龚灿宁
沥青路面作为一种高等级路面形式,相较于水泥混凝土路面,有着不可替代的优点,因此在高速公路、城市道路中得到广泛应用。由于沥青路面的诸多优越性能,近年来小规模项目、低等级道路中也得到广泛应用。本文根据笔者在本行业的十余年从业经验,浅谈除高速公路、城市主干道等高等级路面以外的其它道路,如路面修补、城市支路、住宅配套道路、小区道路、体育场垫层等,沥青路面施工过程中的一些比较具有代表性的技术要求,以下对该类道路简称“小规模项目”。
小规模项目的沥青路面一般有两种:一是新建路面,二是水泥混凝土路面加铺沥青混凝土,俗称“白改黑”。根据道路等级及设计交通量需求,沥青混凝土结构配置不同的层数和厚度。一般采取“底面层7~8cm+中面层5~6cm+上面层4~5cm”的三层组合形式,部分需求不高的路面,也会采用双层沥青混凝土的结构形式。其中底层、中层混合料骨料多数采用石灰岩、凝灰岩等碱性石料,采用70号重交沥青作为结合料;面层混合料骨料根据道路需要来选择,一般为石灰岩、凝灰岩、玄武岩等,结合料多数采用耐久性、高温稳定性更好的SBS改性沥青。
小规模项目用的沥青混凝土和城市道路一样,一般都采用集中场拌式的沥青混凝土,通过沥青拌合站的加工生产、专用沥青混合料运输车运送至施工现场。设计通常要求沥青混凝土在生产前需要做相应的配合比设计,但在实际操作中,由于城市道路施工的特殊性,特别是低等级、小规模的沥青路面项目,拌合站大多是根据以往的生产经验、数据来进行不同型号混合料的拌合生产,再根据施工现场反馈的混合料情况来对拌合料配比数据进行适当调整。
城市道路施工中,沥青混凝土的运输是一个不容忽视的重要环节。首先,运输车辆需要干净整洁,车厢内没有杂物、泥沙以免造成沥青混凝土的污染,车厢内壁需喷洒适量的沥青隔离剂,以免边角料冷却后粘在车厢上,造成后续运输时掺入新拌混合料影响质量。其次,混合料运输车辆需要有专用的保温及防雨措施,不得使混合料在运输过程中温度散失过多,导致施工温度不足。
沥青拌合站运距一般不超过30km,但由于部分项目位置偏远,又因规模较小,建站不切实际,因此会在实际施工中,会存在运距超过设计要求,甚至有些达到100km以上的情况。这就要求施工各方有较高的质量控制意识,避免在夜间低温时段施工,尽量选择在当地每年的最高气温季节安排施工,同时做好拌合站、车队、施工前场的统筹协调。适当提高拌合温度、加强运输保温措施,摊铺现场做到不压料、及时碾压成型等,以上都是在恶劣条件下确保施工温度的有效措施。
低等级道路尤其是老旧小区、乡村道路改造项目中的沥青路面层,由于基层及沿线路况的复杂性,设计图纸无法面面俱到,施工中的很多细节往往不能完全根据设计要求来处理。在确保沥青结构层厚度的前提下,路面局部排水是一个需要重点考虑的问题。比如在纵坡很小的情况下,如何通过调整路面标高及排水口高度来使路面排水顺畅;又如在长距离范围内没有排水口的情况下,如何通过调整横坡及路面边桩纵坡使得路面不积水。这也就要求在前期的雨水管网施工中就对路面排水进行足够的考虑,如雨水管的坡度、雨水口设置的密度和位置等。
