李春梅
【摘要】目前我國經濟水平和科技水平的快速發展,我國交通行業發展十分快速。公路工程是一個地區必不可少的基礎設施,是聯結地區之間的“血脈”。我國公路交通事業發展迅速,日益完善的公路網為國民經濟增長奠定了堅實的基礎,推進了區域經濟快速發展。然而,在公路建設里程持續增長的背后,也面臨著大量的公路養護任務。為了保障道路通行舒適和安全,每年國家需要投入大量維修養護資金,目前我國公路事業已步入了“建養并重”的時期,如何抑制路面病害,采取切實可行的養護措施勢在必行。因此,本文開展瀝青路面病害及養護研究具有重要的現實意義。
【關鍵詞】瀝青路面;施工技術;操作要點;質控要點
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.065
引言:
當前瀝青混凝土路面已經廣泛應用于我國高速公路中,考慮其施工質量受影響因素比較多,因此,應加大管理力度,要求施工人員要善于思考和總結,同時不斷引進新工藝、新技術、新設備、新材料,加強施工過程控制,及時采取糾偏措施,克服各種不利因素,提高瀝青路面施工質量。
1、公路瀝青路面質量控制的必要性
目前,我國的交通運輸體系日趨完善,各式各樣的高速公路、城鎮干線遍布祖國的大小城市、山嶺平原,逐步擴大的公路網絡在極大程度上便利了人們的生活。對于其中的高等級公路,瀝青路面公路占據了極大的比例,無論是新建還是改擴建項目,瀝青路面公路都有良好的適配性,其既能適應快速建設和交通運輸的需要,又能夠滿足地方經濟發展的需求。瀝青路面具備較好的平整度,具有低成本、噪聲小、舒適度高、維護成本低等優點,但同時由于瀝青路面是完全暴露在自然環境下的,受到地質環境等各類因素及工程建設中質量控制不足的影響,瀝青路面的破損情況頻發,這對公路的使用壽命和性能影響很大。瀝青公路的建設易受到多種因素的影響,為了保證工期和建設質量,必須根據道路的實際情況,研究具體的施工工藝,同時在施工過程中對工程材料和機械設備進行合理調配,淘汰掉不合格的技術和材料設備,以避免對道路的工期和質量造成影響,從而確保瀝青路面的有序施工。針對各類不同的公路建設項目,應依照其特點設計出針對性較強的施工方案及制訂具體的工藝流程,如果在建設過程中對某個流程的把控不到位,則瀝青路面極易出現各種普遍的變形、龜裂等破壞現象。與此同時,各參建方更要確保工程的實際施工過程與施工方案相符合,各單位在工程驗收的過程中要嚴格把控,確保施工技術和施工質量合格。另外,在施工過程中,現場管理人員應對施工材料和機械設備的進程進行嚴格的工前性能檢測,避免出現不合格的工程材料或機械設備,保證在使用過程中不會出現影響工程質量和施工安全的問題。因此,通過加強對瀝青路面的施工工藝要點和施工全過程的控制,規范公路施工技術,瀝青路面的質量安全會得到很大程度的提高??梢姡芯抗窞r青路面的施工技術和質量控制措施是十分有必要的。
2、公路工程瀝青路面施工技術分析
2.1施工前期準備
