賴曉龍
(福建林業職業技術學院,福建 南平 353000)
在目前已建成的道路中,瀝青路面是一種應用比較廣泛的路面形式。相較于水泥路面,瀝青路面具有無接縫、平整度高、行車安全舒適、耐磨性好、振動較小、噪聲較低、施工工期短、適宜分期分段建設等優點。在瀝青路面施工過程中,為了保證瀝青路面的施工質量,施工人員就要采用先進可靠的施工技術并采取有效措施,加強質量控制。
瀝青路面壓實度不足的原因有兩個:一是在施工時沒有采取相應的保溫措施,造成碾壓溫度達不到規范要求。二是壓實力度不夠,未對壓路機的搭配組合及碾壓方式作合理規劃。壓實度不足的路面會引起路面車轍、路面滲水等一系列問題。
瀝青路面離析是指路面某一區域內瀝青混合料的瀝青含量、級配組成等主要性質發生了不均勻變化,主要有級配離析、溫度離析和集料—瀝青離析3 種類型。造成面層離析的原因很多,包括原材料比例、施工技術、使用的攤鋪設備、環境溫度等。然而,目前國內對離析及離析程度尚無統一的判定方法,在實際工程中,主要根據視覺觀察來判斷離析的發生及程度,但該方法具有很強的主觀隨意性,且僅適合于粒徑較大的瀝青混合料,對離析的定量判斷尚處于研究階段。
路面油斑也是一個非常嚴重的問題,其主要原因:一是油石比較大。集料在運輸過程中,出現了離析,導致部分集料油石比過大。二是在原料攪拌過程中,礦粉較集中,沒有攪拌均勻,吸附的瀝青較多。三是添加了人工纖維產生結團或對原料的攪拌不充分,導致原料無法均勻散布。
攤鋪瀝青通常是路面施工的最后一道工序,交叉作業頻繁,油污、黏土、水泥等類污染相當普遍,對瀝青路面的驗收及后期使用造成很大影響,甚至會導致路面過早損壞。造成瀝青面層污染的主要原因有:一是交叉施工。運集料的自卸汽車在行駛過程中滴油、撒料,使路面受到污染。二是其他輔助工程產生的水泥砂漿污染。三是在中央分隔帶施工或植樹綠化時,將土撒在路面上,污染路面。四是各種施工機械柴油泄漏。五是路面未硬化,澆水造成泥水污染。
在施工過程中,只有按設計要求保證瀝青面層各結構層的厚度,才能使瀝青路面能夠抵抗外部荷載。瀝青面層厚度不夠的原因主要有:一是在試鋪路段試驗中,松鋪系數的確定工作沒有做好。二是在施工過程中,沒有根據上一結構層厚度檢測結果及時調整當前結構層施工的松鋪厚度。三是攤鋪機或找平裝置未調試好。
在我國公路建設中,為了使瀝青混合料盡可能地發揮最大黏結作用,技術人員經常會選擇加入橡膠、高分子聚合物或其他橡膠材料作為改性劑,形成改性瀝青混合料。在實際應用中,可根據具體情況選用兩種以上的改性劑摻入瀝青或瀝青混合料,形成復合改性瀝青混合料。道路工程材料經過改性之后,路面耐高溫性能明顯提高,遇到高溫天氣也不易發生軟化和塌陷,從而大大提高了路面的穩定性。同時,瀝青混合料能夠有效保障行車安全,使車輛行駛更加平穩,安全性大大提高。
瀝青路面配比設計是指在瀝青混凝土制備過程中,合理地選取原材料,確定各成分比例的設計過程。我國現行的熱拌瀝青混合料配合比設計采用的方法是馬歇爾穩定度法。配合比設計是一項系統工程,要注意原材料、試驗方法等方面的選擇。在瀝青路面攤鋪施工前,施工單位要根據原材料的性能,通過室內試驗計算好混合料的配合比。同時,積極準備施工所需的材料,為順利攪拌打好基礎。另外,施工人員在進行混合或攪拌施工材料時,要按照有關規范來確定攪拌工藝,時刻注意攪拌參數,掌握好攪拌的溫度和時間,保證施工材料的質量滿足實際施工要求。
在瀝青路面施工過程中,攤鋪是一項很重要的工作,常用的施工方法是連續攤鋪法。對瀝青路面施工質量而言,控制攤鋪機的速度和檢查瀝青松鋪厚度十分重要。除此之外,現場應配備專業的攤鋪機械維修人員,在攤鋪機器出現問題時,能及時排除故障,這是確保瀝青路面連續施工和質量優良的重要措施。攤鋪完成后,要對路面質量進行全面檢查,發現攤鋪不均勻或瀝青路面不平整等情況,要認真檢查有關參數設置,并采取相應措施。
