王俠
(江蘇鎮(zhèn)江路橋工程有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
公路施工技術(shù)選擇和應(yīng)用質(zhì)量對于公路交付后的使用效果有決定性影響,針對不同公路使用需求和施工條件,在具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工中需全面考慮各方面因素,在確保工程質(zhì)量的同時,還要有效控制工程成本,實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的最高性價比[1]。對于瀝青混凝土公路路面施工來說,施工技術(shù)及其應(yīng)用尤其重要,高質(zhì)量公路路面不僅意味著公路自身質(zhì)量的保證,同時也是行車安全的重要保障。
西部某縣城公路,道路總面積為12 861 m2,該公路工程施工采用瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)方案。由于本地區(qū)綠化帶較多、微環(huán)境比較潮濕,易造成路面瀝青內(nèi)部松散、表面發(fā)生剝落出現(xiàn)坑洞及車轍損害等問題,因此,本公路工程項(xiàng)目選擇排水路面設(shè)計(jì)。具體來說,采用開級配排水路面,該路面鋪筑材料選用內(nèi)部存在較大空隙的瀝青混合料,該類型路面可有效抗滑和降噪,對車轍問題也有很好的抑制效果。開級配排水路面材料中,粗集料占比較大,超過70%,實(shí)際空隙率保持在18%~25%。路面表層鋪設(shè)厚度為4 cm 的瀝青混合料,路面中間層鋪設(shè)厚度為6 cm 的中粒式結(jié)構(gòu)密級配瀝青混合料,中間層下面鋪設(shè)乳化瀝青作為基底的封層。由于整個公路區(qū)域內(nèi)地下水含量豐富,且水位相對較高,公路基層材料為水泥加固碎石,整個基層厚約40 cm。為確保公路的穩(wěn)定性,還在地基下鋪設(shè)厚約40 cm 的加固墊層,整個公路地基全面壓實(shí)處理。
具體的路面設(shè)計(jì)方案如圖1 所示。
圖1 某縣城公路路面設(shè)計(jì)方案
在路面瀝青的選擇上,要求瀝青針入度小、黏度高、且瀝青的熱穩(wěn)定性要好?;诖?,本公路工程瀝青路面選擇高粘附性改性瀝青,對路面的排水表層采用OGFC-13,其實(shí)際混合料級配為10~15 mm。對于路面碎石材料的粒徑要求為10~15 mm。各種路面建筑材料的摻雜比為:碎石∶石屑∶砂∶礦粉∶水泥=44∶35∶10∶7∶2,路面使用瀝青比例為4.9%。
在本工程中,建筑材料最需要注意的是對砂質(zhì)量的控制,砂的主要成分是二氧化硅,屬于酸性氧化物,這種氧化物和瀝青之間難以形成強(qiáng)力粘附性。同時,在工程施工的過程中,大多施工現(xiàn)場都通過搭建簡易棚子存儲建筑物料,這會造成物料含水量升高,降低集料與瀝青間的粘附性能。針對這一情況,施工時材料配合比的設(shè)計(jì)需要采用適當(dāng)?shù)膭冸x方法,并且嚴(yán)格限制使用河砂。在施工中加一定量的天然砂,能夠減少瀝青用油量,且河砂相比瀝青在成本上要低很多,因此也常采用此做法控制工程造價。
瀝青混凝土路面質(zhì)量最直接的影響因素就是建筑材料,只有質(zhì)量和規(guī)格達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和使用條件后才可以用于施工。施工必須確保這些建材提供化驗(yàn)單和合格證,包括批號、廠商及生產(chǎn)日期等內(nèi)容信息。還要對進(jìn)料質(zhì)量和相關(guān)內(nèi)容嚴(yán)格驗(yàn)收,對不符合規(guī)定的建材禁止用于施工。
在本工程項(xiàng)目進(jìn)行瀝青混凝土道路的正式施工前,需要對施工過程中所要用到的設(shè)備進(jìn)行全面檢查檢修,對一些重要設(shè)備進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù),確保其整體性能滿足整個工期的高強(qiáng)度工作需要。這些檢查檢修工作不僅要確保當(dāng)前設(shè)備處于良好工況,同時還需要保證其在重要工序中不發(fā)生嚴(yán)重的故障問題,避免引發(fā)阻礙施工和延長工期等嚴(yán)重問題出現(xiàn)。所有施工設(shè)備的檢查以及存放,都應(yīng)該將其性能發(fā)揮作為目標(biāo),做好相應(yīng)的基礎(chǔ)工作。
