韓 軍
(山東省泰安市公路事業(yè)發(fā)展中心第二工程部,山東 泰安 271000)
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展與城市化進程的不斷推進,我國道路交通事業(yè)規(guī)模不斷擴大,在道路交通事業(yè)發(fā)展中,公路工程占有重要地位。在公路工程建設(shè)過程中,瀝青路面壓實技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,但壓實效果不佳等問題依然普遍存在,施工單位應(yīng)對技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制工作予以高度重視,制定一系列質(zhì)量控制策略,以避免問題產(chǎn)生,保證技術(shù)應(yīng)用效果。
公路工程路面壓實主要指在松鋪及松填的路面、路基上,使用壓實機具對重復(fù)瞬時荷重予以施加,讓材料顆??梢詫αig阻力予以克服,進而讓位移情況產(chǎn)生,形成相互擠壓作用,讓空隙得以減少,讓容重得以增加的過程?,F(xiàn)階段,公路工程路面壓實技術(shù)主要類型有兩種:(1)靜態(tài)壓實。靜態(tài)壓實主要指應(yīng)用壓路機靜載,讓材料受到剪應(yīng)力出現(xiàn)塑性變形情況,以保證壓實效果。(2)振動壓實。與靜態(tài)壓實相比,振動壓實在經(jīng)濟性、壓實性能方面具有較大優(yōu)勢,振動碾壓可以讓壓實遍數(shù)、壓實時間得以減少,同時可以讓密實度更為堅實、均勻。
在公路工程瀝青路面壓實過程中,壓實質(zhì)量會受到材料性能的影響,影響因素可以歸納如下:(1)瀝青性能。一般情況下,如果瀝青材料粘度較大、針入度較小,材料壓實工作開展比較困難;如果瀝青材料粘度較小、針入度較大,則壓實工作開展較為簡單。與此同時,如果瀝青流質(zhì)相對較多,那么還會讓其產(chǎn)生泛油情況,進而影響壓實質(zhì)量。(2)集料性能。在壓實工作開展中,如果集料含量較多、顆粒較大、棱角較多,且表面粗糙度相對較大,那么壓實工作開展困難度會相對較大。與此同時,如果瀝青集料粒徑相對較粗,還會讓其在施工工作中產(chǎn)生離析情況。
混合料溫度對公路工程瀝青路面壓實質(zhì)量具有直接影響。首先,瀝青混合料具有較高熱塑性,隨著溫度的變化,黏滯性也會隨之變化,熱瀝青混合料裹覆性能較好,黏度相對較低,冷瀝青混合料堅韌性、黏度相對較高;其次,在規(guī)定溫度范圍內(nèi),瀝青混合料塑性與溫度成正比,溫度越高,其塑性就越大,因此需要以規(guī)定溫度控制碾壓溫度。與此同時,施工單位還應(yīng)對礦粉含量、瀝青標(biāo)號、基層溫度、層厚、風(fēng)速、空氣溫度與混合料類型進行全面考量,依照實際情況制定科學(xué)壓實溫度。
施工會影響公路工程瀝青路面壓實質(zhì)量,其主要影響因素如下:(1)施工環(huán)境。在施工期間,環(huán)境溫度會對瀝青路面壓實質(zhì)量造成影響。(2)面層厚度。瀝青混合料路面施工厚度控制會影響整體壓實質(zhì)量,如面層相對較薄,熱耗損相對較快,則會縮短壓實有效時間[1]。
