余耀東
中國港灣工程有限責(zé)任公司,北京 100027
公路瀝青路面施工質(zhì)量的影響因素有很多,尤其溫度、濕度等因素控制不當(dāng)會導(dǎo)致裂縫、坑槽等病害的發(fā)生,進(jìn)而導(dǎo)致公路路面穩(wěn)定性不足,給公路安全運行帶來影響。提升公路瀝青路面施工質(zhì)量,并為路面工程提供完善養(yǎng)護(hù),能切實提升公路路面病害的控制效果,進(jìn)而為公路系統(tǒng)安全運行奠定堅實的基礎(chǔ)。
隨著社會的發(fā)展,路面工程施工在施工技術(shù)和施工工藝上有了明顯的變化。其中瀝青路面是常見的公路施工路面類型,但是受自然環(huán)境的影響,例如在雨水的侵蝕作用下,瀝青混凝土質(zhì)量會逐漸呈現(xiàn)下降的趨勢,內(nèi)部構(gòu)造受到負(fù)面影響,表面質(zhì)量下降;另外,部分工程沒有做好施工設(shè)計,在工藝上有所缺陷,也會導(dǎo)致路面病害。多種因素結(jié)合起來,導(dǎo)致瀝青路面非常容易出現(xiàn)裂縫的病害,會直接導(dǎo)致雨水侵入瀝青內(nèi)部,降低瀝青路面結(jié)合度,影響其實用性能,導(dǎo)致其內(nèi)部松動或者出現(xiàn)溝槽,使瀝青混凝土整體處于非常不穩(wěn)定的狀態(tài),給后續(xù)施工及使用埋下了非常大的隱患,極大地縮短了瀝青混凝土的壽命。此外,瀝青混凝土的配比也是一項非常重要的內(nèi)容,然而部分工作人員沒有做好相關(guān)方面的設(shè)計工作,導(dǎo)致混凝土原材料配比不符合實際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),影響工程施工,為瀝青公路病害的發(fā)生埋下了隱患。
常見的路面裂縫有橫裂、龜裂、縱裂等。瀝青混凝土材料為瀝青和其他材料混合而成,在混合反應(yīng)中會形成瀝青凝膠骨架結(jié)構(gòu),為路面提供承載力,由于瀝青自身的抗剪、耐磨性能較好,瀝青混凝土在路面工程施工中的應(yīng)用較為廣泛。但是在瀝青路面施工中一旦存在材料不合理、技術(shù)不到位、養(yǎng)護(hù)不科學(xué)等問題,就會導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生裂縫,進(jìn)而影響道路工程驗收質(zhì)量。產(chǎn)生瀝青混凝土裂縫的主要原因如下。
(1)瀝青混凝土施工材料選擇不合理。近年來路面施工材料不斷更新,瀝青混凝土中所用材料的選擇也不斷增多,只有根據(jù)路面施工需求選擇瀝青集料,才能夠保證瀝青混凝土路面施工質(zhì)量。但部分路面施工項目采購人員沒有綜合分析質(zhì)量與效益的關(guān)系,盲目采購一些型號、質(zhì)量不合規(guī)的原材料,影響了瀝青混凝土施工質(zhì)量,導(dǎo)致裂縫問題的發(fā)生。
(2)瀝青混凝土配合比不科學(xué)。由于瀝青混凝土化合后會發(fā)生固化而形成整體性結(jié)構(gòu),如果配合比不科學(xué),將會導(dǎo)致瀝青混凝土的強(qiáng)度及抗剪能力不足。因此在施工前,相關(guān)人員必須做好配合比試驗,選擇科學(xué)的瀝青混凝土配合比方案,進(jìn)而提升路面結(jié)構(gòu)施工效果。
(3)施工工藝操作不到位。部分瀝青路面施工團(tuán)隊的技術(shù)操作不科學(xué),瀝青混凝土材料運輸時間不合理導(dǎo)致混凝土材料發(fā)生離析,從而影響混凝土材料的性能,進(jìn)而導(dǎo)致瀝青混凝土出現(xiàn)裂縫。
