陈庆春
(天水陆桥交通工程有限公司,甘肃 天水 741000)
科学设计沥青混凝土配合比是沥青混凝土路面施工的重点之一,其不仅对于沥青混凝土原材料的要求极高,还要求技术人员必须结合工程项目的具体情况,综合各方因素科学地设定配合比,保证各种矿料比例精准。在确定配合比的过程中一定要注意以下3个因素:1) 明确配合比目标。2) 对验证环节进行严格管理。3) 保证配合比符合施工技术要求。
在确定沥青混凝土的配合比之后,检验测试阶段也是施工的重点之一,技术人员要结合沥青混凝土的具体性能精确调制配合比。现阶段,大多数项目工程都会选择长为200 m的路面作为检测路面,并对路面的各种参数进行提取,如此一来不仅可以保证提取数据的准确性,同时也能进一步验证沥青混凝土的配合比是否符合技术要求。
混凝土的拌和工作也是施工的重点内容之一。因为在拌和阶段对原材料质量的要求很严格,所以施工人员一定要严格检测混凝土原材料,通过抽样检查的方法,利用抽样的随机性来提高检测效率。而且为了有效保证拌和质量,技术人员也要特别注意,沥青混凝土在拌和过程中对温度具有极高的要求,工作人员需要严格按照施工标准,保证混合料温度符合技术要求,沥青混凝土混合料的施工温度范围见表1。
表1 沥青混凝土混合料的施工温度范围
一般情况下,145 ℃~165 ℃为最合适的混合料温度,一旦温度大于195 ℃,沥青混凝土就会失去原有功能,必须废弃,否则应用于工程项目中时会对公路工程质量造成难以估量的损失[1]。在拌和阶段也要对时间进行严格管理,安排专人负责监督整个拌和流程,一旦发现问题要及时采取措施进行调整与完善。
沥青混凝土路面在施工过程中,会涉及相当复杂的工艺与流程,其制作搅拌环节是影响沥青混凝土质量的关键环节,并且搅拌环节容易受多种因素影响,是整个施工过程中的难点。这就需要相关技术人员必须对搅拌制作过程高度重视,确保所有施工环节的有效衔接。例如,如果原材料运输不及时就会影响摊铺机工作;如果在摊铺环节没有严格按照施工标准规范施工行为,就会导致混合料表面受力不均匀进而出现压痕,使得路面平整度下降,同时也会对整个公路的施工质量带来影响。所以工作人员一定要严格监督混合料的搅拌制作过程,保证所有施工步骤符合技术要求。
沥青混凝土材料的运输环节也是工程施工的难点所在。工作人员一定要对运输全程进行严格的控制与管理,最大程度地减少材料在运输过程中产生离析现象。因为一旦出现离析问题,将会失去混合料的最佳性能,进而对公路工程施工质量带来不良影响。同时在运输过程中也要严格控制温度与时间,一旦操作不当,很容易造成混合料报废以及增加施工单位的施工成本。
摊铺环节也是影响公路工程施工质量的重要环节之一。在摊铺过程中,要求公路下层必须无杂质、无污物,才可以有效地保证摊铺质量。但是由于公路施工路线较长,公路下层杂质难以有效清除,因此会在一定程度上加大摊铺工作量,增加摊铺难度。并且摊铺环节对施工技术的要求较高,一旦选择不当将难以达到施工要求。
为了保证公路工程的施工质量,相关负责人在项目施工前需要明确项目的施工范围与施工流程,然后根据施工要求优选施工设备,同时配备专业的操作人员,确保机械设备可以在专业人员的操作下发挥最优的机械性能,并且制定完善的设备检修与养护方案,最大程度地保证机械的正常运转,减少不必要的故障和损失。特别是在沥青混凝土拌和过程中,全机械化操作可以有效提高拌和的质量与效率。
在沥青混凝土的摊铺环节,对公路下层的清洁度要求较高。首先,要仔细清理公路下层,保证下层无污染物、无杂质,并且对污染物质及时进行处理;其次,要严格控制摊铺速度,同时为了避免混合料堆积,要结合施工现场情况明确卸货位置,合理堆放原材料;最后,要结合项目的实际情况灵活选择摊铺方式,如果工程量较大、要求较高,则可以使多台摊铺机同时施工,该过程一定要保证摊铺机匀速进行,如果路面不规则,需要用人工代替机械。下雨天要尽量避免摊铺作业,否则会对路面带来压实的影响。在具体摊铺工作的前15 min~25 min,需要对路面进行预热,将路面温度提升至65 ℃,为混凝土的摊铺提供良好条件。技术人员也要全程监控摊铺的所有环节,对于发现的问题要及时采取有效措施进行解决[2]。
由于沥青混凝土混合料在运输过程中对温度和时间有严格的要求,因此相关工作人员一定要确保混合料运输的科学性,对运输过程进行严格的监管与控制,确保温度与时间适宜,最大程度地避免混合料出现离析问题。如果运输时间过长,大于0.5 h,或者外界温度过低,低于10 ℃,那么就需要采取有效措施对混合料进行保温。一般来说,为了保证混合料温度适宜,会在运输过程中遮盖篷布,将混合料温度控制在145 ℃以上[3]。如果在摊铺过程中发现混合物状态不稳定,无法满足施工要求,那么需要将材料废弃,不可用于工程施工。
原材料质量、施工方案、人员素质以及现有技术等都会在一定程度上影响路基路面的施工质量,同时公路工程在施工过程中经常会面临一些复杂的外界环境,都会加大施工质量控制难度,这也就要求相关负责人必须不断优化控制策略,最大程度地保证施工质量。
