亓荣香
(济南市莱芜区城乡交通运输局,山东济南271100)
公路作为我国交通基础设施建设之一,其工程质量事关道路使用性能及车辆行驶安全。在公路路面施工中沥青混凝土是应用比较广泛的施工材料,公路整体质量很大程度会受沥青混凝土路面施工质量的制约。对此,加强沥青混凝土路面施工管理,严格控制施工技术应用,将质量控制贯穿整个施工过程以满足相关路面压实度以及平整度等方面的要求,把好质量关为公路整体质量的提升奠定良好基础,推动交通事业发展。
沥青混凝土材料能被广泛应用于公路工程的主要优点有三个。
沥青混凝土材料具有良好的环境适应能力,同普通沥青材料相比,沥青混凝土材料性能占较大优势,既能够耐受高温又能够耐受低温,并且具有较好的弹性以及黏度。沥青混凝土因其性能优势在我国各级公路工程施工中得到广泛应用,为公路整体质量提升提供保障,能够提升公路使用性能、延长使用寿命。
沥青混凝土施工技术应用时间不短已具备较为丰富的施工经验,且工艺简单、操作便捷,后续养护时间较短,这些优势都能很大程度上节约施工时间。
在进行道路改造工程时,使用沥青混凝土材料无需清除路面,直接在原有路面上改造即可,很大程度上减少了对周围环境的影响,而剩余的材料也可以再重复使用,无论施工时间还是施工材料方面都避免了浪费,有助于施工成本控制且对环境较为友好。
沥青混凝土路面主要问题有三个。
第一,裂缝。裂缝是沥青混凝土路面较为常见的问题,引发原因则比较复杂,与基层材料收缩严重、路面不均匀沉降严重以及坑槽未及时处理等有关。施工过程中没能及时有效控制裂缝将会影响公路的后续养护,而且较多的路面裂缝会大幅降低路面强度以及路面结构的稳定性,给后续公路使用行人车辆通行安全埋下隐患,增加了安全事故发生概率。
第二,水破坏。这是较为常见的沥青混凝土路面施工问题,水破坏主要有松散以及脱皮两种,因施工过程中沥青混凝土含有一定水分,之后经车辆较大压力碾压或施工人员操作问题使得路面承载力不符合标准引发。
第三,碾压。碾压是沥青混凝土路面施工的重要环节,通常来讲施工人员规范操作是可以保证路面平整度以及压实等符合要求的。但是公路施工具有一定的复杂性很容易受外界因素影响,甚至碾压设备情况也会影响碾压质量,如碾压设备性能不好或者速度过慢就会降低碾压质量,进而影响路面施工质量。
在进行沥青混凝土路面施工时需要遵循以下原则:首先,施工现场管理贯穿施工全过程,施工过程应具备协调性、连续性以及均衡性;其次,施工过程中工作人员的人身安全以及施工质量应得到保障;最后,施工正式开始前应做好准备工作,施工过程对各个环节施工质量进行严格把控从而保证施工成果能与施工要求相符合,保证公路整体质量。
沥青混凝土路面施工准备工作包括两个方面:第一,图纸会审。公路建设相关长度、地基设计以及公路规模等内容都会细致地通过图纸呈现,施工准备阶段应先检查设计图纸,对其进行反复会审以真正掌握设计内容,若存在不明确或疑惑的地方应及时解决以免影响施工。第二,材料、设备准备。沥青材料选择时应从来源与质量两个方面进行把控,做好材料检测工作,机械方面则需要对机械完整度以及状态进行检查确保其处于正常状态。
沥青混合料的拌制包括这几个方面。第一,原材料选择。沥青储存罐温度应控制在130~170oC 范围内,沥青混合料中需要添加一些憎水性石料如石灰岩、岩浆岩等反复磨制而成的矿粉,添加的矿粉需干燥、无泥土等杂质,将沉积在拌和机中的粉尘回收作为原材料再利用,但在填料总量中的占比不超1/4。第二,用量确定。沥青材料最佳用量需要计算得出,如采用马歇尔试验法计算确定,先按照确定比例拌制材料,沥青使用量按照0.5%的比例递增拌制后制作马歇尔试验之后基于沥青混合料选择方法计算各要素数值;通过马歇尔试验对流值与稳定度进行测定,之后再经过一系列的计算参照马歇尔试验技术标准得出用量数值。第三,混合料拌制。在准备好原材料以及配比、拌和时间等即可进行拌制,采用间歇式拌和机控制拌和时间在30~50s 范围内,拌和均匀且全部覆盖即可,若遇到特殊情况则适度调整。