在公路工程瀝青路面壓實技術(shù)與質(zhì)量控制工作開展中,壓實機械選型組合是施工單位的首要工作。現(xiàn)階段,我國公路工程瀝青路面壓實機械設(shè)備主要包含輪胎壓路機、光面鋼輪壓路機、振動壓路機以及組合壓路機等多種類型。在選型組合過程中,施工單位應(yīng)重點關(guān)注以下四個要點:(1)如果使用材料主要為瀝青混合料,施工單位應(yīng)明確振動壓路機壓實效率高于普通靜力壓路機,組合振動-輪胎壓路機壓實效果好于單一鋼輪壓路機?,F(xiàn)階段,輪胎壓路機在我國公路工程瀝青路面壓實工作開展中占有重要地位。(2)依照先振動壓路機、后輪胎壓路機的順序,可以讓壓實效果得到提升。(3)如果混合料粗集料尺寸相對較大,且含量相對較多,那么需要保證壓路機具有較高壓實能力。(4)應(yīng)依照工程需要完成壓路機數(shù)量確定工作,在試攤鋪階段,應(yīng)做好細致觀察工作、測量工作以及試驗工作,并根據(jù)以往建設(shè)經(jīng)驗確認(rèn)碾壓次數(shù)、冷卻速率。
(1)初壓。在初壓過程中,施工單位可以使用6~10t振動壓路機或6~8t雙鋼輪壓路機靜壓1~2遍完成碾壓工作,一般情況下,其碾壓速度為2km/h。在初壓溫度中,其施工條件溫度多在120~140℃,在碾壓過程中,驅(qū)動輪可以進行勻速前進,沿前進碾壓輪跡可以進行后退振動碾壓。
(2)復(fù)壓。在壓實過程中,復(fù)壓是關(guān)鍵環(huán)節(jié),施工單位應(yīng)做好壓路機選型工作,如針對薄壓實層可以使用靜態(tài)剛性碾措施;如針對密級瀝青混合料復(fù)壓工作,可以使用重型輪胎壓路機開展碾壓工作;如針對具有較大粒徑粗集料混合料,可以使用振動壓路機開展復(fù)壓工作;如針對路面加寬、邊緣位置,可以使用小型振動壓路機以及振動夯板開展碾壓工作。
(3)終壓。在終壓工作開展中,施工單位需要保證整體路面具有高度平整性,需要對復(fù)壓工作中表面遺留輪跡予以消除。在終壓工作完成后,施工單位應(yīng)控制其溫度在60~90℃,如果工程使用改性瀝青,應(yīng)保證其施工完成后溫度在100℃以上[2]。
瀝青混合料壓實度會受到碾壓溫度的直接影響,對此,施工單位應(yīng)做好碾壓溫度合理確定工作,保證碾壓溫度在允許溫度范圍之內(nèi),既不會因碾壓溫度過低而讓混合料黏性增加,讓混合料出現(xiàn)密實困難情況;也不會因碾壓溫度過高,讓壓路機兩邊混合料出現(xiàn)隆起情況以及攤鋪層裂紋情況。除此之外,在瀝青面層施工過程中,施工單位可以對碾壓溫度予以提高,如復(fù)壓溫度、終壓溫度等。在碾壓溫度確認(rèn)工作完成后,可以根據(jù)混合料種類,對攤鋪機后續(xù)碾壓作業(yè)段長度予以確認(rèn)。
在公路工程瀝青路面壓實技術(shù)與質(zhì)量控制工作開展中,施工單位應(yīng)對壓路機類型、壓路機振幅、壓路機振頻、碾壓速度、混合料壓實時間進行分析,結(jié)合試驗鋪筑段情況,對碾壓次數(shù)進行科學(xué)確定。一般情況下,在初壓過程中,主要可利用鋼輪壓路機開展1~2遍靜壓工作,在碾壓時,應(yīng)保證壓路機輪面與攤鋪機為面對關(guān)系,并依照從低到高、從外到內(nèi)順序開展具體工作。在復(fù)壓過程中,需要結(jié)合試驗結(jié)果確認(rèn)具體碾壓次數(shù)。在終壓過程中,如果使用振動壓路機,應(yīng)保證其碾壓次數(shù)在2遍以上,直到?jīng)]有輪跡。
在公路工程瀝青路面壓實技術(shù)實施中,施工單位應(yīng)對碾壓速度進行合理控制,保證整體作業(yè)效率。一般情況下,應(yīng)控制碾壓速度在2~4km/h,如果使用輪胎壓路機,可以對碾壓速度予以適當(dāng)提升,但應(yīng)將其控制在5km/h以內(nèi)。針對振動壓路機,一般情況下,可以控制碾壓溫度在8~10km/h[3]。
