瀝青混凝土具有其他建筑材料不可比擬的優勢, 主要表現在高溫穩定性、低溫抗裂性、耐久性、抗滑性、和易性等方面。 在設計和施工過程中,相關人員要充分認識各項性能指標的主要影響因素,不斷優化施工方案,有針對性地進行技術控制,防止出現裂縫、溝洞等質量隱患,更好地實現工程建設的綜合效益。
基層是公路路面的組成部分之一, 是承受路面荷載的重要結構層,對瀝青混凝土路面施工效果影響較大,許多病害都是基層質量缺陷導致的,所以,必須嚴格控制基層施工質量,經過驗收合格后才能進行瀝青混凝土路面施工,比如,在礫料類基層施工中,需要保證級配拌和均勻、含水量適中、攤鋪均勻能夠達到規定的壓實度要求。
原材料質量控制對瀝青混凝土路面施工尤為重要。 加強施工材料采購管理,采取合適的方式進行質量檢測,保證含水量、 規格大小等指標能夠符合要求, 嚴禁不合格材料進場施工,尤其是要加強瀝青質量檢測,重點對密度、針入度、軟化點、延度等方面進行檢測。 通常情況下,在寒冷地區應該選擇低溫延度大、稠度低的瀝青;在高溫持續時間較長的地區應該采用稠度大的瀝青。 對于要求較高的一級公路和高速公路,集料的質量要求也更加嚴格, 粗集料應該采用破碎礫石、 碎石等,以具有足夠的強度和耐磨性能,細集料應該粒徑合適、堅硬干燥, 能夠滿足相關規范要求。 科學設計瀝青混凝土配合比,確定各種原材料的品種及配比、礦料級配、最佳瀝青用量。
瀝青混凝土公路施工涉及的機械設備較多, 在拌和、運輸、攤鋪、壓實等工藝環節中均要運用到大型機械設備,相關人員應盡可能采用性能先進、低碳環保的機械設備,不斷優化施工方案,保證人機作業效率。 在施工作業前,還應全面檢查機械設備數量、規格、性能指標等情況,通過采購、租賃、檢修、養護等多種方式,使機械設備處于良好的運行狀態,滿足瀝青混凝土路面的施工需求[1]。
為了減少返工、變更等問題的出現,可以選擇一段道路進行試鋪試驗。 施工單位應做好試驗過程中的主要技術指標數據記錄,經過科學分析比對,驗證施工方案以及各項參數是否能夠達到預期目標,如果存在問題要及時查找原因,總結經驗教訓,優化調整施工方案,為全面施工提供科學指導。
在確定瀝青混凝土配比后, 施工人員應選擇合適的拌和機械設備進行瀝青混凝土拌制。 通常情況下,拌和設備分為兩種類型,混凝土間歇強制式攪拌設備能夠保證配比精度,拌制質量高,可以滿足各種施工要求,高等級公路一般采用該種方式;連續滾筒式拌和設備采用的是非強制式的拌和方式,但不利于油石比和礦料比控制。 熱拌瀝青混合料路面施工必須在拌和廠采用拌和機械拌制,根據工程量、工期要求等進行綜合考慮,選擇合適的機械設備類型,拌和設備的生產能力應該與攤鋪能力相匹配,應盡量超過攤鋪能力5%左右,以保證施工現場能夠連續、順暢地開展施工作業。
在瀝青混凝土拌制過程中,容易出現一些異常情況,需要采取合適的處理措施。 當熱料倉出現超粒徑顆粒時,可能是振動篩出現問題,需要檢查振動篩,并對冷料倉上料速度進行調整;當出現花白料時,可能是拌和時間不夠、料溫偏低等原因造成的,需要適當增加拌和時間或者升高加熱溫度;當瀝青混凝土沒有色澤時,需要注意控制瀝青加熱溫度不能超過170 ℃,否則瀝青容易老化;當礦料級配發生明顯變化時,可能是冷料級配發生較大變化或者振動篩篩分不及時導致的, 應及時檢查料源調整配合比。 為了保證瀝青混凝土拌制質量,相關人員必須嚴格監控拌和過程, 根據質量通病解決預案減少不合格產品產出[2]。