正式施工前,應做好方案設計、機具設備、配合比設計與材料準備四方面的準備工作。其一,在方案設計準備方面,開展方案會審與圖紙審查工作,論證方案的技術可行性,對方案進行深化設計,并對設計圖紙中的缺漏信息進行補充標注,要求圖紙格式內容符合規范要求。同時,在現場選擇一處有代表性的路段進行試驗段施工,或是運用BIM技術開展模擬試驗,發現方案中的不合理部位,準確計算路面攤鋪速度、碾壓遍數等技術參數的最佳值,必要時調整路面碾壓方式。其二,在機具準備方面,明確攤鋪機與碾壓機等機具設備的性能指標,做好機具設備選型工作。例如在某公路工程中,選擇配置DD100型雙鋼輪壓路機、VSH型雙鋼輪壓路機開展路面碾壓作業。隨后,全面檢查機具設備的規格型號與外觀質量,開展設備試運行試驗,處理設備隱性故障,調整設備運行狀態。其三,在配合比設計方面,嚴格遵循《聚合物改性瀝青技術要求》(JTJ036)規范,對制備的改性瀝青混合料開展馬歇爾試驗,對比試驗結果與材料性能指標要求,對配合比方案進行優化調整。其四,在材料準備方面,根據工程施工要求,做好外摻劑、橡膠、瀝青等原材料的選材工作,對原材料質量與所攪拌改性瀝青混合料質量進行檢測,將質量達標的混合料投入使用。
2.2混合料配合比的設定
配合比反映的是各類原材料的用量情況,正確的配合比能夠有效提高混合料的綜合性能。對此,項目組應提前組織預拌,確定混合料性能狀態的最佳配比,作為施工依據。此外,還需考慮拌和溫度、拌和時間等因素對混合料質量的影響。為加強對混合料質量情況的認識,可通過馬歇爾試驗確定試驗數據,并量化分析混合料的質量。
2.3路面攤鋪
在進行瀝青路面攤鋪作業之前,要對熨平板進行預熱,在瀝青路面攤鋪的全過程中,作業人員應確保攤鋪機和熨平板的振搗速度滿足要求,以確保瀝青路面的密實度達標,從而提高瀝青路面的施工質量。瀝青路面通常采用連續攤鋪的施工技術,同時保持較為穩定的攤鋪速度,這樣可以在很大程度上避免攤鋪的瀝青混合料出現折痕,不會使路面平整度受到影響。進行攤鋪機作業時,通常將攤鋪速度保持在2~6m/min,并且機器的自動找平功能可以確保瀝青混合料的平整度。依照瀝青路面公路的規范要求,各個面層的控制方法不盡相同,基層和下面層能夠使用鋼絲繩牽引的手段把控路面的高層,上面層選擇的控制手段較多,無論選取何種控制手段,在進行攤鋪作業時都要避免混合料沾到攤鋪機上。
2.4組合式碾壓技術
該項技術在市政工程瀝青路面施工中屬于一項新穎的技術手段,施工階段會應用到膠輪壓路機,主要是對路面施工揉搓處理,并對混合料集料重新布局,有效降低其摩擦阻力,保證混合料壓實度。并在膠輪揉搓與振動壓路機正弦交變壓力循環作用下,控制路面施工質量,避免在質量驗收環節中出現質量不合格問題。為確保此項技術在工程項目中發揮重要作用與價值,還需在實踐操作中對其施工要點及標準內容全面掌握,首先,是對機械設備的合理選擇與嚴謹檢測,保證設備在施工階段的作用發揮,尤其是對壓路機的選擇與應用,選擇條件是施工材料的類別,如:普通瀝青混合料,建議使用膠輪壓路機、雙鋼輪振動壓路機。如果是超厚路面,建議膠輪壓路機、普通雙鋼輪、高頻雙鋼輪壓路機等;其次,借助分組碾壓作用控制施工進度與設備間距,建議每2臺設備為一組,只需在施工階段控制設備間距(1M)、施工速度等,就能影響到工程進度與路面施工質量;最后,GTM合理設計,主要解決市政工程路面施工中的車轍問題,可對其模擬試驗,掌握實操現場中易發生的問題,控制壓實遍數,經過初壓、復壓、終壓等不斷操作,及時調整設備運行實況,實施效果才會有良好的基礎保障。
2.5施工接縫處理和養護
