黃 鑫
(大成工程建設(shè)集團(tuán)有限公司,福建 廈門(mén) 361000)
本合同段位于三明市三元區(qū)境內(nèi),總體走向?yàn)樽阅舷虮?,路線起點(diǎn)樁號(hào)K218+571 接YB4 合同段的終點(diǎn),終點(diǎn)接已建成的三元(莘口)至明溪(城關(guān))段畔溪樞紐互通,樁號(hào)K247+981.236,與長(zhǎng)深高速公路相接,合同段路線全長(zhǎng)約29.41km。主要施工內(nèi)容為路面、交安設(shè)施、綠化、通信管道、橋梁伸縮縫及聲屏障等分部分項(xiàng)工程。
高速公路路面工程交工驗(yàn)收前實(shí)現(xiàn)“五個(gè)百分百”,即“瀝青壓實(shí)度、彎沉、平整度、橫向力系數(shù)、上面層厚度”等五個(gè)指標(biāo)合格率100%,竣工驗(yàn)收前實(shí)現(xiàn)路面彎沉檢測(cè)合格率100%,車(chē)轍、構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)及平整度檢測(cè)合格率達(dá)到90%以上。實(shí)現(xiàn)莆炎高速公路YB5 合同段路面工程主要控制指標(biāo)穩(wěn)定、可靠、均衡,認(rèn)真落實(shí)高質(zhì)量發(fā)展要求,全面提升路面工程實(shí)體與外觀質(zhì)量。
根據(jù)本工程設(shè)計(jì)及規(guī)范文件要求,為了保障瀝青路面使用質(zhì)量,延長(zhǎng)使用壽命,項(xiàng)目部從材料選擇、加工工藝、過(guò)程檢測(cè)、材料存儲(chǔ)等四個(gè)方面入手,嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量。
3.1.1 材料選擇
在施工準(zhǔn)備階段,項(xiàng)目部對(duì)周邊潛在料倉(cāng)進(jìn)行全面地摸排調(diào)查,試驗(yàn)人員取樣送檢,保證所選材料各項(xiàng)指標(biāo)滿足相應(yīng)的技術(shù)要求;建立材料管控機(jī)制,簽訂保供協(xié)議,確保料源穩(wěn)定、充足。考慮到碎石質(zhì)量的穩(wěn)定性,減小各檔料規(guī)格、尺寸的波動(dòng),項(xiàng)目部?jī)H選用一個(gè)碎石加工場(chǎng)供料,使用單一料源。
3.1.2 加工工藝
使用圓錐式破碎機(jī)加整形機(jī)的聯(lián)合篩分設(shè)備,采用“三級(jí)破碎、三級(jí)篩分”工藝技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)加工。同時(shí)嚴(yán)格進(jìn)行干式除塵和粗集料水洗,嚴(yán)格控制篩網(wǎng)尺寸,確保級(jí)配符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求[1]。
3.1.3 過(guò)程檢測(cè)
安排專(zhuān)職試驗(yàn)員負(fù)責(zé)材料質(zhì)量檢測(cè)、驗(yàn)收工作,不定期到破碎場(chǎng)進(jìn)行巡視,監(jiān)督、檢查破碎質(zhì)量,同時(shí)嚴(yán)格按頻率對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行檢測(cè),確保進(jìn)場(chǎng)材料各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。原材料質(zhì)量控制采取一票否決制度,一旦試驗(yàn)室出具不合格報(bào)告,不合格材料必須清場(chǎng)處理。
3.1.4 材料存儲(chǔ)
原材料存儲(chǔ)場(chǎng)地按要求進(jìn)行硬化,設(shè)置排水溝,隔墻高度應(yīng)滿足相關(guān)要求,料倉(cāng)頂部搭設(shè)遮雨篷,防止粗、細(xì)集料遭雨淋,確保料倉(cāng)風(fēng)干效果良好,嚴(yán)控集料含水量。
3.2.1 碾壓設(shè)備改造
對(duì)雙鋼輪壓路機(jī)通過(guò)加設(shè)擋板的措施限制快檔位使用,限制壓路機(jī)碾壓速度,保證達(dá)到預(yù)期壓實(shí)功效。
3.2.2 瀝青攤鋪機(jī)邊部拓展裝置改造
為避免攤鋪機(jī)剮蹭邊部混凝土結(jié)構(gòu)物,以往在攤鋪過(guò)程中,攤鋪機(jī)需與結(jié)構(gòu)物間保持5~10cm 距離,邊緣采用人工填補(bǔ)方式施工,不僅留有一定的安全隱患,同時(shí)也間接影響了現(xiàn)場(chǎng)的攤鋪碾壓效率及平整度控制,本項(xiàng)目對(duì)瀝青攤鋪機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)改造,加裝了邊部拓展裝置,提高了現(xiàn)場(chǎng)施工效率以及邊部平整度控制[2]。
