陳文強(qiáng)
(江西省宜春公路建設(shè)集團(tuán)有限公司,江西 宜春 336000)
在我國城市化高速發(fā)展的過程中,車輛保有量持續(xù)增多,人們對(duì)于公路交通的要求也在提高,出行量日益增多,很多的公路項(xiàng)目都面臨著路面改造,這樣才能滿足當(dāng)前的公路交通通行需要,促進(jìn)社會(huì)的高速發(fā)展。公路路面結(jié)構(gòu)在施工中多選用瀝青路面的形式,強(qiáng)度性能高、穩(wěn)定性強(qiáng),實(shí)現(xiàn)公路路面升級(jí)改造有著非常明顯的優(yōu)勢(shì),也能提高我國公路工程的服務(wù)水平。因此,加強(qiáng)公路工程的改造施工,提升瀝青面層的結(jié)構(gòu)性能,對(duì)促進(jìn)公路交通通行效果的提升產(chǎn)生重要影響。本文重點(diǎn)分析公路路面加鋪層以及拓寬施工技術(shù),希望為我國的公路交通通行質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。
在以往我國的公路工程建設(shè)中,水泥混凝土路面的建設(shè)數(shù)量比較多,通過綜合應(yīng)用水泥路面與瀝青路面,發(fā)揮出兩者的優(yōu)勢(shì)建設(shè)復(fù)合式的路面結(jié)構(gòu)形式,不僅可以在新建設(shè)的公路工程中應(yīng)用,還能在舊水泥路面的修復(fù)中使用,實(shí)現(xiàn)公路通行質(zhì)量的全面提高。舊水泥路面通常可以作為下面層結(jié)構(gòu)使用,可以提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及耐久性。而瀝青面層具備較高的舒適度、平整度,且有較高抗滑性,施工速度快、養(yǎng)護(hù)效果好,可以促進(jìn)公路路面性能的改善,提高公路項(xiàng)目的通行質(zhì)量。但是也要注意,在公路路面的改造施工中,如果前期設(shè)計(jì)的重視度不足,施工工序控制不到位,在運(yùn)營時(shí)也沒有進(jìn)行必要的交通管制,就極易導(dǎo)致加鋪瀝青面層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題,導(dǎo)致裂縫、水損壞的問題比較嚴(yán)重,威脅公路交通通行的質(zhì)量與安全,對(duì)于整個(gè)公路工程的運(yùn)行效果帶來不利影響[1]。
某山區(qū)公路項(xiàng)目投入運(yùn)營超過10 年,該區(qū)域內(nèi)降雨量比較大,受到自然侵害的影響較為嚴(yán)重,加上當(dāng)?shù)毓饭芾韱挝坏酿B(yǎng)護(hù)與管理不足,超載超限車輛數(shù)量日益增加,各個(gè)路段內(nèi)都出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的裂縫、唧泥、沉降、脫空等問題,對(duì)公路通行的質(zhì)量與安全產(chǎn)生不利的影響,威脅公路通行的質(zhì)量,甚至?xí){人們的生命安全。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)有路段脫空病害較為嚴(yán)重,已經(jīng)無法達(dá)到車輛通行的標(biāo)準(zhǔn)。因此,該項(xiàng)目的管理單位應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行病害的處理,對(duì)脫空病害進(jìn)行板底壓漿施工,消除沉降的問題,并及時(shí)做出縱面線形的調(diào)整,落實(shí)加鋪拓寬施工,促進(jìn)項(xiàng)目總體效果的提升。
