摘 要:隨著我國經濟社會的發展,交通運輸業越來越重要,公路承擔著大部分的運輸功能。近年來,我國物流行業快速發展,城市建設越發完善,各等級公路建設速度也隨之加快,滿足了經濟發展的需求,公路工程規模與數量不斷提升,也帶動了周邊的建設發展。當前,絕大多數公路工程均采用瀝青混凝土路面。路面的安全與質量直接影響公路的品質,關系公路使用壽命。在建設實踐中,需要根據公路的等級、特征等做好設計施工,結合公路未來的發展規劃和合作功能掌握公路施工的質量。本文就公路工程瀝青混凝土路面施工技術進行客觀分析,以此為同業者提供有益參考。
關鍵詞:公路工程;瀝青混凝土路面;施工技術;平整度
經濟發展和城市建設關系人們的切身利益,關乎國家戰略布局。現代公路工程路面建設主要是瀝青混凝土,施工的質量與安全是路面建設的關鍵,良好的施工技術能夠建設出高品質的公路路面,好的路面對行車安全性與舒適性產生較大的影響。從目前的技術看,瀝青混凝土路面施工工藝是非常復雜的,影響施工質量因素也比較多。只有結合工程的實際,才能建設出更好的公路路面,對公路路面施工技術深入研究具有重要的現實意義[1]。
一、混合料拌和技術
(一)原材料
公路路面施工要使用大量的原材料,保證原材料質量,才能保證公路路面建設的品質,原材料能夠影響到路面的結構與品質,材料質量是關鍵,材料好才能建設出高質量路面,而影響路面質量的混合料控制是關鍵。原材料控制過程中,一方面是要確保原材料物理力學指標能夠達到技術的標準,符合規范要求,從性能上保證材料品質。瀝青混凝土路面施工所使用的材料較多,其中最為重要的是碎石、砂、礦粉等材料,要做好檢測,保證這些原材料符合施工標準,在理論級配上需要保證合理的含量,每一種材料都是根據技術標準界定的。材料準備的時候則需要從原材料入手做好抽檢測試,了解材料性能才能發揮出材料的作用。另一方面,還需要有效控制砂石料含水量的多少,含水量過大或者過少,都會影響到材料的性能發揮,特別是要合理控制運輸和儲存兩個環節,嚴格執行各項標準,才能有效避免出現雨、塵的影響,運輸時要了解氣候的變化,做好材料的覆蓋,保證砂石料含水量與含泥量不超標,達到施工建設標準[2]。
(二)溫度控制
公路路面建設時瀝青混合料使用包括熱拌熱鋪和熱拌冷鋪兩部分,這就需要根據公路路面建設需要做好選擇,一般情況下,后者施工效果更佳、質量更好。控制瀝青混合料拌的溫度是非常重要的一個環節,溫度控制好了才能確保質量達標。一般情況下,要合理控制瀝青加熱溫度、集料加熱溫度、瀝青混合料出廠溫度,可以根據天氣的情況分別控制到150℃~170℃、160℃~180℃、140℃~165℃,這樣在使用的過程中,才能確保鋪裝質量,保證路面的使用壽命。也就是說,瀝青混合料出廠時的溫度一定要合理控制,把控溫度和質量檢測缺一不可,需要在各個流程中做好控制,確保質量性能達到建設的標準。如果瀝青混合料出廠溫度高,則無法使用。早晨出料,時間上要控制好,盡量適當增加出廠溫度,避免溫度流失;瀝青混合料出廠時在中午,天氣溫度較高,應略低于正常溫度5℃~10℃,同時還要注意大風、雨雪等天氣變化,根據天氣情況調整溫度。
(三)質量檢測
質量檢測直接關系到瀝青混凝土路面質量,檢測是確保瀝青混合料高質量施工的前提。質量檢測時,一方面要了解瀝青混合料色澤、配合比、結塊、離析等情況,觀察法是第一步,觀察時能夠看到材料是否存在問題。如果發現材料中存在冒黃煙現象,說明瀝青混合料過熱,不適合施工,適當進行降溫處理后才能使用;瀝青裹覆不均就表示混合料溫度低,可以返廠加溫。另一方面是要做好整體的溫測,也就是說,瀝青混合料拌和時根據時間的限定,可以在每30分鐘左右做溫度檢測,這樣能隨時把握溫度。檢測時,可以取樣測試,檢查飽和度、流量值、馬歇爾穩定度等數據是否符合標準,根據每 250 噸瀝青混合料一次取樣測試的方法進行,有效保證整體的質量符合要求。通常,裝料前用植物油洗潔劑涂刷車槽,避免混合料與車體出現黏結。嚴格執行裝料流程,按前、后、中裝料,避免出現離析的情況。保證溫度還需要做好篷布覆蓋,避免混合料降溫速度過快導致溫度不達標,要充分保證現場的混合料溫度 120℃~150℃左右[3]。