瀝青混凝土拌制完成后, 需要及時組織車輛將混合料運輸到攤鋪地點。 安排的車輛數量應滿足拌和生產需求,拌和設備不斷開停會造成能源浪費, 而且還會影響瀝青混凝土的質量,同時還要滿足攤鋪速度要求,運輸采用的自卸汽車載重盡可能大于15 t,這樣可以解決攤鋪機頻繁換車卸料的問題。 運輸車輛內要打掃干凈,為了避免瀝青混凝土和車廂板黏結,可以在車廂底部和側板涂刷薄層摻水柴油。 裝車時要注意車輛位置的移動,減少混合料的離析現象,運輸過程中應該在混合料上覆蓋篷布,這樣能夠減少熱量散失,防止雨淋,避免污染環境。 運達攤鋪地點的混合料溫度要符合相關規范,嚴格檢查瀝青混凝土質量,相關單據信息要完整準確,如果出現顏色不均勻、已經成團塊、溫度超過允許范圍、產生嚴重離析現象等,則應該廢棄不用。
3.3.1 一般技術措施
瀝青混凝土攤鋪前,必須嚴格檢查下層施工質量,如果沒有按規定灑布透層、黏層、鋪筑下封層,則不得進行面層施工。對平整度等技術指標進行復測,如果超過規范允許范圍,則要采取有效的處理措施。 采用合適的攤鋪機械作業,根據施工要求調整攤鋪機運行參數。 熨平板的寬度主要根據路面寬度確定,如果能夠全路幅一次攤鋪,就可以節省機械和人工,而且路面平整,沒有縱向施工縫,但是存在壓實度不夠的問題,所以,一般會分路幅多次攤鋪成型,攤鋪機成梯隊同時作業,調整好熨平板寬度后,還對拱度進行調整,以保證攤鋪成型的路面拱度與設計拱值保持一致, 調整熨平板工作仰角能夠實現攤鋪厚度調節的目的,在科學計算選擇合適仰角后,還要通過多點檢查進行檢驗。 通過多點厚度平均值與設計厚度比對,判斷仰角是否合適,重復進行調整檢驗,利用自動找平裝置能夠控制工作角的瞬時變化。 為保證攤鋪的平整度,螺旋布料器、振搗和振動系統的控制調整十分關鍵, 相關人員應嚴格按照調整順序進行調整, 保證攤鋪機結構參數和運行參數科學合理。 根據施工條件、施工要求、生產能力、氣候條件等綜合因素,相關人員應秉承恒定連續工作原則,合理控制攤鋪速度,不能速度過快,速度過快會產生質量缺陷,如攤鋪不均、裂口問題、預夯實效果差等。
3.3.2 質量保證措施
在施工前,施工人員應提前預熱熨平板,消除混合料和熨平板之間的溫差,避免混合料黏在熨平板底面,但預熱溫度不能太高,速度也不能太快,否則會影響熨平板使用壽命。 攤鋪機的自動找平系統通常會附帶調節手柄, 在攤鋪起步或者存在凹凸處時,可以通過手動微調保證攤鋪厚度。 在料車離開料斗后,應及時緩慢地翻轉料斗翼板,當料斗內存料不多時,應及時安排料車卸料,這樣可以防止倒V 形質量缺陷。 攤鋪機的啟動工作要嚴格按照程序進行,保證工藝流程標準規范。 運料車和攤鋪施工要緊密配合,不能因運輸故障導致瀝青混凝土降溫廢棄,影響攤鋪施工的連續性,卸料時要均勻平穩,卸完后要及時駛離攤鋪機,整個配合過程需要安排專人進行指揮,保證各項動作準確到位。 在施工到伸縮縫位置時,可以先將伸縮縫處用粗砂或碎石夯實填平,然后鋪筑瀝青混凝土,等到溫度降低后再切縫進行伸縮縫施工,這樣能夠保證施工平整度。 人工密切配合也是提升攤鋪質量的必要措施,例如,在施工邊緣處,需要人工分料整平;在局部離析或個別大料處,需要人工修補處理;當施工現場存在污染時,需要人工及時清掃。
