和 志
(中國路橋工程有限責任公司,北京 100011)
瀝青路面作為公路結構層的重要組成部分,直接承受車輛荷載和自然作用,對保證公路整體質量都發(fā)揮著重要的作用。瀝青路面施工,即生產(chǎn)符合特定要求的瀝青混合料,通過適宜的施工工藝流程,鋪筑到基層上,從而提升公路的整體質量和行車舒適性。瀝青混合料通常是由石油瀝青、集料、礦粉、外加劑如纖維穩(wěn)定劑等按馬歇爾試驗確定的配合比等參數(shù),在瀝青混凝土拌合站拌和而成。瀝青混合料經(jīng)過一定的施工工藝流程,即攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié),形成最終的瀝青路面。因此,在瀝青路面施工時應采取相應的技術措施,做好質量管理與控制工作,提高施工質量。
隨著公路標準的不斷提高,對于高等級公路的瀝青面層的施工質量要求日益嚴格,采用常規(guī)的施工方法已難以滿足施工進度及表面平整度要求。因此,高等級瀝青路面采用機械化攤鋪施工已勢在必行。首先應該根據(jù)施工要求選擇攤鋪厚度、寬度和攤鋪能力符合施工要求的攤鋪機。為了保證攤鋪瀝青面層縱坡和橫坡,根據(jù)路面高程設計,采用單向坡雙基準線或雙向坡雙基準線法進行施工。相鄰支撐樁的間距不宜大于10m,鋼絲選用Φ3mm 的鋼絲線做為基準線。如路幅較寬,采用并機攤鋪時,為了加強接縫處橫坡控制,采用前機一端用基準線控制,一端用臨時加設滑道控制;后機一端用基準線控制,一端用平衡梁控制,較好地控制了鋪筑層的縱坡和橫坡。對架設的鋼絲線每100 ~150m 采用緊線器拉緊,一般拉力為80 ~100kg。
攤鋪機進行作業(yè)時,速度應綜合考慮拌和站的生產(chǎn)能力、運輸能力、攤鋪的寬度和厚度決定,最佳工作速度一般為2m/min。為了保證瀝青面層攤鋪的平整度,攤鋪機振搗液壓系統(tǒng)壓力應適當增大,但應注意攤鋪機機身不能產(chǎn)生劇烈振動。攤鋪過程中,攤鋪機輔助作業(yè)人員應隨時檢查混合料攤鋪厚度和攤鋪質量,并及時向攤鋪機手反饋。攤鋪寬度過寬時,容易造成混合料離析。一般采用多臺攤鋪機梯隊作業(yè)的方式,解決全幅路面攤鋪要求。
瀝青混合料攤鋪一定長度后,就要對路面進行碾壓,以確保瀝青混合材料充分密實,達到技術要求。一般正式鋪筑前,需要進行試驗段的鋪筑,檢驗施工方法和施工組織的適應性,確定松鋪厚度、壓實工藝參數(shù)和施工機械配置。壓實機械通常是輕型鋼輪壓路機和重型膠輪壓路機組合使用,數(shù)量應與日攤鋪作業(yè)量匹配。
碾壓作業(yè)時,壓路機應縱向進退,由邊緣向中線方向碾壓;在平曲線超高段,應由內向外碾壓??v向分行碾壓帶的重疊寬度應確保1/3 輪跡,壓路機的驅動輪與鋪攤機的方向保持一致。壓路機應配備霧狀噴水裝置,減少混合料粘輪。碾壓工序通常按初壓、復壓和終壓三個階段開展。初壓采用雙鋼輪壓路機靜壓2 遍,復壓多采用鋼輪振壓和重型膠輪靜壓的綜合碾壓方式碾壓4 ~6 遍,確保混合料達到壓實要求;終壓采用鋼輪靜壓1 ~2 遍,消除輪跡。碾壓速度一般慢速為宜,碾壓作業(yè)時壓路機不能緊急制動或轉向。碾壓作業(yè)時混合料的溫度是碾壓質量的控制關鍵,混合料的攤鋪溫度控制在110 ~130℃,終壓時,碾壓溫度不低于65℃。