二、瀝青混合料攤鋪技術
(一)攤鋪前的準備工作
鋪筑是施工的重要內容,要組織技術人員進入現場,做好指揮與控制,充分保證基層干凈整潔,保證下封層表面干燥,做好中面層及上面層的清潔,確保整體的黏結度。正式攤鋪需要做好前期的準備,根據現場的天氣與溫度情況,對攤鋪路段噴灑黏層油,提高上下層間黏結的品質效果,在透層油破乳后攤鋪瀝青混凝土面層是最佳時間。攤鋪機的性能穩定才能保證質量,施工前做好檢測,保證設備性能穩定,攤鋪機性能與參數設置影響路面的鋪裝效果,合理調整螺旋布料器長度、擺正位置、操控振搗器振幅與振頻等。螺旋布料器長度影響到后續施工質量,過長過短均不符合標準,對下一步施工產生影響,過長會增加料位控制難度,過短會影響兩端供料。在螺旋布料器控制時,需要在端部距熨平板邊沿 15厘米~20 厘米做好切換。掌握振搗與振動系統,確保瀝青混合料鋪層平整,提高密實度[4]。
(二)瀝青混合料離析控制
攤鋪施工技術較難把握,任何一個失誤都會影響到施工的質量,瀝青混合料離析是施工中最多見的現象,需要控制速度與時效,才能有效避免出現離析問題。瀝青混合料離析主要有集料離析與溫度離析兩種,通過對性能上的了解,避免問題出現,集料級配不當、運輸過程、卸料及布料不合規、內外溫度不一致等都會出現集料離析的情況。只要是出現了離析的現象,都不適合施工使用,對路面的壽命影響很大。對于一般路面可以做好全路幅一次攤鋪,如果在這樣的施工條件下,則會出現離析現象,概率也是比較高的。可以根據施工的路面寬度合理調整攤鋪寬度,適當縮小寬度不宜過大。分路幅多次攤鋪需要使用更多臺攤鋪機,按照梯隊作業方式連續施工,要做好施工的連續性,保證均勻供料的同時控制前進速度,每分鐘 2米~2.5 米左右。另外,振幅、振頻也是產生離析的原因,因此需要做好整體上的把握控制。
(三)路面平整度控制
路面平整度是保證行車安全的關鍵點,需要做好過程檢測,只有保證瀝青混合料品質,才能保證混凝土路面施工質量,平整度是檢測的重要標準之一,要充分保證平整度控制。影響公路工程瀝青混凝土路面施工平整度的因素主要是攤鋪速度、連續施工及鋪就的均勻性等,知道了成因則需要從這三個方面做好控制。混合料攤鋪需要確保一次性完成,連續作業盡量避免中斷。中斷也是施工的常見情況,供料不及時、設備故障等都是主要的影響因素,施工前要做好全面規劃,根據自身的攤鋪效率、混合料拌和能力、運力和攤鋪能力進行控制,充分保證各方面的匹配度。攤鋪速度控制至關重要,要根據現場的實際情況,控制速度,保證勻速前進,避免波動,攤鋪速度不均會導致熨平板上下浮動,影響路面平整。振搗次數也是影響平整度的重要因素,要控制好瀝青混凝土路面振搗。各類施工設備要保證合理調配,如果攤鋪機與自卸車配合不好,或者出現了碰撞,就會造成瀝青混合料撒落,清理不及時也會影響平整度。確保自卸車掛空擋停在攤鋪機前 10厘米~20 厘米的方位,攤鋪機推動前行完成卸料后,自卸車再駛離攤鋪機,攤鋪機速度為每分鐘 1米~2 米左右。
(四)其他質量缺陷控制
裂縫、搓板、隆起、拉溝及小波浪也是影響質量的關鍵要素,要從各個方面做好合理科學的控制,保證質量符合標準。造成上述現象的成因主要是混合料質量不合格、攤鋪機參數不合理、攤鋪施工不規范。瀝青混合料性質是否穩定決定了整體的質量好壞,如果濕度高、瀝青占比大或礦粉量多都會影響到質量。科學控制瀝青混合料粒徑,對礦料做好篩選,礦料過大則會在攤鋪時熨平板拖著滾動,導致拉溝或裂紋。
(五)攤鋪質量檢測
合理控制時間,很多施工都是在早晨進行,其中的氣溫與下承層表面溫度不好控制,早晨溫度低,則下層溫度也會低,合理檢測瀝青混合料溫度是重要環節,要對各個流程控制檢測,運料車到達施工現場溫度檢測及攤鋪前溫度檢測決定了整體的質量。檢測時需要把溫度計插入未壓實面層,及時提取溫度值,根據溫度決定施工的時間。厚度決定了壽命,充分做好厚度檢測,將檢測結果與設計標準做好比對,對出現的問題要做好整改,確保厚度符合設計規范。還要對小波浪、拉溝問題及時處理,查找成因避免出現類似問題。