在碾壓速度以及壓實層厚度確認(rèn)后,施工單位應(yīng)對壓路機振頻進行科學(xué)選擇,控制沖擊間距略小于壓實層厚度,避免短波紋現(xiàn)象出現(xiàn)在路面表面,讓最低振頻要求得以確認(rèn)。在振幅方面,施工單位應(yīng)對密度、馬歇爾穩(wěn)定度、空隙率受到振幅影響予以高度重視。如果碾壓層相對較薄,則可以使用低振幅以及高振頻的施工方法,避免集料破碎情況產(chǎn)生。如果碾壓層相對較厚,則在最低振頻要求得到滿足條件下,可以選擇高振幅,使產(chǎn)生較大的激振力,進而實現(xiàn)壓實目標(biāo)。
(1)表面波浪。針對表面波浪問題,在公路工程瀝青路面壓實施工過程中,應(yīng)積極采用科學(xué)預(yù)防措施。首先,應(yīng)讓熨平板前端混合料勁度、數(shù)量恒定性得到保持,在攤鋪機向前攤鋪過程中,應(yīng)對混合料數(shù)量予以控制,在瀝青拌和過程中,應(yīng)對流體含量、集料級配以及混合料溫度進行有效控制。其次,在運料車與壓實機具操作過程中,應(yīng)保證操作規(guī)范性、科學(xué)性,避免因此造成波浪問題[4]。
(2)彈簧現(xiàn)象。彈簧現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是混合料級配具有嚴(yán)重缺陷、混合料流體含量相對較多或碾壓溫度不合理等。為對彈簧現(xiàn)象進行有效防治,首先,施工單位應(yīng)保證級配確定滿足規(guī)范要求,防止細集料含量過多情況產(chǎn)生,讓混合料具有密實、嵌擠結(jié)構(gòu),提升混合料粘聚力、摩擦阻力;其次,施工單位應(yīng)在設(shè)計中盡可能選擇較小油石比,并充分烘干集料;再次,應(yīng)對下層開展加固、補強工作,避免有下層材料強度不足、穩(wěn)定度不足情況產(chǎn)生;最后,施工單位應(yīng)對壓實作業(yè)操作規(guī)范性進行嚴(yán)格管理,針對違規(guī)操作行為,應(yīng)對其進行及時糾正,并對壓實機具組合進行科學(xué)調(diào)整。
(3)微裂縫。施工單位為做好瀝青路面微裂縫防治工作,首先,應(yīng)在新混合料鋪筑之前,做好下層路面結(jié)構(gòu)的維修工作、補強工作,避免因基層強度不足導(dǎo)致裂縫問題產(chǎn)生;其次,施工單位應(yīng)對混合料特性進行改善,并做好級配優(yōu)化工作,在此過程中,應(yīng)對砂子用量予以高度重視;最后,施工單位應(yīng)針對實際情況,對碾壓區(qū)壓路機類型進行科學(xué)調(diào)整。
(4)壓實白斑。壓實白斑問題產(chǎn)生的主要原因是粗集料質(zhì)量較差、粗集料離析嚴(yán)重、松鋪厚度不合理、施工工藝不合理等。為有效解決此類問題,首先,施工單位在正式施工之前,應(yīng)做好集料指標(biāo)檢測工作,主要檢測內(nèi)容為針片狀含量、壓碎值情況、軟弱顆粒含量情況等;其次,施工單位應(yīng)保證設(shè)計厚度、最大粒徑具有匹配性,并做好施工管理工作,避免攤鋪機受料斗側(cè)板合起導(dǎo)致粗集料滑落[5]。
綜上所述,材料性能、混合料溫度、施工均會對公路工程瀝青路面施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量造成影響,施工單位應(yīng)通過科學(xué)選型壓實機械、控制碾壓作業(yè)程序、合理確定碾壓溫度、控制碾壓次數(shù)速度、科學(xué)選擇振頻振幅以及防治常見壓實問題的主要策略,避免不利因素的產(chǎn)生,進而保證公路工程瀝青路面施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量,為公路工程高質(zhì)量建設(shè)完成奠定基礎(chǔ)。