3.3.3 缺陷補救措施
瀝青混凝土攤鋪施工時,容易出現一些質量通病,需要采取合適的補救措施。 在攤鋪層表面有些超粒徑顆粒被熨平板帶動會形成小溝或小洞,要及時用細料填補壓實。 當出現攤鋪層局部粗骨料被壓碎時,需要將被壓碎的混合料鏟除,人工填補整平。當出現明顯的粗細顆粒離析現象時,需要從根本上查找原因, 比如, 帶狀離析的根源是熨平板和螺旋分料器的安裝有問題,除了查找根本問題以外,還要及時用細料進行補救[3]。
3.4.1 一般技術措施
影響瀝青混凝土壓實效果的主要因素有材料性能、 溫度影響、設計方案、施工方案、設備選型、壓實工藝等,通常情況下,當粗集料占比較高時,需要增加壓實力,多砂瀝青混合料也不容易壓實, 而使用高黏度瀝青采用較高壓實溫度是提高壓實效果的有效辦法。 面層設計越厚,瀝青混凝土冷卻的速度就越慢,有效壓實時間越長,反之,有效壓實時間越短,因此,面層厚度的均勻性直接關系到密實度的均勻性。 在壓實施工時,瀝青混凝土的分層厚度不能超過10 cm,應選擇合適的壓路機組合方式及碾壓步驟,以求實現最佳壓實效果。 壓實流程主要包括初壓、復壓、終壓。 (1)初壓應該在瀝青混凝土攤鋪后較高溫度條件下進行,主要目的是平整、穩定混合料,為復壓施工提供良好條件。 初壓使用的機械設備為輕型鋼筒式壓路機或關閉振動裝置的振動壓路機,依靠自身重量產生靜壓力。(2)復壓應該緊接在初壓后進行,是混合料穩定、密實、成型的主要工序,決定著最終的密實程度,通常采用重型輪胎式壓路機或者振動壓路機,碾壓遍數一般不少于4~6 遍,需要根據試壓確定,經過復壓的瀝青混凝土路面更加密實均勻,能夠消除面層表面的熱裂紋,減少細裂紋和孔隙。 (3)終壓要緊接在復壓后進行, 優先選用雙輪鋼筒式壓路機或關閉振動裝置的振動壓路機,一般不少于2 遍,主要目的是消除輪跡、平整壓實面,所以,不宜在高溫條件下使用重型壓路機作業。
3.4.2 碾壓注意事項
在碾壓施工時,驅動輪要面向攤鋪機,碾壓方向和路線不能突然改變,啟動停止必須緩慢進行,在作業段接頭處,為了應對局部擁包問題,可以按斜向弧線形進行碾壓,調整時要平順緩和,不能出現新的擁包。 碾壓作業應該按照從外側低處向路中的順序實施,壓路機向前碾壓第1 遍后,不能在碾壓作業段前端錯輪,而是要原路退回碾壓第2 遍,在碾壓作業段后端錯輪,然后碾壓下一個碾壓帶,碾壓帶之間銜接部分控制在15 cm 左右,碾壓作業段的起始點應該做好標記,防止出現漏壓問題。 為了保證碾壓平整度,壓路機應該呈階梯形隨攤鋪機向前行進,不能在同一橫斷面上折回,這樣也可以避免混合料溫度下降太快。 當出現瀝青混合料被帶起或黏輪的情況時,可以在碾壓輪上灑少量水,但輪胎壓路機不能灑水,可以在輪胎冷卻后灑少量洗衣粉水。 振動壓路機的振頻和振幅對壓實質量影響較大,在確定碾壓速度和壓實厚度后,合理調整壓路機振頻,沖擊間距應該小于壓實層厚度,防止表面出現短波紋,如果碾壓層比較薄,最好選用高振頻、低振幅的方式;如果碾壓層比較厚, 那么應該在滿足最低振頻的情況下選擇較高振幅,這樣能夠獲得較好的壓實度。 做好接縫處理工作,在最后一車混合料施工時,應保持全寬范圍內均勻一致。 如果斷面不齊整,可以通過人工進行修復,施工縫的處理可以采用切割機冷切法和人工熱切法處理, 保證接縫碾壓質量, 控制碾壓溫度,防止新鋪層出現裂紋[4]。