生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的工序。按照公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求,對瀝青類型進(jìn)行選擇,且還需要充分考慮原料級配值,原料級配值要滿足標(biāo)準(zhǔn)范圍,通常級配值取中值。對混合料的選擇,要通過精確的篩選試驗(yàn)予以選擇,在實(shí)際測試中通常利用方孔篩法進(jìn)行,之后再以圖解法準(zhǔn)確計(jì)算原料配合比,確定其級配值的范圍。
合理有效控制配合比,確保瀝青拌和料的使用質(zhì)量,從根本上優(yōu)化施工質(zhì)量。對混凝土目標(biāo)配合比予以確定,實(shí)際施工中利用電子秤進(jìn)行物料的稱量,在施工時通過裝載機(jī)上料,上料時需要嚴(yán)格控制原材料配比,并且需準(zhǔn)確把握上料速度,上述工序落實(shí)后繼續(xù)進(jìn)行攪拌作業(yè)。冷料倉各種原材料需要根據(jù)需要篩分,其目的還是要確保這些原材料配合比達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),之后將滿足配比要求的原材料輸送到拌和機(jī)。在滿足上述標(biāo)準(zhǔn)的基本要求后,還需要充分注意施工中冷材料在進(jìn)料過程中的速度,對進(jìn)料速度進(jìn)行調(diào)整達(dá)到應(yīng)有的合理性,預(yù)期施工效果才能得到保證。
對生產(chǎn)配合比進(jìn)行驗(yàn)證,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),才能按照這一配合比進(jìn)行物料配置并組織施工。生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證需要選定原材料同時完成配比設(shè)計(jì),技術(shù)人員在施工現(xiàn)場利用鉆孔取樣獲得生產(chǎn)配合比樣本,對樣本進(jìn)行馬歇爾實(shí)驗(yàn),評價依照此生產(chǎn)配合比施工的混凝土質(zhì)量效果,整個過程必須確?;旌狭铣浞?jǐn)嚢?,達(dá)到均一穩(wěn)定狀態(tài)。生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證需要結(jié)合施工條件和動工進(jìn)程,在工序時間安排上做好銜接設(shè)計(jì)。
瀝青混凝土鋪筑施工是整個施工流程中最關(guān)鍵的工序,整個攤鋪必須通過監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收才能施工。攤鋪施工需要降低公路縱縫的數(shù)量,為此,可使用一臺攤鋪機(jī)進(jìn)行整幅攤鋪?zhàn)鳂I(yè),保障施工面的完整性。對于攤鋪溫度也要按照規(guī)定具體控制,溫度過高或者過低都會影響施工質(zhì)量。整個攤鋪施工過程中,攤鋪機(jī)需連續(xù)穩(wěn)定作業(yè),為此,需要指揮組織協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作有條不紊配合密切,包括供料運(yùn)輸和攤鋪機(jī)行駛速度,都要有助于混合料均勻且攤鋪能夠穩(wěn)定持續(xù)。為確保攤鋪質(zhì)量,施工時不能輕易改變施工速度,攤鋪中途禁止停頓。攤鋪機(jī)運(yùn)作過程中要確保混合料不能在受料斗側(cè)面形成堆積,從而影響混合料的粘合度。攤鋪施工的整個過程都要進(jìn)行嚴(yán)格的不定時檢查,對施工面寬度、攤鋪層厚度、路面平整度、道路路拱等質(zhì)量與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照,不合格的地方要馬上予以調(diào)整,進(jìn)而保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