3.2.3 車(chē)載式拋丸設(shè)備的應(yīng)用
車(chē)載式拋丸設(shè)備采用拋丸裝置和吸塵系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì),去除了傳統(tǒng)手扶式拋丸設(shè)備的除塵連接管,吸塵器帶有自動(dòng)反吹系統(tǒng),保障了設(shè)備的連續(xù)工作能力,具有適合大面積平整作業(yè),輔助人員少,效率高,拋丸效果好等優(yōu)點(diǎn)。
本項(xiàng)目路基移交通過(guò)四方聯(lián)合檢查進(jìn)行,確保連續(xù)移交長(zhǎng)度和通行條件滿足路面施工需要,同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求對(duì)彎沉、壓實(shí)度、標(biāo)高、橫坡度、平整度、寬度等主要指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收。對(duì)于軟弱路基、三背、橋頭、伸縮縫、特殊橋梁(懸澆橋、鋼橋面)、長(zhǎng)隧道等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行全覆蓋檢測(cè),消除因工作面問(wèn)題造成早期病害(如不均勻沉降造成路面開(kāi)裂、橋頭跳車(chē)等)。
傳統(tǒng)的瀝青路面施工試驗(yàn)一般是在施工成型后進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)相對(duì)滯后導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后返工處理難度大、成本高。本項(xiàng)目采用瀝青路面施工信息化監(jiān)控系統(tǒng),適時(shí)監(jiān)控施工過(guò)程及施工質(zhì)量,全面提升質(zhì)量的信息化管控水平。
路面施工信息化監(jiān)控,是指在施工過(guò)程中對(duì)混合料“拌和—運(yùn)輸—攤鋪—碾壓”的全過(guò)程智能管控。全過(guò)程智能管控系統(tǒng)采用GPS、RTK 定位設(shè)備,通過(guò)混合料全過(guò)程定位、機(jī)械定位及碾壓定位,實(shí)現(xiàn)后場(chǎng)監(jiān)控前場(chǎng),適時(shí)得出每車(chē)混合料的實(shí)際攤鋪樁號(hào)、混合料各項(xiàng)拌和指標(biāo),并對(duì)偏離較大的混合料進(jìn)行短信報(bào)警,從而實(shí)現(xiàn)路面施工質(zhì)量全程可追溯,加強(qiáng)了施工過(guò)程中的質(zhì)量控制,有效提高路面施工質(zhì)量,延長(zhǎng)路面使用年限[3]。
3.4.1 拌合模塊
通過(guò)終端對(duì)拌合站生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括礦料級(jí)配、瀝青用量、拌合溫度、拌合時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、上傳、分析,比對(duì)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)配合比以及偏差率報(bào)警等級(jí),對(duì)混合料生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)控和預(yù)警,第一時(shí)間報(bào)告管理人員超出限度信息,并對(duì)其實(shí)施預(yù)警管理操作,并將超標(biāo)信息查詢(xún)出來(lái)。多個(gè)管理層級(jí)都可實(shí)施統(tǒng)計(jì)分析操作,如瀝青混凝土總產(chǎn)量、超出限度產(chǎn)量、超出限度比例。由試驗(yàn)室借助熱篩分等方法重復(fù)審核混合料級(jí)配偏差,調(diào)整生產(chǎn)配合比例,使其接近最優(yōu)配合比。
3.4.2 運(yùn)輸模塊
車(chē)輛運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)瀝青、瀝青拌合料等運(yùn)輸車(chē)輛的信息進(jìn)行記錄和識(shí)別,是通過(guò)衛(wèi)星定位和RFID 射頻技術(shù),對(duì)混合料運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)管。實(shí)現(xiàn)后場(chǎng)拌合、運(yùn)輸,前場(chǎng)攤鋪施工各環(huán)節(jié)間的數(shù)據(jù)共享,使瀝青路面施工前、后場(chǎng)銜接聯(lián)系更為緊密,提高了瀝青路面施工質(zhì)量以及工程管理效率等。該系統(tǒng)通過(guò)收集、存儲(chǔ)車(chē)輛行駛軌跡、裝料時(shí)間、出場(chǎng)時(shí)間、卸料時(shí)間等多重?cái)?shù)據(jù)信息,對(duì)材料的運(yùn)輸周期進(jìn)行記錄,管理人員只需在辦公室打開(kāi)系統(tǒng)就可以了解車(chē)輛運(yùn)輸?shù)脑敿?xì)信息,通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)就可以達(dá)到對(duì)混合料溯源和運(yùn)輸監(jiān)控、管理的目的,系統(tǒng)還具備運(yùn)輸路線回放、混合料溯源功能。
