李 燕
随着国家基础设施大建设,人民群众对沥青混凝土路面的质量要求越来越严格,沥青混凝土路面施工技术也必须与时俱进,以满足社会发展的需求。
国内有关沥青混凝土路面施工的技术研究也逐步增多变得更加规范,先进合理且高效的沥青混凝土施工技术能够有效推动国内交通运输的进一步发展,加快交通强国的建设进程。不断提升现代化交通运输的治理能力对我国交通业的发展有着至关重要的作用。但是受到技术等多种因素的制约,我国在沥青混凝土路面施工技术上仍然存在一些技术难关有待突破,而这些问题的存在也给人民群众的出行带来了一些安全隐患。对此,应当充分意识到优化提升沥青混凝土路面施工技术的必要性以及重要意义,分析并研究沥青混凝土路面施工过程中遇到的技术难关,找出突破方法,确保沥青混凝土路面工程项目质量达标。
沥青混凝土路面施工的流程主要分为3 个阶段,分别是:施工前的准备阶段、施工地点测量放样阶段及具体的施工过程阶段。在沥青混凝土路面施工正式启动之前,建设部门、监理测绘部门要详细审核、监察并测评该施工项目内容,对施工地点的勘察更是重中之重。除了施工地点以外,周边地区的环境也在审核范围当中。另外,施工所需的施工材料需要符合相关标准规范,所有要素都符合要求方可正式施工。施工地点测量放样阶段的主要任务是给施工方提供较为明显的标牌标识,较为常见的就是借助确认中心线位置的方式来测量道路两边宽度,再保持固定且合理的间距用点桩进行分层标记。
施工过程阶段是沥青混凝土路面施工流程中最重要也是最关键的一步,主要包括将沥青混凝土混合料进行搅拌,同时完成质量检验,并将混合料运输到指定位置铺设混合料和沥青,压实路面,完成接缝,最后对路边缘进行处理。
1.2.1 混合料搅拌技术
沥青混凝土混合料搅拌并非在日常中所见到的搅拌均匀即可,而是要根据路面质量标准、施工流程规范,在综合考量经济以及实用性之后选择最合适的土石、沥青和其他添加剂,然后将这些物料混合搅拌,得到进行路面铺设所需材料的一种技术。在搅拌的过程中,对原材料的重量和温度都有极为严格的要求,因此在搅拌前要对原材料进行称重和测温,确保混合料的质量符合要求[1]。
1.2.2 摊铺技术
这项技术是将搅拌后符合标准的混合料借助专门的摊铺机摊铺在施工的道路上。在摊铺的过程中,要选用最适宜的摊铺设备,清理混合料中多余的杂质,而且要关注并控制温度以及速度等,提前关注天气预报,随时观察动态变化,避免出现渗水的情况。
1.2.3 碾压技术
碾压技术通过将混合料摊铺在路面上,借助碾压机完成压实处理。通常情况下,如果想要提高沥青混凝土路面的合格率,就要完成3 次碾压,且每一次碾压都要及时处理上一次碾压中出现的问题。
1.2.4 接缝处理技术
这项技术指的是在沥青混凝土路面施工过程中,对由于操作不到位以及天气变化等情况而出现的裂缝采取修补处理措施。在选用接缝处理技术时,应综合考虑现有的具体施工条件、路面宽度以及路面厚度等,在施工中多次试验,控制好沥青混凝土路面施工接缝处理质量,保证路面施工平整度。
在沥青混凝土路面正式施工阶段,因为施工技术水平的限制,施工效果并不理想,工作效率比较低,给沥青混凝土路面的施工质量带来了非常不利的影响。而存在问题的公路在正式投入应用后很容易出现路面不平整的情况,甚至还会出现裂缝以及坑洼,严重影响驾驶的舒适度,威胁人员的安全。
沥青混凝土路面的施工阶段会受到多种外部因素的影响,因此会出现施工进度被影响的情况。而一些施工单位为了加快施工进度,会采取一些不被允许的方式或应用不合理的施工技术,例如车辙印和波浪等,会最终影响公路的正常使用[2]。
