魏運(yùn)瀟
(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司,陜西 西安 710077)
公路建設(shè)中常用到瀝青混凝土。這種材料不僅便捷、好操作,且在實(shí)際施工中可以降低操作復(fù)雜程度,還可以幫助項(xiàng)目單位控制施工成本。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路建設(shè)單位對(duì)這種材料的運(yùn)用的重視程度逐漸上升,利用其特性,不斷完善施工工藝,降低人為操作失誤的問(wèn)題。降低瀝青混凝土施工中不規(guī)范操作的比例,有利于提高公路工程的質(zhì)量,從而促進(jìn)公路事業(yè)的發(fā)展。
瀝青混凝土公路,及其面層為瀝青混凝土。這種材料的組成成分有礦料、路用瀝青材料等,其中礦料不僅要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的人工選配,還需要有一定的級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)。兩者相互拌合也需要在一定的條件下完成,其中瀝青材料的用量比例十分講究。常用的礦料有碎石、軋碎礫石和礦粉等。
瀝青混凝土常見(jiàn)的工藝分為熱拌和冷拌。熱拌的操作一般為地點(diǎn)集中制,常用機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行處理。[1]
與傳統(tǒng)的水泥路面相比,瀝青混凝土路面在提高施工便捷性、縮短施工周期、降低施工資源用料和施工成本等方面具有優(yōu)越性。而當(dāng)前社會(huì)快速發(fā)展,城市化進(jìn)度對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笠膊粩嗵嵘?,這就需要公路施工必須“穩(wěn)、準(zhǔn)、狠”,瀝青混凝土公路就在提高路面平整性、耐磨性等方面凸顯優(yōu)勢(shì)。除此之外,如果后期維護(hù)工作十分到位,瀝青混凝土公路的維修成本和維修時(shí)間都可以大幅度下降,其受損程度也十分輕微,這對(duì)高強(qiáng)度的路面運(yùn)輸需求達(dá)成一致。
在交通運(yùn)輸過(guò)程中,相比于傳統(tǒng)路面,車(chē)輛在瀝青混凝土路面上行駛時(shí),噪音更小,車(chē)輛自身輪胎和車(chē)身的磨損程度也更小,且車(chē)輛運(yùn)行時(shí)車(chē)內(nèi)人員的感受良好。這些特點(diǎn)對(duì)于提高城市居民出行舒適程度和居住環(huán)境安靜程度都具有有利影響。
為了保證瀝青混凝土公路充分發(fā)揮上述幾點(diǎn),施工單位應(yīng)當(dāng)對(duì)施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管,從組織施工方案到提高施工管理水平,再到施工工藝的細(xì)節(jié)處理,管理人員都應(yīng)該盡可能平衡施工管理水平和施工成本之間的關(guān)系,不斷促進(jìn)城市交通運(yùn)輸?shù)谋憷?,為緩解交通壓力提供幫助?/p>
從路面施工工藝和技術(shù)方面進(jìn)行分類,瀝青混凝土公路的施工要求主要分為四類:
(一)一般要求
熱拌工藝中,混凝土拌和的混合料應(yīng)當(dāng)按照最大粒徑進(jìn)行分類,分為中粒徑、細(xì)粒徑等五種類型。此外,瀝青混凝土面層和分層的集料在厚實(shí)程度上也應(yīng)該相匹配。
(二)承載力
日常交通運(yùn)輸過(guò)程中,除了私家轎車(chē),公路上還會(huì)行駛大型、重型車(chē)輛,這對(duì)公路路面和基層的承載能力要求較高。[2]如果基層和路面質(zhì)量不過(guò)關(guān),或結(jié)構(gòu)松散不具備相應(yīng)的荷載能力,則長(zhǎng)時(shí)間車(chē)輛反復(fù)碾壓的沖擊力,會(huì)在一定期限內(nèi)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象,這對(duì)公路使用壽命的延長(zhǎng)極為不利,也會(huì)無(wú)形中增加公路養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)成本。
(三)抗疲勞性