在基层施工条件里面,最容易被忽视且最影响沥青结构层和基层之间粘结的两个因素,一是粉尘,二是水分。在基层清理过程中,大型杂物往往显而易见、容易清除,而粉尘因为城市道路施工队扬尘控制的要求,往往只能通过冲洗的方式去除,而一旦遇到工期紧张的情况,冲洗这道工序确实很难落到实处。基层粉尘过多,在喷洒透层油的过程中,雾状的乳化沥青一落到基面就被粉尘颗粒包裹,无法渗透甚至接触到基层,就失去了透层的粘结作用。水分对沥青层间粘结的影响则更为明显:一方面,基层材料中的空隙被水分填满,导致乳化沥青无法渗透到基层材料内部,只是漂浮在基层表面,破乳后形成油膜,没有与基层形成咬合粘结;另一方面,集中的积水,稀释了乳化沥青,并使其难以在短时间内破乳,失去粘性。再者,积水使得沥青混合料与基层的接触面温度急剧下降,即使基面有破乳成型的乳化沥青层,碾压过程中混合料也无法与其形成强有力的粘合。
对于以上两点水对沥青层与基层的粘结效果的影响上,在实际施工操作过程中,我们往往忽视了上述第一点,这就严格要求施工前要确保基层干燥,严禁在雨后施工。这也对我们在雨季进行沥青混凝土路面施工时起到一个指导性的作用,在工作面允许的情况下,乳化沥青透层应提前喷洒。透层油喷洒、渗透并破乳完成后,雨水就无法对其粘结结构造成破坏,透层油形成的油膜也可以防止雨水渗入基层。
沥青施工的常用机械包括摊铺机、钢轮压路机、胶轮压路机及平板夯等。在低等级道路沥青路面施工中,在机械型号的选择上,需因地制宜地考虑到项目施工场地的实际情况。道路周边构筑物对施工设备限高、限宽、限重的要求;摊铺机行走机构是选择履带式还是轮胎式;路幅宽度对摊铺机械熨平板宽度可调范围的要求;周边构筑物的阻碍对碾压设备的要求,是否需要另外配置特种的小型机具等。这些问题都应该在施工准备阶段勘察现场时做出判断,从而做好调度,以免耽误后期施工。
在摊铺机的选型上应注意尽量选择电加热的摊铺机。小型项目施工中,一般摊铺效率不高,单位时间内摊铺的混合料很有限。这除了控制混合料生产节奏外,对摊铺机械的熨平板加热功能也有较高的要求。应尽量选择电加热的摊铺机,在摊铺过程中方便随时监控熨平板温度,方便随时开启加热,确保混合料能平顺通过熨平板,从而保证摊铺成品的均匀和美观。我们在现实中经常看到一些成型的沥青路面空隙粗大、颜色深浅不一,摊铺过程中熨平板的温度或高或低就可能是其中的一个原因。基于上述第一点的这类项目施工中,对路面横坡、纵坡、沥青厚度的调整较为频繁,在摊铺机配置上就要求厚度调整更为快捷、纵坡仪感应更为灵敏。必要时还应选择具备熨平板拱度液压调节功能的摊铺机,以便在需要时能快捷、准确地调整路面的拱度以达到想要的横坡效果。
由于小型项目多数施工推进较慢且工作面狭窄,多台压路机之间很难错开碾压,因此按常规的压路机配置,初压、复压、终压往往无法按照施工规范要求的顺序进行。为满足碾压的时效性、压实度以及成品的美观要求,现实中“前钢后胶”压路机在很多施工场合受到人们的青睐。由于钢轮和胶轮结合在一台压路机上,使得碾压组合更为合理,更重要的是确保了胶轮的碾压温度,从而使得成品混凝土路面的压实度和密实度得到提高。另外,这在一定程度上也节约了施工单位的机械成本,使得该方案的应用得到大力推广。
在小型项目施工中,由于周边构筑物限高、限宽、限重的要求,在工作面复杂情况下,混凝土运输车辆无法将混凝土材料送到摊铺作业面。这时就需要根据场地特征选择铲车、轮式挖机、轻型自卸车等辅助设备组合对沥青混合料进行二次转运。在选择过程中,必须考虑到尽量减少沥青混合料的温度散失,并最大程度地防止混合料的离析,辅助设备的数量与工作效率也应与摊铺能力相匹配。
综上所述,小规模项目沥青路面在工程建设中为数不少,其施工条件的限制也是客观存在,许多现实中的案例细节是相关施工规范都无法涉及的。这就要求我们工程项目管理人、技术负责人、专业班组负责人,有足够扎实的理论知识和丰富的实践经验,在各种不同施工条件下,能够因地制宜、统筹协调,使得项目能够保质保量地完成。