吕涛
(甘肃省张掖市民乐县交通运输局,甘肃 张掖 734500)
道路施工效率与质量的提升需要以一定的施工技术为依托。随着社会的不断发展,我国道路路面承重压力越来越大,对道路施工技术的管理工作也提出了更高的要求,为进一步控制好道路路面施工质量,有关部门与施工团队必须加强技术应用管控,针对路面施工中常见的质量问题对施工管理进行优化。路面施工技术包括填土技术、平整技术、压实技术、养护技术以及排水技术,不同施工环节的施工质量都要得到保证,才能确保最终的公路施工质量。
道路路面主要以沥青路面为主,水泥路面占有较小比重,水泥路面施工中常见的问题主要是路面硬化与接缝问题。沥青路面施工中常见问题主要是路面开裂,这和材料配比不合理、路面设计不合理有很大关系。道路路面施工常见问题表现较多,首先,道路路面施工中常出现路面不平整的问题,该问题容易导致行人或车辆在行走或行驶过程中出现安全事故。其次,道路路面问题还表现为积水,越是地势复杂的地方,排水工作越要做好,否则将会导致路面积水,在影响行人通行与城市环境的同时,也会对路面本身造成侵蚀,进而影响整个道路工程质量。最后,道路路面问题还表现在裂缝上,路面开裂与裂缝问题十分常见,路面裂缝同样会对路面美观度造成影响,导致路面开裂的原因有很多,路面投入使用时间过长,施工过程中冷热交替,路基没有打好等都会导致路面开裂。
为保证路面施工质量,一定要在施工之前做好施工计划,为正式施工做好准备。在路面施工之前施工团队应做好施工现场勘查工作,并将设计文件与施工现场进行核对,确保设计文件中的内容与实际地质条件是相符的,如果在实地核查的过程中发现问题,应及时通知设计单位并做好修改。为保证路基牢固,必须做好控制桩的测量交接工作,新建控制桩和水准点要保证稳定牢固。
如果施工地质条件属于多年冻土等特殊地质环境,为避免出现差错,需要建立工地实验室对各项施工技术进行模拟,保证实际施工质量。为避免施工过程中,大型施工器械车辆对工程周边地表结构造成破坏,影响公路路基稳定性,必须布设施工便道。为避免温度、湿度等自然环境对施工造成不良影响,应选择合适的季节与时间段展开施工,设计团队在一开始设计的时候应考虑到施工时间的安排。为避免特殊地质环境对施工造成影响,应设置好监测点,施工期间做好地面温度与沉降监测工作。为保证施工质量,需要保证施工团队的技术水平,为此除了要选择施工资质良好的施工团队展开合作,在开工之前还应就施工技术、环境保护以及卫生保障等基础施工知识展开工程培训。
为保证路面质量,要控制好路面施工材料配比,不同的环境与地质基础需要的沥青路面有所差别,一般对于多年冻土地区的沥青用量应该更高,需要达到7%左右。由于沥青材料受气温影响,因此在实际施工过程中,还需要结合海拔、施工季节时间等对沥青用量进行调整。实际施工过程中,可以用马歇尔稳定度试验来确定沥青的最合理用量,如果施工场地位于多年冻土等地质条件特殊区,则应该用试验路段的方式确定沥青的最佳用量。沥青材料受温度影响,温度过低会导致材料加速凝固,温度过高则会导致沥青变软,因此为保证沥青材料的正常应用,施工过程中应做好温度控制工作。
首先,可以通过调整混合料出料温度来实现温度控制,环境温度过低时需要适当提高混合料温度,以-5℃环境为例,有效压实时间是8min,这时候需要将混合料出料温度控制在130~160℃之间,施工过程中,混合料出料温度还要受摊铺厚度的影响。
其次,为有效控制温度,还需要保证拌和厂位置的合理性,从而避免在运输过程中造成太大的温度损耗,在运输的过程中,应全程用篷布对混合料进行覆盖,用石头等重物将篷布的四个角压实,避免篷布内进风。