三、壓實施工技術
(一)合理把控碾壓溫度
壓實是路面施工的主要環節,需要充分控制壓實的質量,施工時,需要科學控制碾壓溫度和碾壓遍數。實踐證明,瀝青混合料溫度越高壓實效果越好,遍數越少;混合料溫度低則難以消除輪跡,要把瀝青混合料壓實溫度控制到 120℃~140℃。從理論上看,混合料攤鋪初始溫度每提高10℃,則需要縮短16%的時間,相反會延長30%時間,增加了施工的難度,只有保證施工壓實的溫度才能提升碾壓效率。
(二)合理把控壓實速度、遍數、頻率和振幅
速度一直是影響質量的重要成因,不但影響效率,還關系到效果。施工時,將壓實速度控制到每小時 2公里~4 公里為最佳距離。不論是速度快還是慢,均會導致質量不合格。速度快導致橫向裂紋或推移;速度慢影響效率。施工過程的速度控制,一般是初壓控制到每小時 2公里~3 公里,復壓2遍速度是每小時5公里,終壓速度是每小時 3公里~6 公里。混合料碾壓振頻為 40赫茲~50 赫茲,振幅為 0.4 毫米~0.8 毫米,控制好速度可以保證整體的質量符合建設施工標準。
(三)碾壓施工注意事項
要熟悉各個施工的流程,確保最終的路面施工質量,其中,碾壓施工較為重要,科學控制整體施工流程,嚴格執行施工操作標準,合理安排施工順序是關鍵,嚴格按照從低至高的順序,保證整體的施工品質。第一遍壓邊過程,要控制距離,根據現場的路面寬度做好設計,預留 30 厘米邊緣不碾壓,通過這樣的控制,能夠減少施工缺陷,避免出現縱向裂縫及推移的施工問題,從源頭上控制路面施工質量,第二遍壓邊時需要對第一次預留的邊緣做好壓實作業,為下一步施工提供便利。合理控制碾壓的速度,確保設備能夠均勻前進,這一步至關重要,操作人員的技術決定了平整度,需要合理控制設備行進的速度,特別注意的是,不能在新鋪混合料上突然加速或剎車,更不能突然掉頭。碾壓施工速度保持均勻也是避免出現汽油等油料雜質撒落,如果雜物掉落在路面上,清理不及時就會出現質量問題,要保證壓路機前進時合理的噴水,后退過程中不能進行噴水處理,如果噴水量大就會壓不實。控制路面的縱向碾壓,特別是相鄰碾壓帶需要重疊后輪50%,保證重疊寬度大于200 毫米,這樣才能保證壓實的質量,避免出現推移現象。鋼輪壓路機是多見的設備,使用這種設備時,需要控制施工速度,保證每次碾壓錯半輪的距離[5]。
結束語
綜上所述,作為重要的路面材料,需要嚴格控制瀝青混凝土施工的技術,通過有效的技術施工,保證路面質量。瀝青是重要的路面結構形式,質量關系到使用效果與壽命,直接影響行車安全與舒適性。在施工過程中,除了嚴格技術設計選擇外,更重要的是施工環節的控制,需要科學合理地選用瀝青混凝土材料,在技術的支撐下進行技術控制,既要實現施工技術合理性目標,還要保證施工技術應用規范。施工過程的監督管理也是至關重要的一環,要嚴格施工過程的管理,嚴格執行設計標準,嚴格進行原材料檢測,從各環節做好施工質量管理,及時發現施工問題,做好整改,有效避免出現施工質量問題,要及時做好檢測監督,保證監督具體化、規范化,從根本上切實保障瀝青混凝土路面整體的施工質量,為打造高質量公路奠定基礎。
參考文獻:
[1]喬文德.工業區市政道路瀝青混凝土路面施工關鍵技術與應用研究[J].公路,2019(10):78-81.
[2]金嬌,彭梧桐,潘杰,等.瀝青混凝土路面損傷監測的碳基及其復合材料進展[J].北京工業大學學報,2022(06):691-702.
[3]竇暉,曹暉,曹貴,等.PVA纖維在瀝青混凝土路面中的分散性評價方法及應用[J].公路,2021(12):86-90.
[4]徐世法,任小遇,郭倩蕓,等.冷拌冷鋪乳化瀝青混凝土路面開放交通強度研究[J].沈陽建筑大學學報(自然科學版),2023(02):296-304.
[5]張曉東,張發如,沈鵬,等.瀝青混凝土路面滲水系數偏大原因 分析及處治措施[J].公路,2023(07):297-303.