公路工程應(yīng)當(dāng)盡可能延長(zhǎng)自身的使用壽命,在保證人們?nèi)粘3鲂行枨蟮耐瑫r(shí)為美化市容做出一定的貢獻(xiàn)。如果一項(xiàng)公路工程未具備相應(yīng)的抗疲勞性,則公路會(huì)在使用年限內(nèi)就出現(xiàn)開(kāi)裂等十分嚴(yán)重的損壞。這也不利于節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本,對(duì)居民出行也會(huì)產(chǎn)生影響。
(四)穩(wěn)定性
公路工程一年四季都會(huì)暴露在外界,因此瀝青混凝土必須具備足夠的穩(wěn)定性以面對(duì)極端天氣或季節(jié)變化帶來(lái)的影響。夏季高溫天氣中,公路會(huì)受到長(zhǎng)時(shí)間的暴曬,加之車(chē)輛反復(fù)碾壓,路面會(huì)出現(xiàn)形變或側(cè)向流動(dòng)等現(xiàn)象。而雨水等特殊天氣中,路面溫差突然拉大,局部氣溫降低直到超出路面承受能力范圍內(nèi)時(shí),瀝青特有的粘合度會(huì)大幅度下降,此時(shí)路面凹陷等問(wèn)題就出現(xiàn)了。因此,瀝青混凝土路面施工中一定要控制質(zhì)量,確保其具有穩(wěn)定性,以應(yīng)對(duì)各種不可控的自然因素影響。
為了控制公路工程的整體質(zhì)量,在開(kāi)展瀝青混凝土路面施工前就需要提高對(duì)質(zhì)量控制的重視程度,完善技術(shù)準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作的目的主要是縮短工期、提高施工質(zhì)量、避免出現(xiàn)返工等問(wèn)題。具體施工準(zhǔn)備如下:
(一)對(duì)項(xiàng)目所在地和施工具體范圍進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃,并開(kāi)展路基的是施工工作;
(二)完成路基施工后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)將其工作面上的雜物和相關(guān)施工器械、設(shè)備搬離現(xiàn)場(chǎng),并清掃表面臟污物,提升路基清潔程度有利于順利開(kāi)展后續(xù)施工,防止鋪設(shè)瀝青混凝土?xí)r影響材料的純度。清掃環(huán)節(jié)可以有效提升路面質(zhì)量和美觀性;
(三)瀝青混凝土的拌和配比需要嚴(yán)格控制。一方面,可以結(jié)合施工實(shí)際情況,結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)和施工實(shí)際參數(shù)等進(jìn)行材料用量的確定;另一方面,技術(shù)團(tuán)隊(duì)可以利用馬歇爾原理,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì),直到數(shù)據(jù)相似度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再開(kāi)始正式施工;
(四)為了提高正式施工的成功率和效率,應(yīng)當(dāng)開(kāi)展預(yù)施工檢測(cè)工作。為了保障檢測(cè)的真實(shí)性和有效性,應(yīng)當(dāng)建立并模擬真實(shí)施工常見(jiàn),將實(shí)際施工中可能遇到的問(wèn)題都進(jìn)行分析,認(rèn)真思考溫度、鋪設(shè)速度等對(duì)施工產(chǎn)生的影響,綜合各項(xiàng)因素完成測(cè)試實(shí)驗(yàn);
(五)提高工程應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的能力,在開(kāi)展工作前制定詳細(xì)的緊急預(yù)案并對(duì)工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,當(dāng)問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)可以第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行解決,在不影響整體施工進(jìn)度的同時(shí)避免出現(xiàn)過(guò)大的經(jīng)濟(jì)損失。[3]
(一)運(yùn)輸和交辦技術(shù)
