劉東風LIU Dong-feng
(岳西縣公路管理服務中心,安慶 246600)
與傳統的水泥混凝土路面相比,瀝青路面有著多方面的性能優勢,正是因為這一優勢,使得在各種的公路工程項目實施中,都選擇的是瀝青路面。瀝青路面的結構構成簡單,但因為處于不同地域內的公路工程往往會存在自然環境因素的區別,再加上施工要求的不一致,導致瀝青路面結構之間也可能會有一定的區別。瀝青路面包含有面層、基層、底基層和墊層,不同層次下的材料使用要求有所差異,具體的結構如圖1 所示。

圖1 ? 瀝青路面組成示意圖
公路路面工程中如果采用的是瀝青路面,在開展施工建設的過程中,尤其要重視瀝青攤鋪作業,在這一作業環節,為保障施工的高效性,應配備特定型號的攤鋪機,攤鋪機的性能和型號應符合施工要求。瀝青攤鋪技術的特點主要體現在以下幾個方面:①工程企業要選派專人來負責材料的運輸與卸載,確保在施工作業中的材料質量;②正式的攤鋪作業開始之前,應由專人對攤鋪機開展預熱熨平板,確保預熱后的溫度可超過100℃,具體的攤鋪作業開展時,盡可能保障攤鋪機處于連續工作的狀態下,但在攤鋪機運行時,要注意對速度加以控制,確保攤鋪機可按照既定路線行駛,行進時盡可能避免出現拐點;③攤鋪機的運轉過程中,螺旋器料位與正常的攤鋪料位要完全一致,適當增加振動頻率,定期由專人對攤鋪機的相關參數加以檢查,并做好相應的調整;④攤鋪機與夯錘需連續開啟,保障作業的連續性,對料位加以精準控制[1]。
對于瀝青路面的攤鋪作業來說,在具體的攤鋪工作進行時,一般要配置專業的攤鋪機來輔助施工作業。攤鋪作業開始之前,應利用所配備的自卸汽車,將瀝青材料卸入攤鋪機料倉中,經由刮板輸送器將瀝青運輸到攤鋪室,利用振搗器將瀝青混合料充分搗實,最后依據設計方案中的攤鋪厚度、寬度等規定,進行攤鋪和整平處理,工序如圖2所示。

圖2 瀝青路面攤鋪機施工工序
3.2.1 攤鋪寬度
瀝青攤鋪作業的開展中,攤鋪寬度是一個需要關注的指標,在這一參數的確定過程中,應該在滿足路面質量要求的前提下,以減少縱向接縫為目標,盡可能提高攤鋪寬度,實現一次全幅攤鋪。為促進攤鋪路面質量目標的實現,在分幅瀝青攤鋪作業的情況下,應注意以下要點:攤鋪工作的開展中,接縫兩側至少要重疊2~5cm;一旦需開展兩層或者兩層以上的攤鋪作業,上下接縫之間要錯開一定的間距,錯開的距離不得小于20cm;攤鋪機在開展梯隊作業的情況下,前后攤鋪機之間要保持10m 以上的距離;探路寬度應保持左右對稱性[2]。
在開展分車道瀝青攤鋪作業時,為提高施工質量,應注意以下幾個操作要點:在這一攤鋪作業的進行中,縱向冷接縫難以避免,需對縱向冷接縫加以有效的處理,比如,當攤鋪機完成了一幅的攤鋪任務以后,在碾壓檢驗合格的情況下,使用3m 直尺對冷接縫邊緣加以檢查,如果存在有不合格的瀝青混凝土,利用切割機將其切除,切面需與路面中心線完全平行;第二幅攤鋪作業的進行中,應將第一幅攤鋪面作為縱向基準線,配備橫坡傳感器,對攤鋪機的行走加以有效控制,具體的攤鋪工作進行時,應保持5~10cm 的重疊。
3.2.2 攤鋪厚度
在當下的公路路面工程瀝青路面施工中,關于瀝青攤鋪作業積累了相對較多的經驗,攤鋪厚度是攤鋪環節需關注的一個重點參數,根據工程經驗,瀝青路面的攤鋪厚度最小值應超過混合料最大粒徑的2 倍,因為在瀝青攤鋪層厚度較小的情況下,可能會影響攤鋪機熨平板的上下浮動,而此時,熨平板無法維持正常的傾斜,在一些情況下甚至會出現負傾斜的現象,一旦發生了負傾斜的問題,將會導致熨平板兩翼后拉,增大熨平板的斷裂幾率,攤鋪效果無法達到預期。攤鋪作業實施之前,需設5~10cm 的方墊木,長度要略微長于熨平板,厚度為攤鋪層厚度的1.15~1.20 倍。
以某公路工程為例,此公路全長32.8km,路面寬26m,時速80km/h,結合對此公路工程建設施工要求的分析,最終選用的是瀝青混凝土路面,經由路面施工要求,路面結構層厚16cm,上、中、下三層分別厚4cm、6cm、6cm。