(1)射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用。將電子標(biāo)簽卡RFID 安裝在車(chē)輛上,同時(shí)將對(duì)應(yīng)閱讀器安裝在出料口和攤鋪機(jī)上,借此可以傳送相應(yīng)信息到數(shù)據(jù)庫(kù)。進(jìn)而應(yīng)用4G 或5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)車(chē)輛運(yùn)輸時(shí)間、周期等實(shí)施有效監(jiān)控,將各車(chē)輛混合料攤鋪樁號(hào)定位出來(lái),保障路面施工質(zhì)量的追溯[4]。
(2)GPS 定位系統(tǒng)的應(yīng)用。將GPS 定位系統(tǒng)安裝在車(chē)輛上,能夠針對(duì)運(yùn)行中的車(chē)輛實(shí)施定位操作,在控制平臺(tái)就可接收運(yùn)輸路線、車(chē)輛位置信息等。
(3)車(chē)輛軌跡電子圍欄報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控運(yùn)輸車(chē)輛狀況,同時(shí)采集車(chē)輛各種信息,如地點(diǎn)、時(shí)間、重量、油量、報(bào)警情況等。系統(tǒng)上一旦有二級(jí)預(yù)警出現(xiàn),表明車(chē)輛怠速達(dá)一定標(biāo)準(zhǔn),將電子圍欄設(shè)置在運(yùn)輸途中之后,如果車(chē)輛將電子圍欄突破,就會(huì)發(fā)生一級(jí)預(yù)警,見(jiàn)圖1。
圖1 電子圍欄(樣圖)
3.4.3 攤鋪、碾壓模塊
通過(guò)將無(wú)線傳輸設(shè)備、攤鋪測(cè)厚雷達(dá)、力學(xué)傳感器、溫度傳感器、GPS 定位裝置等相關(guān)設(shè)備安裝在瀝青混合料攤鋪機(jī)以及壓路機(jī)關(guān)鍵部位上,通過(guò)專(zhuān)用軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)收集、存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備運(yùn)行工況數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包括但不僅限于攤鋪速度、攤鋪溫度、攤鋪厚度(松鋪厚度)、碾壓速度、碾壓溫度、碾壓遍數(shù),并形成圖形化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn),使現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員做到作業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)性查看管理,以簡(jiǎn)單易懂的圖表形式反映當(dāng)前作業(yè)面的施工數(shù)據(jù),可以有效地反饋當(dāng)前路面施工作業(yè)面中的重要數(shù)據(jù)參數(shù),通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯總與路面試驗(yàn)段施工工藝參數(shù)的對(duì)比進(jìn)行施工質(zhì)量的監(jiān)控和智能化施工引導(dǎo),并實(shí)現(xiàn)對(duì)不合格的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警,實(shí)現(xiàn)對(duì)路面攤鋪碾壓工藝質(zhì)量的過(guò)程控制,為路面攤鋪碾壓的高品質(zhì)施工提供保障[5],見(jiàn)圖2。
圖2 攤鋪厚度匯總圖表
項(xiàng)目部引進(jìn)新型試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備,提升路面檢測(cè)自動(dòng)化程度,盡可能地使試驗(yàn)檢測(cè)工作無(wú)損、快捷、高效、精準(zhǔn),預(yù)防或消除施工階段的質(zhì)量隱患。
3.5.1 SBS 含量檢測(cè)儀