瀝青混凝土的攪拌工作受到材料品種的影響,因此一定要對(duì)其原材料和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試工作,確保各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后再開(kāi)展攪拌工作。攪拌過(guò)程中,對(duì)施工環(huán)境和溫度都有要求,這需要技術(shù)人員完成一定的參數(shù)設(shè)置工作。攪拌過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守行業(yè)規(guī)范,按照要求進(jìn)行規(guī)范操作,以保證混合料的質(zhì)量。
運(yùn)輸工作貫穿了整個(gè)公路工程施工過(guò)程。大多數(shù)公路工程所需的混凝土材料是由運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行制作的,其卸貨的位置和速度都有講究。在運(yùn)輸過(guò)程中,外界影響因素眾多,如果出現(xiàn)意外情況造成混凝土材料延遲進(jìn)場(chǎng),則可能影響正常施工的進(jìn)度。事實(shí)上,許多公路工程施工產(chǎn)生延誤的重要因素之一就是運(yùn)輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題。
此外,制作完成瀝青混凝土后的短期內(nèi)就需要將其快速運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),否則可能造成施工無(wú)法滿足質(zhì)量要求,同時(shí),保證運(yùn)輸時(shí)效性也是提高路面質(zhì)量的重要因素之一。[4]因此,運(yùn)輸技術(shù)十分重要,除了快速運(yùn)輸?shù)囊笸猓\(yùn)輸中的平穩(wěn)、運(yùn)輸車(chē)輛的清潔和運(yùn)輸過(guò)程中的抗污染能力都十分重要。如果運(yùn)輸中受到環(huán)境污染,則根據(jù)相關(guān)規(guī)定,必須將攤鋪工作的溫度相應(yīng)提高,這會(huì)增加技術(shù)團(tuán)隊(duì)的工作負(fù)擔(dān)。
為了解決上述運(yùn)輸中的問(wèn)題,技術(shù)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)將車(chē)輛承載量控制在15t 作用,并且根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求在開(kāi)始運(yùn)輸前對(duì)車(chē)輛運(yùn)輸部分內(nèi)部進(jìn)行處理,如涂抹防黏液、徹底清掃雜物等。為了避免混凝土攪拌料在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)盡可能控制車(chē)輛行駛穩(wěn)定程度和速度。在車(chē)輛達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)后,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先對(duì)其溫度進(jìn)行測(cè)定,確保其大于145°后再將材料投入使用。
(二)攤鋪技術(shù)
攤鋪技術(shù)有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng):
1.徹底清洗基層,打掃表面雜物。完成第一次清掃后需要在其表面鋪灑乳化瀝青,鋪灑量需要滿足規(guī)范,這樣做可以保證瀝青混凝土在施工時(shí)具有較高的粘黏性;
2.控制好攤鋪速度,保證其具有連續(xù)性,防止出現(xiàn)意外情況造成返工等問(wèn)題;
3.攤鋪速度的設(shè)定依據(jù)有:施工隊(duì)生產(chǎn)能力、效率;運(yùn)輸隊(duì)伍的速度和運(yùn)輸能力;
4.盡可能在一次攤鋪工作中保障符合質(zhì)量要求,有效提升公路工程的美觀性;
5.攤鋪工作正式開(kāi)展前,應(yīng)當(dāng)預(yù)熱攤鋪設(shè)備的熨平裝置,預(yù)熱時(shí)間控制在十五分鐘左右;攤鋪工作所需要的瀝青溫度應(yīng)該保持在130℃以上;
6.攤鋪工作操作應(yīng)當(dāng)均勻、有序,且不同層面所需要的攤鋪速度也不一樣。例如,上層面、中層、中下層的攤鋪速度分別為2~3.5m/min;3~4m/min;
7.路面攤鋪必須平整。不同層面的攤鋪方法有一些細(xì)微的差別。例如:雪橇式攤鋪法可以使用在控制上層攤鋪厚度的工作中;高程控制法可以用來(lái)控制中層和中下層的攤鋪厚度;