瀝青混凝土路面施工中,接縫技術是重要的技術手段之一,特別是對橫向接縫的處理,原本此項工作的實施難度就比較大,對技術手段與施工人員專業能力提出較高要求,可采用接縫技術控制路面施工質量。在實際應用的過程中對基礎條件良好設計,使用3m長的直尺測量裂縫長度、寬度等,并使用切割機對裂縫周圍相應處理,把多余的混合料挖除,始終控制路面平整度,以便于后續施工質量檢查。在瀝青路面的鋪設作業中通常會設置較多的橫向、縱向施工縫,在碾壓完成后應對施工縫進行后處理,以確保路面的安全性和美觀性。橫向的大部分是平接施工縫,以3m直尺作為工具設置施工縫位置。首先用鋸縫機在施工縫位置進行切割,處理接縫時應及時清除接縫處的灰塵,再進行混合料的鋪設和壓實,確保新舊材料的連接處密實,以達到接縫平整的效果。縱向的施工縫處一般會預留10~20cm未被壓實的瀝青混合料,待整體碾壓完成后采用熱接縫手段跨接碾壓,從而將縱向施工縫填充密實、平整。
3、瀝青路面養護施工對策
3.1性能檢測與分析
施工結束后,為了檢驗施工效果,可采取鉆芯取樣法進行測定,通過取出芯樣可知,芯樣完整,未出現斷裂,由此表明路面層間黏結效果良好,粗集料在細集料之間分布均勻,說明利用熱再生技術可提高路面施工的均勻性。同時,利用芯樣進行壓實度檢測,實測壓實度平均值為98.8%,符合施工規定。在路面水穩定性檢測中,滲水性能是一個關鍵的指標。為了檢驗路面的滲水系數,通過路面滲水儀對熱再生瀝青路面滲水系數進行測定,共設10個測點,測定結果分析可知,再生熱路面的滲水系數在20~46ml/min,平均值為26ml/min,相比現行規范值小于等于300ml/min,遠遠小于該值,由此表明,路面經就地熱再生施工養護后,具有良好的抗滲性能。
3.2常見質量通病的防治處理
根據實際施工情況來看,在改性瀝青路面施工期間,受施工、設計、材料、人為操作等多方面因素影響,偶爾出現路面開裂、車轍、面層鏡像、面層剝落等質量通病,對路面路況、耐久性和結構強度造成負面影響,容易在公路投入使用期間出現交通安全事故。因此,在改性瀝青路面施工期間,必須全面掌握各類常見質量通病的產生原因和外在征兆,并掌握正確的防治處理方法。例如,針對改性瀝青路面開裂問題,其產生原因在于施工工藝控制不當導致路面出現早期損壞現象,路面空隙率加大并形成裂縫,需要采取增加面層厚度、在路面面層以及半剛性基層間隔部位額外鋪設級配碎石層或是土工合成材料的措施,預防路面開裂問題出現。對于攤鋪痕跡問題,在路面攤鋪前重點檢查熨平板安裝質量是否達標,檢測熨平板溫度,在溫度未達到施工要求時對熨平板進行預熱處理,避免路面攤鋪面上形成縱向痕跡。對于攤鋪機底板變形問題,提前檢查攤鋪機底板情況,校正攤鋪機底板,并在攤鋪質量不達標時重復攤鋪改性瀝青路面。而對于改性瀝青離析問題,分多次挪動車位來開展自卸車接料作業,在路面攤鋪期間將收料斗內的改性瀝青材料厚度保持在10cm以上,對螺旋布料器料位、熨平板擋板高度進行調整,如果在后續攤鋪期間形成集料窩,則應對集料窩開展挖除、新料鋪平、碾壓作業。此外,做好改性瀝青路面養護工作,對質量缺陷部位采取有效的修補處理措施,減少質量病害對路面路況、結構性能與耐久性造成的影響。例如,當出現路面松散問題時,在現場標記路面面層中的松散缺陷部位,在路面松散處切割形成坑槽,挖除槽內松散混合料并清理坑槽,隨后,在坑槽表面均勻噴涂一層霧封層,重新攤鋪與碾壓改性瀝青混合料即可。而在路面形成車轍時,施工人員對車轍部位瀝青混合料進行翻松、清理處理,在底部均勻涂刷粘層油,在粘層油上方重新鋪筑改性瀝青混合料,將周邊烙平。
3.3瀝青路面的防水性