應(yīng)用紅外光譜瀝青快速檢測(cè)法檢測(cè)新出廠瀝青,逐車(chē)檢測(cè),確保瀝青高溫穩(wěn)定性及軟化點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,從根源上對(duì)改性瀝青質(zhì)量進(jìn)行管控。
3.5.2 自動(dòng)化滲水系數(shù)檢測(cè)儀
自動(dòng)化滲水系數(shù)檢測(cè)儀可自動(dòng)定位檢測(cè)樁號(hào)位置、一鍵啟動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)計(jì)時(shí)、自動(dòng)測(cè)量液位變化量、自動(dòng)計(jì)算滲水系數(shù),有效規(guī)避人為計(jì)時(shí)及目測(cè)滲水量的誤差。
3.5.3 壓實(shí)度無(wú)損檢測(cè)儀
通過(guò)對(duì)無(wú)損壓實(shí)度檢測(cè)儀器的應(yīng)用,對(duì)壓實(shí)度數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化檢測(cè)和驗(yàn)證,促進(jìn)測(cè)量質(zhì)量和效率的提高。
3.5.4 其他現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備
配備齊全各種功能的檢測(cè)儀器,如鍍鋅測(cè)厚儀、板厚檢測(cè)儀、標(biāo)志標(biāo)線逆反系數(shù)檢測(cè)儀,全覆蓋檢測(cè)交安設(shè)施材料,如鋼護(hù)欄立柱、反光膜、涂料標(biāo)線等。
3.6.1 縱縫
為了避免在施工過(guò)程中產(chǎn)生縱向冷接縫,項(xiàng)目部采用單臺(tái)攤鋪機(jī)全幅施工一次成型,同時(shí)保持橫坡、高程的準(zhǔn)確度,并且嚴(yán)格按照要求規(guī)范碾壓。如果施工中加寬段有冷接縫產(chǎn)生,需應(yīng)用切割機(jī)切直縱縫,同時(shí)噴涂少量粘層油。上下層縱縫間距不小于20cm。
3.6.2 橫縫
處理橫縫時(shí)應(yīng)用以下方法:下面層施工橫縫采用斜接縫方式,搭接長(zhǎng)度是0.4~0.8m。搭接施工前,需清理干凈搭接位置,同時(shí)噴灑粘層油。上面層施工橫縫采用垂直搭接方式,搭接施工前,使用3m 直尺對(duì)接頭位置平整度進(jìn)行檢測(cè),切除厚度、平整度不滿足要求的端頭部分。然后將粘層油均勻涂刷在斷面表面,同時(shí)利用攤鋪機(jī)送料到斷面處,開(kāi)展預(yù)熱工作,清除余料后再開(kāi)展攤鋪碾壓工作。
開(kāi)展碾壓工作時(shí),應(yīng)用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)橫向?qū)嵤┠雺翰僮?,將供壓路機(jī)行駛使用的墊木放在碾壓帶外側(cè),碾壓時(shí)壓路機(jī)重心應(yīng)位于舊混合料層上,且新鋪混合料層寬度必須小于20cm。完成一次碾壓工作后,向前移動(dòng)20cm 重復(fù)以上碾壓操作,一直到壓路機(jī)全部位于新鋪層上碾壓為止。上下瀝青層和相鄰兩幅的橫向接縫距離需大于1m。
處理臨時(shí)施工縫需采取以下措施:(1)全部攤鋪完攤鋪機(jī)料斗中的余料后,需抬起攤鋪機(jī)熨平板,駛離現(xiàn)場(chǎng);(2)應(yīng)用3m 直尺完成檢測(cè)工作后,組織工人切割施工段端頭部位,使其形成垂直平面;(3)使用與成型路面等高的型鋼支撐好斷面,實(shí)施碾壓操作,完成碾壓工作后,將型鋼移除,保護(hù)好斷面位置;(4)待混合料運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,參照上述方法處理橫向接縫。
3.6.3 橋梁伸縮縫位置施工處置
當(dāng)橋梁臨時(shí)伸縮縫標(biāo)高偏差較大時(shí),應(yīng)先行處理臨時(shí)伸縮縫后再進(jìn)行攤鋪,具體分為偏高和偏低兩種處理方式。若高度高出橋面2cm 以上,則采用銑刨機(jī)銑刨處理或人工鑿除;若高度低于橋面2cm以上,則采用人工配合3m 直尺找平處理,盡可能做到與橋面鋪裝層齊平。
嚴(yán)格控制型鋼和混凝土標(biāo)高,原則上以略低于瀝青路面1mm 控制,嚴(yán)禁高出瀝青路面。
綜上所述,當(dāng)前瀝青混凝土路面已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)高速公路中,考慮其施工質(zhì)量受影響因素比較多,因此,應(yīng)加大管理力度,要求施工人員要善于思考和總結(jié),同時(shí)不斷引進(jìn)新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料,加強(qiáng)施工過(guò)程控制,及時(shí)采取糾偏措施,克服各種不利因素,提高瀝青路面施工質(zhì)量。