SMA 路面與普通瀝青混凝土路面碾壓方式有較大區(qū)別,應當采用剛性碾壓,并在碾壓過程中嚴格控制好碾壓溫度。按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”碾壓原則進行碾壓。
瀝青路面接縫質量的優(yōu)劣,直接影響到路面平整度和行車舒適度??v縫一般采用熱接縫,采用2 ~3 臺攤鋪機梯隊作業(yè),相鄰兩機前后間距10 ~20m,相鄰兩幅應有5 ~10cm 寬度的重疊。半幅施工不能采用熱接縫時,采用人工順直切縫。鋪筑另半幅前須將邊緣清掃干凈,并涂灑適量粘油。攤鋪時,應重疊在已鋪層上5 ~10cm,攤鋪后人工將混合料較粗顆粒鏟出(俗稱耙料),僅留細料在接縫處,這樣能夠保證新鋪料緊密貼合接縫。碾壓時,壓路機現(xiàn)在已鋪路段行走,碾壓新鋪層10 ~15cm,然后壓實新鋪部分,再伸過已鋪部分10 ~15cm,充分將接縫碾壓密實。
橫向接縫的處理比較關鍵,并應先從已鋪段末端處理著手。首先用3m 直尺檢查末端平整度是否符合要求,平整度不符要求段應切除,施工中容易忽略此環(huán)節(jié)。攤鋪瀝青料后,接縫處混合料應人工補足細料,壓路機先騎縫碾壓,并由先鋪段向新鋪段過渡,保證接縫處的碾壓質量和平整度,最后再改為縱向分行碾壓,繼續(xù)常規(guī)碾壓作業(yè)。
瀝青路面采用的瀝青標號,應按照公路等級、氣候條件、交通荷載、路面類型及各瀝青層的位置、受力特點和施工方法等,結合其他項目使用經(jīng)驗,經(jīng)技術論證后確定。
瀝青路面施工涉及多個環(huán)節(jié),施工中容易出現(xiàn)疏忽,容易導致出現(xiàn)質量問題。應當對工藝流程中各環(huán)節(jié)按重要程度分別管理,重點管控施工關鍵環(huán)節(jié)。常見瀝青路面施工質量控制關鍵各環(huán)節(jié):(1)準備階段,需要注意施工設備的配置、拌合站及計量裝置的校驗;瀝青材料檢驗和試驗;混合料配合比設計和試驗;壓實方案。(2)施工階段,攤鋪前應檢驗基層的強度、彎沉和平整度;注意控制松鋪厚度和離析的發(fā)生;接縫處理和壓實度檢測。
施工中,容易把質量控制中心放在成品質量檢測上,而忽視了施工中的工序質量檢查。全面而有效的質量控制應該貫穿施工全過程,包含施工前準備工作的檢查、施工中工序質量檢查和最后的成品質量檢查,才能確保最終施工質量達到既定質量目標。
公路瀝青路面需要具備一定的高溫穩(wěn)定性、抗裂性、耐疲勞性、水穩(wěn)定性以及防滑性,只有具備這些性能,才能保證車輛的安全行駛。所以,在瀝青路面施工中,首先要針對不同的工況確定混合料的性能要求和相應的配合比,以確保瀝青混合料具備應有的性能,保證瀝青路面質量。例如,夏季氣溫高且持續(xù)時間長的地區(qū),瀝青混凝土路面應當考慮采用骨架-密實結構,通過粗骨料形成一個空間架構,增加混合料內部的摩擦力度。不僅如此,還需要增加一些活性較高的礦粉,適當?shù)丶哟鬄r青混合料的稠度,進而提高瀝青混合料內部的勃聚力。除此之外,針對瀝青路面在低溫中出現(xiàn)的抗裂能力弱的問題,可考慮使用改性瀝青即添加一些橡膠類高分子聚合物,如丁苯橡膠、硅橡膠、丁基橡膠等,這些高分子聚合物能夠在很大程度上幫助提高瀝青的低溫抗裂性,減少維護成本??偟膩碚f,混合料的使用性能需要從瀝青材料、配合比、集料的性質和級配以及外摻劑幾個角度來綜合考慮,才能得到各項指標比較理想的混合料,滿足使用要求。