在瀝青路面攤鋪過程中,施工人員要及時組織壓路機對瀝青路面進行碾壓,做到攤鋪一段,碾壓一段,使瀝青路面的混合料黏合得更緊密,從而提高路面的整體密度。施工人員要嚴格按照試鋪路段確定的碾壓機械組合、碾壓遍數和碾壓速度控制碾壓過程,使其始終處于預定范圍,才能確保碾壓施工操作的勻速性和正確性。從實際施工情況來看,瀝青路面的碾壓工作主要有3 個步驟,即初壓、復壓和終壓。第一遍初壓最主要的目的是穩定和整平瀝青混合料,也是為第二遍的復壓打造工作面。在多數情況下,初壓與攤鋪工作是同時進行的。第二遍復壓最主要的目的是使瀝青混合料形成穩定、密實的結構層,路面的密實程度主要取決于復壓這道施工工序。因此,在復壓過程中,應合理組合靜壓、振壓等壓路機,明確各種壓路機的振頻、振幅。第三遍終壓最主要的目的是利用輪胎壓路機的碾壓作用消除壓路機的輪跡,使瀝青混凝土路面的碾壓鞏固,最終形成相對平整的壓實路面。此外,當多臺機器同時作業時,為了保證路面的平整度,施工人員必須將相鄰碾壓帶的1/3 進行重疊。可采用3 種顏色來標記初壓、復壓和終壓區域,減少漏壓、重壓的發生。
集料是瀝青混凝土的重要組成部分,粗集料的堅固性及各組成部分配比對瀝青混凝土性能的影響很大。在瀝青路面施工之前,施工人員必須詳細檢查各種施工材料,包括粗集料、細集料、礦粉和瀝青。同時,在選擇施工材料時,既要考慮質量因素,又要考慮經濟因素。在材料采購完畢后,施工單位要對材料進行全面檢查,既要核算材料的數量是否準確,又要對其化學特性進行檢測,如果發現材料不合格,應及時退還給廠商。對于已經在施工現場的施工材料,施工單位也要進行抽查,嚴格把好材料關,保證瀝青路面的質量。
在瀝青路面施工過程中,施工機械性能決定施工能否順利進行。在瀝青路面施工前,施工單位必須對施工機械進行全面檢查,保證機械設備的性能穩定性,最大限度地發揮機械設備的功能,確保瀝青路面連續施工,其中包括瀝青混合料的自動攤鋪機、自卸汽車、瀝青灑布車和壓路機等設備。同時,施工單位應做好機械設備的養護工作,使其處于最佳狀態。
在瀝青路面施工之前,施工單位應通過試驗路段來預防實際施工中可能遇到的一些問題。其主要目的是檢驗施工組織計劃的合理性和可操作性;檢驗投入機具設備的可靠程度和安全性能;優化施工工藝,達到最佳合理化程度;檢驗實驗室理論配合比的科學性,并確定施工配合比;重點掌握面層施工工藝中各工序在不同環境條件下的最佳操作時間及工序間最佳銜接時間;收集現場第一手資料,總結經驗,以優化施工方案,保證大規模施工順利進行。
施工時,應先將原料中的粗集料和細集料進行分類堆放,不能混堆。在攪拌集料時,用導熱油加熱各種原材料,加熱溫度應控制在一定范圍,如石料的加熱溫度應在160℃~180℃之間。
瀝青路面碾壓施工應注意以下幾點:一是要根據現場施工情況,合理選擇碾壓設備,制定碾壓方案。二是在施工過程中,特別是攤鋪完畢后,應在一定溫度范圍內及時進行碾壓作業。三是盡量做到一步到位,確保作業的連續性,提高面層的壓實度和平整度,全面提高碾壓質量。
溫度控制主要包括瀝青混凝土原料的攪拌溫度、到達施工現場的溫度、進行攤鋪碾壓的溫度等。如果溫度達不到規范標準和要求,將引起一系列問題。例如,當瀝青混合物拌和的溫度較高時,會加速瀝青老化,使瀝青與集料的黏附性能下降,產生松散等病害。當瀝青混合料碾壓溫度太低時,會導致壓實度不足,產生車轍、裂縫等病害。
在瀝青路面施工時,必須保證各結構層的厚度滿足設計要求,這樣才能保證路面的整體強度。路面的厚度檢測一般與壓實度檢測同時進行。現階段,瀝青路面的厚度檢測方法主要有損檢測和無損檢測兩種,其中有損檢測主要以鉆芯取樣法為代表,具有一定的滯后性;無損檢測主要以探地雷達檢測系統為主,具有實時性,能及時了解攤鋪厚度的誤差范圍,從而指導施工。因此,在路面厚度檢測中采用先進的檢測技術,可以保證瀝青路面的施工質量。
綜上所述,瀝青路面是目前應用最廣的一種路面形式。然而,瀝青路面在施工過程中經常會發生各種問題,從而引起路面病害。在保證瀝青混凝土路面施工質量的全過程控制體系中,加強對瀝青混凝土路面施工質量的監測是非常重要的。通過及時發現瀝青混凝土路面的施工質量問題,采取科學、有效的措施處理質量不合格的路面,為瀝青混凝土路面的施工質量提供有力的保障。同時,在對施工質量進行科學評定時,要嚴格按照有關施工質量驗收規范,建立完善的施工質量驗收制度,從而提高道路工程中瀝青路面的施工質量。