为保证混合料摊铺质量,摊铺速度要尽可能缓慢,保证混合料均匀、连续不中断的平整摊铺在目标路段上。工作人员在操作摊铺机器过程中一定要注意力集中,保证速度始终如一,避免中途变速或停顿。混合料摊铺机器的质量在很大程度上决定着摊铺质量,为保证摊铺质量,应选择高密度的摊铺机。
为保证路面碾压质量,既要保证摊铺层厚度适中,又要保证有效压实时间的充足。摊铺厚度在一定程度上影响压实时间,如果摊铺厚度较大,应适当延长压实时间,以保证压实效果。混合料在摊铺后初压前会有较大温度损失,每分钟都会有4~8℃温度的流失,如果环境温度比较低,这种温度损耗将会更为严重,为保证碾压质量,要尽可能缩短混合料摊铺与碾压之间的时间,摊铺后应立刻碾压,为此可以让压路机紧随摊铺机之后,另外为避免压路机应用接应不及时,施工过程中应保证施工现场有两台以上的压路机。
做好施工前准备工作,同时应用好路面摊铺与路面碾压技术能够有效避免路面松散、干裂、坑槽等问题的出现,保证公路路面施工质量。
路面施工过程中需要设置临时工程为路面施工服务,为保证路面施工质量,应确保临时工程布置的合理性。临时工程的布置与修建应该保证不对公路周边地质环境造成影响以避免塌方,也不能对地表径流造成影响。在布置位置上,要避开寒冰量高、植被覆盖率高的地段,如果临时工程机械设备搅动频繁,应做好隔热防护措施。
路面施工过程中需要设置施工便道以方便人员与车辆往来,提高施工便利性。施工便道的设置需要结合弃土场、桥梁隧道等工程的工点位置进行安排,选择填方的方式设置施工便道最为合理,单车道的设置要与建筑灰车平台之间有一定的距离,以避免挖方。对于寒冰量较高的冻土地段应适当减少填筑高度,同时要注意避免在便道两侧取土。施工便道设置完成以后,施工团队应明确要求施工机械与车辆在便道上行驶,杜绝随意穿行,避免对公路工程周边地方环境造成不利影响。施工便道修筑遵循“集中取土”原则。
路面施工过程中还应该注意做好环境保护工作,避免因施工破坏植被,从而对公路周边地基稳定性造成影响。在工程设计阶段就要注意尽可能地减少对工程周边环境的破坏,路面施工过程中严禁施工人员等对野生动物进行猎杀与捕捉,要给沿线野生动物建立迁移通道。如果在施工过程中不得已对植被进行破坏,路面施工结束后应人工恢复一定的植被覆盖率,在公路两旁多种植保护水土的绿植,以便稳固公路周边的水土。施工过程中严禁车辆在规定路线以外的道路行驶。
沥青是当前公路路面的主要材料,水损坏则是沥青公路路面的常见问题,水损坏是指雨水等路面积水进入路面结构内,水分不断对路面结构材料造成侵蚀,长此以往路面强度会得到破坏,路面的承载力会不断下降,公路路面的使用寿命会有所减少。公路路面的结构属于层级结构,路面结构内的水分会存储在公路内部结构内的层与层之间,公路投入使用的过程中,在车辆的挤压下,会给路面结构内的水造成一定压力,这一现象被称之为高孔隙水压力,这时候流速较高的水流得以出现,水在压力的作用下会进一步对路面结构造成冲击,水还会从缝隙中喷出路面,导致整个路面的沥青面层出现剥落和松散现象。在这种情况下,路面结构将会被严重破坏,使用功能在早期就会被破坏。杜绝公路路面水损坏最重要的是要避免路面上的自由水进入公路结构,为此在公路路面施工的时候,一定要做好外部排水系统,并合理对路面内的排水结构进行设置,以便路面出现大量自由水之后能够尽快排出。