公路工程施工中往往因混合料拌和地点以及设备等因素的影响,无法在施工现场就地拌和,这就需要将混合料运送至施工现场。沥青混合料运输过程中应重视温度控制,以免影响材料质量引发离析问题。首先,沥青混合料装车前在运输车车厢中涂刷防黏材料以保证沥青混合料的黏性;其次,在沥青混合料装车后铺设防水保温油布以确保材料温度,之后应尽快运送至施工现场。此外,很多时候路面施工是连续进行的,这就需要沥青混合料运输以及摊铺跟上施工速度,施工时需要注意施工场地以及拌和地点间的运输、天气以及摊铺施工效率等情况。在运输车将材料运至施工现场后施工人员需要控制摊铺机与其距离范围,保证运料车一直在摊铺机前。
调节熨平板的横坡与高度并放置在施工路面,为了控制混合料与熨平板之间的温度差需要将熨平板进行30min 温度为130oC 的预热避免黏连[1]。处理好熨平板后进行摊铺作业,根据需要可选择几台机器梯队形式施工,如使用两台摊铺机,为了有效控制铺设层横坡根据需要放置横坡仪,摊铺机应保持匀速行驶,根据沥青混合料运送料情况控制输出量;将摊铺层厚度调整好后就不能再度调整熨平板厚度手柄。此外,尽可能避免摊铺机料斗内出现凹坑现象,要使料斗内混合料高度保持一致,同时为保证均匀、连续供料,内料高度应高出刮板输送器的料门。
沥青混凝土路面施工碾压环节包括初压、复压及终压。初压主要是为之后再度碾压奠定基础,通过压实使混合料状态稳定,应对平整度、路拱等予以重视并根据实际施工需要进行调整。初压阶段对温度要求较高,以防范推移、开裂现象的出现。根据压路机类型以及沥青稠度指标对碾压温度进行控制,相邻的碾压带应重叠1/3~1/2 轮宽,之后则碾压中心部位。初压完成后即刻进行复压操作,与上一次碾压使用静压压路机不同的是,这一次使用振动压路机(按照速度为2.5~4.0km/h,振动频率为35~50Hz,振幅为0.3~0.6mm,碾压4~6 遍标准)进行碾压操作并且根据层厚调整振幅以及频率,相邻碾压带宽度应控制在10~20cm[2]。需要注意的是,为了避免对压实好的路面造成影响,在压力机倒车时振动应处于关闭状态。终压阶段主要是为了消除之前车轮痕迹,与复压阶段使用的都是振动压路机,不过这个阶段压路机振动为关闭状态并且碾压2~4 遍即可。终压时根据摊铺速度确定碾压段长度,当摊铺连续进行时应避免压路机转弯或停顿以免影响碾压温度。使用夯锤或者热烙铁对检查井、雨水井边缘进行补压,对于压路机压不到的加宽处、死角以及转弯处则使用小型夯板处理。若碾压出现黏轮则采取洒洗衣粉水方式处理;若碾压路段相对平缓则驱动轮靠近摊铺机以减少波纹防范热裂纹。
后期处理主要包括养护、维修两方面的工作,可以一定程度减少路面裂缝等问题的发生,延长路面使用时间,具体来说有以下几个方面:第一,养护工作。洒水是较为常见沥青混凝土路面养护方式,可以一定程度避免路面水分蒸发过快,同时又节约了路面养护成本投入。如果是水源不充足,刚完成浇筑的路面也可覆盖塑料膜进行养护。第二,维修工作。局部修补是沥青混凝土路面普遍使用的维修方式,在对横缝进行修补时应先将裂缝中的污染物清除干净,之后再根据需要使用相应的材料予以填充修补[3]。
4.1.1 材料
沥青混凝土材料的选择对其路面整体施工质量有决定性作用,为此应该严格把控施工中的材料质量。在实际施工中需要注意这几点:第一,采购。采购工作在把控材料规格质量的同时还需货比三家,优中选优,在保质保量前提下有效控制采购成本。第二,材料进场。监管人员对进场材料进行检查核对,确认材料数量、生产日期以及质检报告等信息无误后才能入场。第三,配合比。施工所用的沥青混凝土材料应按照相关要求进行配比,对沥青材料的添加量进行合理控制以免影响混合料的稳定性与质量,并根据需要控制拌和中的温度以免影响材料性能。