碾壓工序分三個步驟,即初壓、復(fù)壓和終壓。不同工序其目標(biāo)不同,施工方式也有一定差異,其技術(shù)要點(diǎn)需要在實(shí)際施工中得到充分注意。
(1)初壓技術(shù)要點(diǎn)就是要保證路面達(dá)到設(shè)計(jì)和行業(yè)規(guī)定的平整度要求,在攤鋪機(jī)進(jìn)行熨平作業(yè)前,對瀝青攤鋪材料要確保初步整平壓實(shí)作業(yè)已經(jīng)全部完成。初壓施工階段,混合料剛被完全攤鋪在路面上,此時混合料的溫度還處于較高水平,本工程中對瀝青路面壓實(shí)作業(yè)采用雙鋼輪壓路機(jī),通常情況下,振動式壓路機(jī)也能夠滿足初壓施工的需要,而普通的輪胎壓路機(jī)則不太適合初壓,輪胎對于較熱的攤鋪混合料確實(shí)不適合。壓路機(jī)對攤鋪混合料反復(fù)碾壓,對于初壓來說,碾壓次數(shù)2~3 遍比較合適,碾壓次數(shù)是初壓質(zhì)量的基本保證,不能隨意減少。
(2)復(fù)壓作業(yè)的目的就是要進(jìn)一步密實(shí)混合料,只有充分密實(shí),混合料才可以有效成型,而混合料充分穩(wěn)固,才能達(dá)到設(shè)計(jì)平整度要求。在復(fù)壓作業(yè)時,需要重點(diǎn)考慮溫度的控制,此時,如果設(shè)備溫度選擇處于120~130 ℃,則對施工質(zhì)量有更大幫助。復(fù)壓作業(yè)通常選擇的壓路機(jī)是雙輪振動工作模式,這樣不但能夠提高工作效率,還有助于復(fù)壓效果。但對于一些特定情況,也可以考慮組合式壓路機(jī)或者雙輪壓路機(jī)作為施工機(jī)械,也可選擇輪胎壓路機(jī),針對具體情況做出更適合的選擇,其目的就是要確保復(fù)壓質(zhì)量達(dá)到要求。由于復(fù)壓要達(dá)到壓實(shí)路面的目標(biāo),所以復(fù)壓次數(shù)和時間要遠(yuǎn)高于初壓,其次數(shù)至少達(dá)到6 次,這樣才能保證達(dá)到壓實(shí)效果。
(3)終壓。復(fù)壓完成后,路面會形成一些輪跡,對路面的平整程度造成不利影響,而終壓就是要消除各種輪跡凹凸情況,達(dá)到預(yù)期的平整度。實(shí)際施工中,終壓溫度的最低值為90 ℃,對于設(shè)備溫度要嚴(yán)格控制,溫度過高或過低都會造成終壓效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。終壓施工的設(shè)備選擇主要是靜力雙輪式壓路機(jī),根據(jù)具體情況控制碾壓次數(shù),一般2~3次就可以達(dá)到施工效果。
在施工中對接縫處進(jìn)行合理處理,是瀝青混凝土公路路面施工技術(shù)的重要部分,對工程施工質(zhì)量有著非常重要的影響。如果接縫處處理不好,就會發(fā)生離析問題,路面出現(xiàn)較多較大的斜紋,這必須在施工中加以避免,其具體處理措施是利用垂直平接縫對接縫處進(jìn)行處理。當(dāng)整個施工將要結(jié)束時,攤鋪機(jī)前開給壓路機(jī)施工讓路。此時,需要通過人工將混合料裁齊,利用木板鋪墊于路面端部,之后進(jìn)行碾壓。碾壓后要檢查測量路面平整度,鏟除厚度不足處,形成直縫并連接,用噴燈進(jìn)行烘烤,也可以覆蓋熱的混合料,確保直縫可以被熱瀝青涂抹填滿。對接頭處進(jìn)行碾壓時要注意順序,先對橫向跨縫進(jìn)行碾壓,再壓實(shí)縱向接縫,由此來保障接縫處的施工質(zhì)量。
綜上所述,公路建設(shè)中,路面施工是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),確保其施工質(zhì)量是保證工程交付后使用效果的決定性因素。瀝青混凝土道路施工技術(shù)是公路路面施工最廣泛的工藝選擇,這一方面與公路建設(shè)需求有直接關(guān)系,另一方面也與道路自身質(zhì)量關(guān)系密切。就本工程案例而言,結(jié)合公路基本需要和客觀條件因素,合理設(shè)計(jì)整個施工過程,扎實(shí)做好各工序的技術(shù)落實(shí)。從實(shí)際建設(shè)情況來看,本公路工程項(xiàng)目整個瀝青混凝土道路施工技術(shù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用取得預(yù)期的建設(shè)效果。