在沥青混凝土路面施工阶段,任何外部因素的变动都会影响施工进程,甚至会影响最终的施工质量。例如设计阶段没有对施工现场进行详细充分的勘察,没有对地质情况进行充分的了解,在设计方案的制定环节,没有从实际出发,考虑公路的实际应用状况,导致工程应用环节出现可操作性低的情况,最终不得不进行方案变更。这不仅会给公路的整体水平和质量带来负面影响,而且还有可能出现安全隐患。
在沥青混凝土路面施工过程中,因为所需的工艺流程步骤繁多、环境比较恶劣、地质条件比较复杂,所以工程质量很容易受到影响。另外,施工过程中交叉作业的情况比较常见,很有可能对工程质量以及工程管理产生影响。
沥青混凝土路面是如今国内交通运输道路中最为普遍的路面,该工程所需的原料是由矿粉、沥青和石料搅拌而成,平整性、抗震性以及弹性都比较强,而且有不易起尘、清洁打扫比较容易的特点。除此以外,沥青混凝土路面在出现问题后进行维修的操作比较简单,并且修复的速度很快,但容易出现横向裂纹,建设成本较高[3]。因此,为了在能力范围内尽可能提升沥青混凝土路面的质量,必须改进技术。现如今,沥青混凝土路面施工技术存在的问题具体体现在以下几个方面。
油石比不合格具体体现在进行混合料搅拌或者称重的时候,实际配合比与生产技术所规定的并不对应,导致出现误差。例如,混合料中的细集料含量过多、在搅拌前对沥青的称重不够准确,致使沥青重量偏多或偏少。除此以外,施工项目的承包商把生产配合比的误差下限值当作搅拌的油石比,质量检测工作人员在进行油石比监测实验时出现误差等情况都会导致油石比不合格的情况出现。
路面压实度不足具体表现为压实没能够满足规范要求。在压实度不足的路面,用指甲或者细木条拨动路面上的颗粒时会出现松动或者被挑起的情况。而出现这一情况的主要原因如下;一是碾压时速度不平稳,碾压方法不正确;二是沥青混合料搅拌温度比较高,出现了焦枯情况,使得沥青的黏合度降低,虽然经过了多次碾压,但是因为路面的整体性较差,还是会出现半松散的情况;三是碾压时路面的沥青混合料温度比较低,黏性降低,在压实时呈现松散的状态,很难将其压实成型;四是在施工时遇到雨天,沥青混合料内形成的水膜影响矿料和沥青的黏合度;五是压实路面的厚度不符合规范,过厚过薄都会影响到最终的压实度。
沥青路面的空隙率如果大过规定数值的话,虽然会在某种程度上加大路面的摩擦力,提高防滑效果,但是也很容易加快沥青的老化,缩短路面开裂的时间,在雨水、地震等外部条件的影响下,路面很容易出现开裂或者塌陷。因此在施工过程中,一定要严格管控沥青路面的面层空隙率。现阶段,面层空隙率不能达到标准的原因包括,没有严格依照规定进行马歇尔实验或者实验结果并不合格、没有依照标准压实沥青混凝土路面、油石比控制出现偏差等。
沥青混凝土的路面比较平整,维护保养工作也比较容易,不过难以避免地会出现裂缝以及坑槽的情况,通常是由于施工技术不满足需求、质量管控不到位。由于在沥青混凝土路面拼接的过程中压实并不均匀,路基很容易出现纵向裂痕。除此之外,出现路面坑槽的很大一部分原因也是压实技术不过关、沥青混凝土材料未被保护好而导致水分等其他杂质过多、油料结合不充分,最终导致黏合性较差。沥青混凝土路面裂痕、坑槽的出现不仅会影响路面的使用寿命,而且很可能间接导致交通事故的发生。
在沥青混凝土路面的施工过程中,如果存在沥青骨料太细,沥青油添加量不符合要求或是不均匀,冬季施工压实不均匀或者在施工过程中没有及时进行碾压致使沥青温度过低、压实效果不理想等情况,都会导致沥青混凝土路面在被重型汽车碾压之后出现车辙印。此外,在施工时沥青会在混凝土层以上移动,路面会出现大量沥青,如果没有第一时间进行处理,很容易出现交通事故。在高温天气下,若重型汽车将沥青混凝土路面进一步压实,很容易出现泛油现象。雨季雨水渗入到沥青混凝土内部,沥青会从集料表面剥落并移动到上层,致使路面泛油情况更加严重。