4.1.2 机械
在正式施工前需要根据相关施工规范以及技术要求对施工机械进行协调与控制。为发挥摊铺机自身优势,保证运转稳定与路面平整度,在混合料转入时安排专业人员操作;在搅拌混合料时根据施工需要选择相应的搅拌机等机械,实现自动搅拌,并且定量、定性分析相关数据评价搅拌质量;而在沥青加热机械选择方面,为保证冷热材料供应具备一定的平衡性,应保障机械性能可满足供需平衡,将搅拌材料运输时间控制在1h 以内。
接缝是比较容易发生问题的部分,很容易引发结构缺陷直接影响路面的平整度,为保证沥青混凝土施工质量需要把控好接缝质量。具体施工中应注意以下几点:第一,摊铺机操作时应保证其匀速连续行驶,中间不能中断,进行全幅施工,以尽可能地减少横向连接裂缝问题;第二,摊铺完工将摊铺机械行驶到施工地点外再处理混合料端部与尾部,端部处理包括抹平、修整以及压实,尾部则需要一定的修整,保证横向接缝边缘垂直度符合要求,纵向处理成三角形为后续接缝施工创造便利;第三,压实环节施工中沿着铺设路面中心线上确定两三个点后使用直尺利用这些点检测合格情况,对于质量检测不合格的部位采取返修处理,需要注意的是返修时对表面进行维修即可,切勿将下部结构切割[4]。
在沥青混凝土运输过程中需要采取一定措施确保混合料质量符合施工要求。在沥青混凝土路面施工中,沥青混凝土往往是搅拌好送至施工现场,而不是现场搅拌好的。为了不影响材料搅拌质量需要对运输过程进行把控:第一,根据施工需求对运输车数量、运输距离以及搅拌机产量等数据进行分析,根据搅拌机最大产量确定运输车辆;第二,运输车辆配置也应符合运输要求,如车辆需配有较为紧密光滑的金属地板及墙板、防雨以及保温的毡布,运输时还需要将防黏材料喷涂于车辆内部地板,以保证沥青混凝土温度,确保黏性。
为避免摊铺过程中出现离析现象,第一,根据需要对料机两端自动料位器进行合理调整使料门开度、送料器速度以及螺旋布料器这几部位转速保持一致,技术人员控制好布料器混合料与布料器高度差,前者表面应高于后者高度的3/4[5];第二,摊铺过程中施工人员卸料作业应控制在刮板内热拌和料厚度达到12cm 左右进行,卸载遵循头—尾—中间的顺序,以前后移动分层的卸载方式进行,确保连续供料,避免移动过多出现离析问题;第三,卸料车完全卸料后,施工人员在运料车尾部增加挡板、加设多级顶升卸料并于摊铺机螺旋前挡板下部位置设柔隔板。
若沥青混凝土施工期间遇到降水天气则需要采取措施应对:第一,搅拌车暂停工作,已经完成的摊铺部分继续施工,摊铺结束后立即停止作业将重要部分如料斗、运输车以及摊铺机等使用油布进行遮盖;第二,降雨停止后,沥青搅拌需要在路面没有积水且温度适宜条件下进行,为确保公路整体质量,对于因降雨导致沥青混合料碾压质量不合格的部分予以清除。
为了确保沥青混凝土施工压实环节的压实效果符合施工要求,应严格遵循三次压实层次式递进方式进行压实作业,以确保路面密实度符合施工技术要求。此外,三种层级压实过程中应根据需要进行机械设备方面的准备工作,静压、双钢轮以及振动压路设备应根据层级使用,同时压实过程需要全程监测以控制好温度,避免影响施工效果。
综上所述,沥青混凝土路面施工是目前公路工程施工中较为重要的一个部分,事关公路工程的整体质量。相较于普通工程,公路工程施工技术与质量控制都有更高要求。为了保证公路施工质量,需要严把技术关,加强沥青混凝土路面施工技术控制。本文对沥青混凝土路面优点、主要问题以及技术应用进行了详细分析,并基于此提出六点质量控制措施。由此可见,在公路路面施工中应做好各个施工环节的质量控制,严格按照施工要求操作,保证整个路面施工质量符合要求。