在对沥青混合料进行配比时,需要经过3个阶段。1) 明确配合比目标。2) 明确生产配合比。3) 对生产配合比进行验证。明确目标配合比时,需要充分依托原材料的规格和品质,对材料进行抽样检查,并确保所抽取的样品具有普遍性,从而获得最完整的材料参数,并依此进行科学的配合比设计。明确生产配合比,需要在拌和楼的热料仓中抽选出一定样品,来检测所有热料仓的混合材料是否均匀分布,同时冷料上料比也要进行周期性的调整,切实保证所有原材料的平衡供应。可以利用马歇尔实验来具体检测沥青的科学用量,进一步提高沥青配合比的精准性,实现沥青的最大化利用。
为了进一步提高沥青混凝土的使用性能,对拌和工作也提出了更高要求。因为材料、沥青用量、时间以及气温等都对拌和质量具有决定性的影响,所以相关工作人员一定要结合施工现场的实际情况,适当调整拌和时间与温度。沥青混合料的拌和流程具体如图1所示。
图1 沥青混合料拌和流程图
由图1可知,在沥青混合料拌和之前一定要具备完善的材料检验报告,保证材料的质量符合施工要求,然后需要精确配合比、并同步进行生产排单,在领取生产通知单与配合比通知单后,才可以按需按量拌和生产。同时需要在施工现场对成品混合料进行同步的抽样检测,对于检测不合格的样品要交由实验室明确缺陷因素,考虑重新调制配合比。至此完成沥青混合料的整个拌和流程。在拌和过程中相关技术人员一定要注意以下6个拌和质量管理要点。1) 技术人员要精准计算矿料的配合比例,可以利用信息化技术来实现拌和站的智能化控制,并且结合拌和的实际情况自动调整纤维的掺加量,适当增减沥青用量,实现智能拌和。2) 合理控制温度,确保混合料在拌和过程中处于温度适宜的环境中,有效避免沥青老化。如果沥青混合料为SMA,则需要适当提高拌和温度。3) 在集料环节要最大程度地降低粉尘含量,在拌和过程中一定要保证控制阀门完全开启,同时控制负压在22 MPa~26 MPa,并且进行10 s的干拌预处理,然后添加沥青与纤维,将干拌时间控制在30 s~35 s左右。搅拌结束后,搅拌滚筒需要空转30 min,同时可以适当增加风门风力,提高滚筒冷却的运行速度,从而将筒内废气快速清除。4) 拌和作业结束后,需要将热料仓内的剩余材料转移至搅拌缸中,经过干拌作业将其放空,彻底清除设备中的残余沥青。5) 在拌和过程中一定要保证原材料均匀、无结块、红花白料以及无粗细料分离的现象,对于达不到质量标准的原材料要经过适当处理,严重时可弃用。6) 在外加剂例如温拌剂和阻燃剂的掺入环节,需要专业人员操作,控制添加剂的用量为沥青用量的5%。
间歇式拌和机是现阶段我国公路工程施工中常见的拌和设备。该设备在运行过程中需要配置相应的成品储料仓,并且保证储料舱具有一定的保温性能。对于已经拌和完毕但是无法立即摊铺的混合料,需要将其存储在储料仓中。储料时间也有严格规定,最长时间不大于72 h;如果是改性沥青混合料,那么其储料时间应不大于24 h;如果是SMA混合料,那么只限当天使用;OGFC混合料需要即拌即用[4]。如果在存储沥青混合料的过程中没有按照技术标准进行,那么就很容易导致混合料老化,进而影响混合料的使用质量。因此相关工作人员一定要严格控制混合料的存储时间,做到科学存储。当沥青混合料离厂时,相关技术人员要负责详细记录出厂温度和出厂时间,确保拌和厂与施工现场距离不超过30 km,最大程度地保证运输环节安全可靠,避免在运输过程中出现混合料离析的现象。
沥青混凝土在使用过程中经常会出现表面离析现象,为了有效控制公路工程的施工质量,必须采用合适的检测方法,最大程度的提高检测的精准性,促使工作人员对离析情况作出科学判断。常用的沥青混凝土表面离析检测方法及各自的优缺点见表2。
表2 各种检测方法的优缺点分析表
钻心取样法作为最常见的离析检测方法之一,在检测过程中由于路面的沥青含量、密度和级配都是变化因素,因此需要以一定的评判标准作为参考。现阶段我国常用的离析判断标准见表3。
表3 钻芯法离析判断标准
激光构造深度仪检测法是现如今公路工程在施工过程中最为先进的离析检测方法。具体的检测过程是将仪器放置在干净的路面上,并且选择相应的测试程序,测量速度可以控制在5000 m/h。如果需要检测的道路的横向宽度超过3.75 m,则需要在试验段的纵向测量段设置3个4分点位置的构造深度;如果宽度小于3.7 cm,设置2个3分点位置构造深度。详细的测量参数见表4。
表4 不连续离析区域的鉴定测量参数
在公路工程沥青混凝土路面施工完毕后,一定要对工程实体进行全面检测。其中不仅包括对路面面层和基底层的检测,还要着重检测施工技术指标,保证其施工技术符合工程质量要求[5]。施工单位要安排专门的监理机构对公路施工质量进行严格检测,同时要安排专门的检测小组对沥青路面进行质量检测,对已经铺设完毕的沥青路面进行抽查和排查,强化质量检测工作,加大对一些薄弱部位的检查力度,保证整个公路工程沥青混凝土路面的质量可靠。
综上所述,为了最大程度地保证公路工程施工质量,相关部门在施工过程中,一定要选用性能更加优越的原材料,并且精心计算混合料配合比,在该基础上保证混合料的运输与拌和安全稳定。对于配合比、拌和、运输以及摊铺等施工重点与难点,技术人员在施工过程中应该强化管理,确保所有施工环节科学且符合设计要求,最大程度地保证我国公路工程的施工质量。