施工管理涉及到很多個方面,需要明確工作流程和具體要求。例如,在瀝青原材料的驗收環(huán)節(jié),驗收人員需要填報《原材料質量檢驗報告》,按照規(guī)范要求填寫驗收情況,并且要確保數(shù)據(jù)、內容的真實可靠。在原材料的儲存也很重要,庫管人員要采取相應的保護措施,如果原材料放在露天的場地,就要準備塑料布、安全網(wǎng)等進行遮蓋。在細集料的堆放處,應當設置一定的防水雨棚,同時將橡膠高分子聚合材料、瀝青改性劑、礦粉等儲存到干燥的環(huán)境。不同的原材料應分別存取與使用,并按照一定的規(guī)則編號,每一號代表一層的材料,按照這樣的序號進行存放。施工人員在取材料時要按照順序逐次進行。一般來說,因為瀝青本身的特殊性,需要與其他材料分開存放,最好將瀝青存儲在特制的瀝青罐中,溫度最好控制在130 ~170℃之間。瀝青轉運和抽樣檢測,工作人員要穿戴防護設備,避免高溫燙傷。瀝青存放的時間不宜過長,避免瀝青提前老化,如果瀝青存儲時間如果超過15d,試驗室應進行抽樣檢測,確保瀝青的質量。乳化瀝青存儲罐應當有攪拌循環(huán)裝置,一般為低速大槳葉,轉速在60 ~80r/min。乳化瀝青的存儲時間不宜大于1 個月,通常在3 ~5d 用完;改性瀝青宜在現(xiàn)場設廠集中制作,一般隨配隨用。如需短時間保存,使用前必須攪拌均勻,在不發(fā)生離析的狀態(tài)下施工用。改性瀝青的制作設備必須設有隨機采集樣品的取樣口。成品改性瀝青到達施工現(xiàn)場后應存儲在加設攪拌裝置的瀝青罐中。在施工過程中應定期取樣檢驗產(chǎn)品質量。
質量檢測和控制工作需要貫徹到施工的各個環(huán)節(jié),只有通過及時發(fā)現(xiàn)問題,才能降低質量問題發(fā)生的概率,確保公路工程建設圓滿完成。在瀝青路面完成后,應當對公路瀝青路面的施工質量進行實體檢測,主要的檢測項目包括對所有面層、底基層、基層等。檢測人員要將檢測的重點放在對其技術指標的檢測上,要檢查面層、底基層、下基層的工作是否符合合同要求的技術指標與施工規(guī)范。在檢測過程中,質檢人員要根據(jù)質量監(jiān)理機構所布設定量檢測的要求進行工作,管理部門也要安排原材料巡查組與瀝青路面的工程實體檢測組,通過對原材料施工場地、現(xiàn)場施工、施工后場的工作進行巡視與督察。例如,技術管理部門組織進行質量檢測技術指導與檢測工作,每項施工環(huán)節(jié)的負責人要進行現(xiàn)場施工說明與完工情況報告,檢測人員在技術檢測的基礎上結合各負責人的說明進行綜合判斷,從而確保檢測工作質量。
瀝青路面的施工技術應用與質量管控工作直接影響著工程的整體質量,因而,針對施工中存在的瀝青材料性能不足、瀝青路面施工管理不到位以及質量檢測、控制工作不全面的問題,施工單位要做好瀝青混合料的生產(chǎn)和施工質量的監(jiān)控,不斷優(yōu)化施工工藝流程與施工組織保證公路工程項目建設的整體質量。