降雨是引發瀝青路面侵蝕病害的誘因之一。瀝青的鋪筑一般是從路面中央至兩側邊緣,而瀝青路面的侵蝕通常是從兩側邊緣向道路中央擴散的,對于易滲漏的部分需要進行人工封堵,因此往往會使用足量的熱瀝青封閉路面的邊緣處的易滲漏孔。道路中央的盲溝在使用過程中容易存儲少量雨水,這些來不及排出的雨水會向瀝青路面滲透,因而要做好盲溝表層的防水工作,同時盲溝拱度也應該達到工程規范要求。目前,采用較多的方式是在道路中間的盲溝中種植植物,能達到生態防水吸水的效果。
3.4引進信息化監控系統
傳統的瀝青路面施工試驗一般是在施工成型后進行檢測,檢測相對滯后導致發現問題后返工處理難度大、成本高。本項目采用瀝青路面施工信息化監控系統,適時監控施工過程及施工質量,全面提升質量的信息化管控水平。路面施工信息化監控,是指在施工過程中對混合料“拌和—運輸—攤鋪—碾壓”的全過程智能管控。全過程智能管控系統采用GPS、RTK定位設備,通過混合料全過程定位、機械定位及碾壓定位,實現后場監控前場,適時得出每車混合料的實際攤鋪樁號、混合料各項拌和指標,并對偏離較大的混合料進行短信報警,從而實現路面施工質量全程可追溯,加強了施工過程中的質量控制,有效提高路面施工質量,延長路面使用年限。通過終端對拌合站生產數據包括礦料級配、瀝青用量、拌合溫度、拌合時間等參數進行實時采集、上傳、分析,比對系統預設的標準配合比以及偏差率報警等級,對混合料生產參數進行有效監控和預警,第一時間報告管理人員超出限度信息,并對其實施預警管理操作,并將超標信息查詢出來。多個管理層級都可實施統計分析操作,如瀝青混凝土總產量、超出限度產量、超出限度比例。由試驗室借助熱篩分等方法重復審核混合料級配偏差,調整生產配合比例,使其接近最優配合比。
3.5混合料的質量控制
因市政工程在路面施工階段是瀝青混凝土為主要的施工材料,此類材料質量影響工程綜合質量,還需在準備階段注重施工材料質量檢測工作。因此項施工材料由原材料、混合材料等攪拌合成,攪拌比例、材料量控制等比較重要。例如:原材料中包括瀝青、骨料等,從施工角度分析,原材料質量控制極其重要,要求施工單位能在此方面設置專業化的工作人員,要設置檢測方案,能定期開展檢測工作,可對材料質量全面掌握。分析施工材料使用量較大,建議選擇抽樣檢查方法,一旦施工材料質量檢測指標不符合項目建設要求,還需對同批次的施工材料銷毀處理,與材料供應商商討解決方案,避免影響工程質量與施工進度。瀝青混合料對溫度較為敏感,在不同溫度條件下,性能特點有所差別,應根據施工要求精準控制溫度,將其穩定在合理的溫度區間內;以設計配比為準,混合適量質量達標的原材料,控制拌和時間,構成均勻性較好的混合料,以便有效投入使用;以規劃的運輸路線為準,由運輸車輛平穩將混合料運輸至現場,遵循隨拌隨用的原則,縮短混合料出廠至澆筑施工前的間隔時間;到場后,檢驗瀝青混合料的質量,不達標者不予使用。
結語:
在公路瀝青路面施工中,施工技術的正確應用及質量控制措施的積極落實均為不可或缺的內容。依托于先進的施工技術,可充分利用各項資源;依托于全面的質量控制策略,可實現對質量的層層把關。為全面推廣改性瀝青路面施工技術,取得理想的技術應用效果,建設優質公路工程,施工單位應肯定改性瀝青路面技術價值,切實掌握改性瀝青路面施工技術的工藝操作要點與質量控制要點,注重在工程實踐期間積累技術應用經驗,以此來構建改性瀝青路面技術應用體系和質量保證體系。
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