴格把關,進而鋪筑高水平、高質量的市政瀝青混凝土道路,為城市建設高規格的道路工程。