(4)施工中瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不力。根據(jù)某公路路面的試驗及有限元分析,可以得到路表面溫度應(yīng)力及降溫幅度關(guān)聯(lián)曲線(見圖1),觀察該曲線不難發(fā)現(xiàn),路面瀝青結(jié)構(gòu)的路表面應(yīng)力與施工后降溫幅度有線性關(guān)系,因此在瀝青路面施工中必須做好結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)與溫度控制,以防止因防路面應(yīng)力過大而產(chǎn)生裂縫。
圖1 路表面溫度應(yīng)力及降溫幅度關(guān)聯(lián)曲線
瀝青路面局部喪失集料形成的坑洞就是坑槽。很多坑槽是由龜裂和松散之類的病害演變而來的。若龜裂和松散等病害沒有得到及時處理,則會逐漸擴(kuò)大加深,形成坑槽,對路面造成更大的影響。有的道路承載壓力過重,道路的開裂和松動也會加劇,這就讓部分區(qū)域遭受更嚴(yán)重的損壞,讓坑洞深度更深。市面重型卡車越來越多,很多道路都有大型貨運車來往。毫無疑問,重型貨運車會給道路橋梁帶來非常大的壓力,有的路面如果質(zhì)量不過關(guān),就非常容易出現(xiàn)路面坑槽。尤其是一些相對偏僻的地區(qū),工程質(zhì)量相對較差,平時也沒有及時進(jìn)行道路檢查,出現(xiàn)問題的概率也比較大。
(1)貼縫帶處治。很多瀝青路面的裂縫本身形狀都是不規(guī)則的,因此當(dāng)出現(xiàn)裂縫時,工作人員需要根據(jù)裂縫復(fù)雜多變的情況,采取相應(yīng)的裂縫處置措施,提高路面的防水性能。其中,貼縫帶可以很好地發(fā)揮作用,用于路面后可以消除挖槽,并且能夠避免二次破壞。但是貼縫帶的使用范圍有一定的限制,它適用于直徑在15mm以下的裂縫,并且在操作時要保證溫度高于15℃。如果氣溫不足15℃,就要先加熱膠層,提升施工工藝。施工中應(yīng)注意盡量將貼縫帶貼合到裂縫位置,保證貼縫帶長度符合裂縫處治要求,在貼合后做好養(yǎng)護(hù),實現(xiàn)裂縫處理效果后才能通車。
(2)熱瀝青灌縫處治。現(xiàn)在市面上常見的接縫材料包括密封膠、熱瀝青等。熱瀝青灌縫處治作業(yè)要保證溫度高于18℃,如果不足18℃,整個施工效果會達(dá)不到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。為了保證灌縫處理效果,材料中的橡膠顆粒含量會更大,細(xì)度模數(shù)也相對比較大,這就導(dǎo)致其
很難滲入裂縫。為了將其灌入裂縫中,施工單位會采用開槽灌筑的方法來推進(jìn)工作。雨季會加劇路面裂縫,因此處置裂縫的季節(jié)往往是春季和夏季,但是通過研究發(fā)現(xiàn),溫度降幅較大的冬季也是路面易發(fā)生損壞的季節(jié),尤其是冰雪融化后,其滲透力和損壞程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過雨水滲透,因此在處理裂縫時工作人員也需要考慮冬季影響,最好全年全時段保證灌縫效果,最大程度上保證瀝青路面的質(zhì)量。