抗剥落剂的使用能够有效提高路面强度,因此在公路路面施工的过程中,一定要做好抗剥落剂的选择与使用工作。当前常用的抗剥落剂主要有三种,分别为波兰特水泥、液体化学类抗剥落剂以及化学石灰。液体化学类抗剥落剂主要是通过缓解沥青和集料界面间的张力来对水稳定性进行改善。化学石灰类抗剥落剂是国内现在最常使用的一种抗剥落剂,大量应用实践表明,该抗剥落剂的使用,能够让沥青混合料的抗剥落性能得到显著提升,加强整个路面结构的水稳定性,从而延长沥青公路路面的使用时间。对于雨水较多、地势地形较为复杂的地区,在进行路面施工的时候,可以选择妥尔油焦油沥青作为抗剥落剂进行使用,以便达到更好的路面抗剥落效果。
要想充分保证沥青路面的水稳定性,需要做好水稳定性的测试工作,这种测试按照测试对象可以分成两大类,一类在测试的时候将未经压实的松散沥青混合料当做检测对象,另一类是将沥青混合料试件作为研究对象,后者实施的是定量试验。视觉观察以及仪器检查都属于前者,劈裂强度检测、浸水试验等则属于后者。为确保水稳定性及水敏感性结果的准确性,在实际检测过程中,最好对多种稳定性试验进行联合应用。此外,美国开发的ECS 水稳定性检测法能够对工程现场进行模拟,因此在水稳定检测上具有更好的使用效果,有条件的话可以使用这一检测方式。保证水稳定性检测有效的同时,要做好水稳定控制工作。合理的级配是保证路面水稳定性的前提和基础,而要确保级配合理,则要控制好设计空隙率与实际空隙率之间的误差,实际施工过程中,可以将沥青混合料的设计空隙率控制在4%左右,从而可以同时保证混合料的高温性能与水稳定性。而沥青玛蹄脂碎石混合料与改性沥青的联合使用则能够进一步调和空隙率与构造深度之间的矛盾。混合料离析以及混合料不均匀是影响路面结构、造成水损害的重要原因,为此一定要做好混合料的配比工作,杜绝混合料离析与不均匀现象。用红外线温度测量仪对温度离析进行测定,同时构造深度测定仪对离析区域进行确定能够有效确定离析程度,让离析工作得到有效控制。此外,要想尽可能减少离析与不均匀,还要注意做好混合料的搅拌、施工现场的管理、材料的运输以及现场摊铺工作,全方面对路面离析问题进行控制。排水结构层的合理控制能够促使路面积水及路面结构内积水更好的排出,有研究显示,横向复合土工排水带、沥青透水基层以及横向排水管三种排水系统的排水量依次减少,可以通过接缝填封工作来阻止路面表面水下渗。
要想全方面避免路面水损坏,首先要做好材料的选择工作,集料的选择标准为干净、表面粗糙、不亲水和碱性,空隙率要控制在0.5%以下,拌和沥青的过程中,要注意让集料的质地尽可能的干燥。如果在实际施工过程中使用了酸性石料,那么一定要在使用之前对石料进行抗剥落处理,抗剥落剂的使用要结合不同石料的属性来进行。如果石料表面带有正电荷,活性剂应选择阴离子型的;如果石料表面带有负电荷,活性剂则应该选择阳离子型的。控制好集料粒径能有效避免离析,因此一定要管理好集料粒径。确保沥青层的厚度与粒径相符合。其次,施工环境也会影响水损坏情况,寒冷、潮湿的天气不适合施工,容易导致水分渗入路面,不利于保证混合料的水稳定性。再次,很多施工团队在路面碾压过程中倾向于通过多洒水来促进路面平整度的提升,这种做法会影响路面压实度,导致层与层之间存在空隙,增加水损坏发生率,因此施工过程中,要确保碾压压实度,不要频繁的洒水。最后,排水层与防水层设置也是影响水损害的重要因素,为此施工过程中,应注意排水层要兼顾渗水与反滤的双重需求,排水基层下应该设置反滤层或者是不透水层。
综上所述,交通运输行业的不断发展为经济发展创造了有利条件。为保证道路交通安全,延长公路路面使用周期,本文结合了当前道路路面施工的常见问题,针对道路路面施工质量的提升进行了总结,经分析可知,有关部门必须加强技术管控与道路路面质量管控,施工团队应严格按照相关施工要求进行施工。