4.2.1 瀝青選擇工藝
為保障瀝青路面施工效果,在材料控制方面,應做好瀝青材料的選擇,只有保障了瀝青質量,才可保障混合料的和易性或密實度。所選擇的瀝青應有較高的黏度,具備高溫穩定性和低溫韌性,可選擇石油瀝青或者改性瀝青。經由多種因素的分析,此工程項目中選用的是A 級70#石油瀝青,相關性能指標為:針入度(25℃)7.2mm,延度(15℃)>100cm,軟化點46℃,密度(25℃)1.006g/cm3。
4.2.2 集料選擇工藝
在混合料中的集料添加和使用,可保障路面穩定性,由于集料具備顆粒嵌鎖與摩擦的作用,對抑制集料的位移極為有效,正是因為這些作用和特點,使得路面穩定性更好。此工程項目中,選用的是石灰巖碎石。
4.2.3 填料選擇工藝
填料選擇也會影響到最終的施工效果,在此公路路面施工中,填料選擇的是強基性巖石,主要為石灰巖與巖漿巖,為保障填料在路面性能提升方面的作用,需安排專人來負責進行泥沙等雜質的清理,根據對此工程路面施工的具體要求,攪拌以后的填料應可以從礦粉倉內自由流出,填料密度必須超過2.45t/m3,而含水量不得超過1%。
公路路面的施工中,當選擇的是瀝青路面時,瀝青材料的選擇是決定路面質量的關鍵性因素,結合當下的瀝青路面施工情況,中粒式和粗粒式瀝青混凝土的應用相對較多。在路面攤鋪作業開始之前,應安排相關人員完成路面表層的清理,將路面表層的雜物清理干凈,在路面清潔度、干燥程度符合攤鋪施工的要求時,才可進入攤鋪環節。在瀝青路面的攤鋪環節,往往需配備各種的機械設備,施工人員需熟練且正確地操作各種設備,只有這樣,才可發揮設備的功能優勢,確保瀝青攤鋪作業的高效開展。實際的攤鋪作業中,瀝青攤鋪應多次實施,在二次攤鋪環節,需在原有的瀝青層表面鋪設一層強粘性瀝青,以通過這一方式來保障二次攤鋪瀝青與原有瀝青的粘結效果。此工程項目中,攤鋪為人工與機械相結合的方式,絕大部分的攤鋪作業由機械來完成,在轉彎部位等特殊位置,采用人工作業的方式。施工過程中配備的是LTU125 自動找平瀝青攤鋪機,最大攤鋪寬度為12.5m,采用全寬度攤鋪和刮平。自動找平的過程中,應根據施工標準和要求,做好對有關誤差的精準控制,整個攤鋪環節,采用雙機并行的方式,混合料溫度必須在100℃以上,松鋪系數控制在1.15~1.35 之間,相鄰攤鋪帶的搭接寬度保持在10cm 左右。
在長期的瀝青路面施工作業中,采用的是傳統的瀝青攤鋪技術,這種技術在應用的過程中往往會存在很多的問題,比如,螺旋布料機構在旋轉的同時將伴隨著大量的拋揚,大粒徑的施工物料深受離心力作用的影響,在這種影響下,這些物料將向兩邊流動,在攤鋪面積逐步變寬的趨勢下,物料的離析問題越發明顯。在施工作業中,各種物料存在著粒徑方面的差異,一旦螺旋分料槽前擋板與地面的間距過大,可能會發生物料供應不及時的情況,這種情況下,大粒徑物料向下滾落。對于這些方面的施工問題,可通過雙層攤鋪技術來處理,使瀝青混合料層的厚度可滿足相應的施工要求。規范應用了這一技術后,上下層瀝青之間可保障良好的結合效果,通過“熱對熱”、“柔對柔”的施工方式,可保障兩層瀝青材料之間良好的融合效果,滿足路面施工的要求。
碾壓同樣是瀝青攤鋪過程中的關鍵技術,當攤鋪工作全面完成以后,就需要進行攤鋪路面的平整度、壓實度控制,而這些參數的目標能否實現,取決于碾壓施工的規范性。正式的碾壓施工開始之前,施工單位需根據對施工要求的分析,進行碾壓設備的選擇和配備,有關施工人員要對碾壓施工流程、要點有清晰的了解,依據路面攤鋪的具體要求,確定壓路機數量。其次,在對瀝青路面實施初壓時,混合料可能會發生推移或者裂縫的現象,在這一環節的施工作業進行時,需根據對外界溫度的掌握,將路面碾壓溫度控制在合理的范圍內,堅持從高到低、先慢后快的碾壓原則,輪跡重疊寬度一般為輪寬的1/3~2/3。如果在現場施工作業的進行中,公路邊緣位置處存在有支擋物,在碾壓過程中,碾壓設備與支擋物之間應保持安全距離,在此部位的碾壓施工環節,使用小型機械或者人工方式來完成碾壓作業。在碾壓施工環節,可能會發生瀝青混合料的粘輪問題,為避免這一方面的問題出現,可在輪胎表面灑水冷卻。當碾壓工作全面結束以后,在短時間內,壓路機不得停留與轉向,如果振動壓路機必須要在碾壓完的路面上行駛,需將振動關閉。當天碾壓的瀝青路面,如果路面未完全冷卻下來,嚴禁在路面上停放大型的機械設備,只有當瀝青面層的溫度降至50℃以內時,方可正常開放交通。壓實方式與具體的施工要求如表1 所示。