首先,要合理选用混合料搅拌设备。依据施工所需要混合料的强度、比例以及其他较为特殊的需求,选用经济适用且效率比较高的搅拌设备。在展开搅拌以及生产工作前,还要对设备进行检查,保障设备在施工过程中的安全性和稳定性,减少搅拌后混合料的误差,尤其是要将混合料的出仓温度控制好,坚决杜绝应用温度过高的混合料。
其次,在运输过程中要做好保温防雨工作。沥青混凝土路面施工所需要的各种材料,特别是搅拌后的混合料,要从搅拌工厂完成搅拌后再运输到施工场地,而这个过程需要用到多辆运输车辆,并且对其有着极高的要求:要对车厢进行清理并涂上柴油与水的混合液,借助帆布等材料对混合料进行保温,还要保证在整个运输环节混合料不会淋雨、渗水等。
再次,摊铺阶段要保证温度符合要求。在摊铺环节对混合料温度的要求是125 ~170 ℃,特别是冬季或者在较为寒冷区域进行施工时,要注意施工时段的选择,尽量在温度比较高的中午时段施工,并且在摊铺过程中要严格监测,避免离析情况的出现[4]。
最后,在路面压实环节,对于碾压设备的选用也有着严格要求。碾压设备功率至少要达到60 kW,碾压时速度不能超过2 km/h,这个过程中混合料的温度要保证在125 ~145 ℃。对于一些碾压设备不能覆盖的边角地段,要应用更专业的小型碾压设备或者利用人工压实的手段完成压实环节,保证道路边角的压实效果也能够达到要求。
沥青混凝土路面施工技术标准的确定通常借助马歇尔试验来完成,最好将油石比和力学性能的关系图绘制出来,充分考虑混合料饱和度、间隙率、空隙率、流值、稳定度以及密度等因素之间的关系,科学确认沥青的用量。如果为了提升沥青混凝土路面的高温稳定性,在沥青材料的选用上就应该倾向耐高温、针入度比较低而且粘合性好的材料。若想保障沥青混凝土路面的水稳定性,则应增强路面的密实度,降低空隙率。
想要优化沥青混凝土路面的施工技术流程,一定要解决下述的几项不合格的技术流程问题。
一是油石比不合格问题。在材料选用时要确保石料质量及均匀性,严格依据标准要求的重量完成沥青添加,将生产配合比进行适当的调整,并在正式施工前进行试验,经常性计算沥青用量和其他用料的比例。
二是路面压实度不足。混合料的质量是施工质量得以保证的前提,在碾压阶段要严格把控混合料的温度,选用符合标准要求的碾压设备,由道路外部向内逐渐压实,提前进行沥青马歇尔试验,确保密度符合要求。
三是空隙率要求不达标。要注意把控搅拌集料的质量,确保油石比的误差比较小,对碾压的温度和次数进行控制,严格要求压实程度。
四是沥青混凝土路面出现裂缝、凹槽等。首先要处理路基基层,在比较容易开裂的路段提前铺设玻纤网,将地基沉降的风险降到最低,避免因为路基吸水而出现膨胀[5]。
五是路面出现车辙印及泛油现象。这类问题通常出现在油量比较大的软层路段,可以挖除软层,依据原路面要求进行设计,将沥青面层重新铺设,提前撒10 ~15 mm 或者更大颗粒直径的碎石,用压路机将其强行压入路面中,稳定后分多次撒5 ~10 mm 的碎石,再引导行车将其碾压成型。
沥青混凝土路面的施工技术管理是一项非常系统且复杂的工程,不只包括施工前的材料选择、地点选用以及混合料的搅拌等程序,还包括施工方在实际施工过程中的技术应用。而针对沥青混凝土路面比较常见的技术不符合要求的状况,应当准确掌握施工技术的要点,对技术流程进行优化。