8.高程控制法中,相鄰接縫應(yīng)當(dāng)被錯(cuò)開(kāi)1m以上,縱縫則應(yīng)當(dāng)被錯(cuò)開(kāi)0.15m以上。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)提升接縫的平整程度,并使用瀝青粘層和燙平技術(shù)進(jìn)行細(xì)節(jié)處理。
(三)碾壓技術(shù)
攤鋪工作完成后,需要使用碾壓機(jī)等機(jī)械設(shè)備對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行壓實(shí)。碾壓過(guò)程中,除了按照規(guī)范使用機(jī)械設(shè)備外,還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格制定碾壓的參數(shù)。壓實(shí)工作一般分為三個(gè)階段,即初壓、復(fù)壓和終壓。壓實(shí)工作中需要注意以下幾點(diǎn):
1.各個(gè)壓實(shí)環(huán)節(jié)的溫度都應(yīng)該得到嚴(yán)格控制;
2.初壓階段,壓實(shí)溫度>135℃才可開(kāi)展施工;
3.復(fù)壓和終壓階段,應(yīng)當(dāng)控制壓實(shí)速度,并重復(fù)開(kāi)展碾壓工作,以保證路面均勻度和密實(shí)度??刂扑俣纫环矫媸菫榱朔乐孤访姹贿^(guò)度碾壓而出現(xiàn)損壞,另一方面也可以避免路面被碾壓得不平整等問(wèn)題。
(四)裂縫防范
瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫的原因大致分為兩種:一種是路面受到車(chē)輛荷載產(chǎn)生的荷載型裂縫;另一種是施工過(guò)程中,材料質(zhì)量不合格或施工工藝不規(guī)范等產(chǎn)生的裂縫;還有一種則是非荷載型裂縫,該裂縫主要與溫度和溫差有關(guān)。裂縫的形式則呈現(xiàn)橫向、縱向和網(wǎng)裂等,一般有以下幾種方式進(jìn)行預(yù)防:
1.施工中所用的混凝土和瀝青種類需要符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求,結(jié)合本地氣候和車(chē)流量等實(shí)際因素對(duì)材料進(jìn)行驗(yàn)證。[5]驗(yàn)證依據(jù)目的是瀝青面層中應(yīng)當(dāng)盡可能避免出現(xiàn)溫縮裂縫;
2.攤鋪工作盡可能具有連續(xù)性,且盡可能不要出現(xiàn)冷接縫。[6]如果無(wú)法避免這種情況,需要按照要求對(duì)已經(jīng)壓實(shí)的攤鋪邊緣進(jìn)行切割清潔,利用新的熱混合料對(duì)接縫部位進(jìn)行修補(bǔ),軟化冷料部位。對(duì)敷料進(jìn)行清理后,應(yīng)當(dāng)涂刷粘層瀝青,緊接著再開(kāi)展新的瀝青混合料的攤鋪工作;
3.路基的填筑材料和填筑順序必須符合規(guī)范;
4.使用分層填筑法對(duì)路基進(jìn)行填筑,確保邊坡的壓實(shí)度滿足重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn);
5.提高放坡的正確性,如遇高填方路段則應(yīng)當(dāng)放緩邊坡,盡量降低邊坡的深度。
綜上所述,瀝青混凝土技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用需要注意的事項(xiàng)非常繁雜,這對(duì)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和施工組織及管理部門(mén)的水平要求很高。除了注意運(yùn)輸、攪拌和攤鋪等技術(shù)的實(shí)施滿足規(guī)范要求外,施工中的質(zhì)量管理控制措施也十分重要:例如采購(gòu)部門(mén)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提升材料的質(zhì)量和性價(jià)比;接縫施工應(yīng)當(dāng)選擇正確的機(jī)械設(shè)備和采用合理的施工工藝;定期對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行維修和參數(shù)檢測(cè),以確保其充分發(fā)揮自身功能和作用。除此之外,管理部門(mén)應(yīng)當(dāng)定期對(duì)技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和思想道德教育,提高技術(shù)規(guī)范和施工安全等的重要性,不斷提升公路工程施工的水平。