表1 壓實方式與具體施工要求
對于瀝青攤鋪作業,在施工作業的進行時,同樣需重視接縫處理,一旦接縫處理不當,將會導致瀝青路面的穩定性和平整度難以達到施工要求,因此,需根據路面施工的具體要求,來做好對接縫的處理。通常,瀝青路面接縫有橫向接縫與縱向接縫兩種,在橫向和縱向接縫的處理上,應結合總體的施工規范與要求,選擇恰當的接縫處理工藝。縱向接縫的處理上,需多臺攤鋪機呈梯隊開展聯合的攤鋪作業,經由這種施工方式的實施,可有效減少縱向接縫的出現。現場的相關施工人員,要對接縫的處理效果加以全面檢查,檢查是否存在接縫痕跡。在橫向接縫的處理過程中,需將壓實機端部的懸臂裝直尺放入到施工縫內,將拉伸距離保持在3m 以下,在此過程中,相關人員要密切觀察直尺的狀態,一旦發生了脫落的問題,且脫落位置處于攤鋪層上,需對這一部位開展消縫處理。
瀝青攤鋪之前,為避免在后續攤鋪作業中攤鋪機與車輛的碰撞,瀝青攤鋪機手與汽車司機應做好相應的溝通與交流,攤鋪機與汽車卸料機之間,最好保持32cm 的距離。整個攤鋪作業的進行時,應由專業的人員來完成對瀝青混合料溫度的控制,為保障這一溫度指標可符合相應的施工要求,需參考瀝青粘度、鋪筑層厚度、施工環境的溫度,確保混合料攤鋪溫度的合理性。根據瀝青攤鋪經驗,在現場施工作業中,一旦施工時的溫度在9℃以下,不得開展攤鋪作業,最佳的混合料瀝青攤鋪溫度應維持在130 ~150℃之間,最高的溫度條件不得超過160℃,如果施工過程中遇到了強降雨天氣,不得繼續實施攤鋪施工。
當瀝青混合料的施工作業結束以后,施工企業也需安排相應的施工人員來對瀝青混合料的質量加以全面檢查,比如,需對路面松鋪厚度加以檢查。關于路面瀝青混合料的厚度,需以設計層厚度與松鋪系統的乘積來得到,但松鋪系數一般要通過試鋪來獲得,關于路面的路拱和橫坡等特殊位置,在施工過程中尤其要做好攤鋪層厚度的檢查與控制。整個攤鋪工作的進行中,應確保攤鋪的連續性、均勻性,依據施工技術標準,將攤鋪速度控制在合理的范圍內。大量的瀝青攤鋪經驗表明,攤鋪機的速度一般應保持在2~4m/min 之間,且在混合料的鋪筑環節,攤鋪機中的螺旋送料器應維持均勻的轉動狀態,在持續運轉下,將混合料送至料器高度的2/3 位置。
在開展瀝青攤鋪作業時,自動找平裝置的調整也十分重要,自動找平裝置作為施工作業中不可或缺的配置,其工作利用的是機械、電控和液壓之間所存在的關聯關系,在自動找平裝置內包含有縱向和橫向調節子系統。在現場施工作業的進行中,使用攤鋪機找平裝置之前,要確保傳感跟蹤元件、縱坡傳感器、橫坡傳感器等的規范安裝,將已經完成的攤鋪層作為基準面。最后一層路面的攤鋪整平處理中,不得使用自動調平裝置,可直接由攤鋪機自帶的調平功能來實現整平,當攤鋪機越大的情況下,越可保障整平處理的效果。一般攤鋪機的攤鋪寬度不超7.5m,熨平板組合剛度較大,更適宜選用縱向-橫向組合調平;在攤鋪機的攤鋪寬度超過7.5m 的情況下,熨平板組合剛度相對較小,由于在這種情況下的受力情況十分復雜,油缸無法將熨平板一側抬放,橫向坡度傳感器所接收的信號準確性不夠,難以正常開展調平工作,對于這一問題,可在瀝青混合料的攤鋪工作中,在兩側進行基準線的設置,有效進行橫坡的控制。
公路路面施工效果關乎項目的使用年限、功能和效益,在瀝青路面施工中,攤鋪是重點性的施工環節,為保障瀝青攤鋪技術的科學應用,在具體的施工作業進行時,應做好每個環節的技術管理和質量控制,全面保障整體的施工效果。