(1)小坑槽處治。小坑槽修補指的是僅僅修補小面積呈現(xiàn)龜裂的坑槽。小坑槽處治時,要用到壓路機(jī)、切割機(jī)、銑床、綜合維修車等器械。工作人員要先劃定養(yǎng)護(hù)范圍,從實際情況著手,用粉筆劃定界限,用銑刀削除坑槽周圍的路面,將四周多余的病害或者雜物切割干凈,做好清理工作,然后在坑內(nèi)灑透層油,讓瀝青可以很好地鋪在地面,做好綜合防護(hù),最后壓實瀝青,讓新舊瀝青可以很好地融為一體、沒有空隙,方便后續(xù)投入使用。
(2)大面積的維護(hù)措施。部分坑槽面積比較大,處理時需要更專業(yè)的施工。大面積坑槽圍護(hù)需要用到瀝青攤鋪機(jī)、切割機(jī)、銑床及瀝青灑布機(jī)等,在養(yǎng)護(hù)處理前,工作人員要先對病害情況進(jìn)行綜合分析,并根據(jù)道路施工情況進(jìn)行病害原因分析,設(shè)計路面病害處理維護(hù)技術(shù)方案。如果路面基層已經(jīng)受到了嚴(yán)重的損毀,要先對路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修,再根據(jù)配合比來進(jìn)行瀝青混凝土路面施工。嚴(yán)重的大面積沉陷往往對應(yīng)不同的沉陷原因,維修人員要注意沉陷細(xì)節(jié),根據(jù)實際情況做不同的計劃,采取具有針對性的穩(wěn)固處理措施。
為了防止污染,施工單位要做好以下三個方面的保護(hù)措施:第一,防止車輛輪胎污染;第二,防止水穩(wěn)通行浮灰污染;第三,防止其他施工隊伍作業(yè)帶來污染。在施工前要對材料進(jìn)行科學(xué)儲存,防止施工材料污染影響后期施工質(zhì)量。在具體施工時要做好基層結(jié)構(gòu)施工與路面施工的分步控制,保證路基施工完成后的養(yǎng)護(hù)效果,強(qiáng)化路基結(jié)構(gòu)的施工效果,然后才能進(jìn)行路面瀝青攤鋪施工。
保證連接層及面層之間作業(yè)的連續(xù)不間斷,要避免作業(yè)中止或者攤鋪速度隨意變更的情況,進(jìn)而有效防止混合料的攤鋪發(fā)生斷層、托痕或離析等不良現(xiàn)象,最終保證攤鋪施工的平整性。在攤鋪后的壓實工作中,還應(yīng)切實保證結(jié)構(gòu)的密實度,避免出現(xiàn)瀝青粘連、變形的情況。
在瀝青路面壓實后還應(yīng)積極做好養(yǎng)護(hù)工作,以保證路面施工瀝青材料的凝固效果。瀝青路面壓實后應(yīng)根據(jù)公路施工區(qū)域氣候、水文變化情況進(jìn)行養(yǎng)護(hù)部署,待攤鋪層完全自然冷卻、混合料表成溫度低于50℃后方可開放交通,開放交通初期,應(yīng)控制車速不超過20km/h,直至路面完全成型。及時將行車驅(qū)散原嵌縫料回掃、布勻、壓實,以形成平整密實的上封層。以泛油現(xiàn)象為例,應(yīng)在泛油處補撒與最后一層石料規(guī)格相同的嵌縫料,并仔細(xì)掃勻;過多的浮動石料應(yīng)掃出路面或回收,以免搓動已經(jīng)黏著在位的集料;如有其他破損,應(yīng)及時進(jìn)行修補。
公路工程項目建設(shè)中強(qiáng)化路面建設(shè)質(zhì)量控制效果能夠提升公路運行的安全性,為了提升公路建設(shè)中瀝青路面病害控制效果,在瀝青施工后應(yīng)積極做好養(yǎng)護(hù)工作,盡量防治質(zhì)量病害,降低瀝青路面施工中裂縫、坑槽等病害的發(fā)生率,進(jìn)而為公路項目運行安全性的優(yōu)化提供基礎(chǔ)保障。