對(duì)于此次公路項(xiàng)目的加鋪拓寬施工來說,原混凝土板的施工處理極為重要,關(guān)系到施工效果。具體來說,原混凝土板處理要按照如下程序進(jìn)行:首先,原混凝土板存在斷板或者錯(cuò)臺(tái)量超過70mm 的情況,及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場的更換施工。如果路基長期受到雨水的浸泡,就會(huì)導(dǎo)致軟彈情況的發(fā)生,應(yīng)先進(jìn)行挖除處理,使用合適的材料換填處理,并應(yīng)用大型機(jī)械設(shè)備碾壓處理,形成整體結(jié)構(gòu);經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)有些路段出現(xiàn)了基層結(jié)構(gòu)的浸水問題,結(jié)構(gòu)性能下降嚴(yán)重,松散、軟化、離析的情況較為常見,強(qiáng)度無法達(dá)到要求,需要及時(shí)換填處理,并加入水泥材料以達(dá)到強(qiáng)度性能的提升要求。局部損壞嚴(yán)重或者鑿除混凝土后,碾壓設(shè)備不能進(jìn)入現(xiàn)場展開施工,現(xiàn)場施工人員應(yīng)選擇應(yīng)用小型夯實(shí)機(jī)具進(jìn)行夯實(shí)處理,并填充相同標(biāo)號(hào)的混凝土,以達(dá)到結(jié)構(gòu)性能恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)。其次,經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)有些路段出現(xiàn)了脫空問題,而彎沉量在20~70mm 的部分,需要在混凝土板的下部壓漿施工,根據(jù)修復(fù)工藝的要求進(jìn)行脫空板鉆孔處理,根據(jù)面板與基層的間距設(shè)定孔深。鉆孔作業(yè)采用合適的設(shè)備,每次鉆孔工作結(jié)束后,及時(shí)應(yīng)用空壓機(jī)將孔底碎渣、雜物全面清理掉,并應(yīng)用泡沫封堵孔口以進(jìn)行壓漿施工。壓漿材料為水泥凈漿,注入的壓力為0.5MPa,連續(xù)性關(guān)注作業(yè)并且隨時(shí)觀察是否出現(xiàn)漿液冒出的情況。在注漿到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求后,通過敲擊或者雷達(dá)探測的方式以檢查注漿量數(shù)據(jù),確保符合工程的要求。最后,原混凝土板彎沉量在20mm 以下時(shí),只需要對(duì)板塊表面進(jìn)行病害處理、裂縫修補(bǔ)或者填塞等常規(guī)處理,從而恢復(fù)混凝土路面的結(jié)構(gòu)性能[2]。
對(duì)于此次公路改造項(xiàng)目施工,經(jīng)過對(duì)路基結(jié)構(gòu)的檢查,發(fā)現(xiàn)路面因?yàn)榉e水嚴(yán)重的情況,造成幫寬路基臨近內(nèi)側(cè)的部位上受到雨水浸泡的影響,強(qiáng)度性能較差,無法達(dá)到承載性能的標(biāo)準(zhǔn)。因此,對(duì)于基底的級(jí)配碎石鋪設(shè)作業(yè)前,應(yīng)采取石灰樁加固的方式處理,結(jié)合現(xiàn)場的施工情況分析,先利用挖掘機(jī)與直徑10cm、長110cm 的鋼釬振動(dòng)成孔,再按照工藝方案的要求直接注入生石灰粉,并利用壓路機(jī)碾壓形成整體結(jié)構(gòu),密實(shí)度、平整度合格,再鋪設(shè)一層級(jí)配碎石材料,結(jié)構(gòu)總體性能符合要求。幫寬級(jí)配碎石基層在施工中,應(yīng)用強(qiáng)度性能高且雜質(zhì)含量少的碎石、砂礫石、石屑組合形成的集料,滿足填充的要求。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求,該路面幫寬施工以路拌法為主,確保材料達(dá)到均勻性要求,含水量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),集料沒有離析的問題,處于最佳含水量的范圍內(nèi),經(jīng)過碾壓合格后達(dá)到密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),再進(jìn)行養(yǎng)生施工。幫寬水穩(wěn)碎石基層需要在明確彎沉值的基礎(chǔ)之上,應(yīng)用廠拌混凝土方式施工,應(yīng)用平整機(jī)、壓路機(jī)開展碾壓處理,達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后再開展基層部分的施工。
公路水穩(wěn)層碎石在公路路面以及加鋪拓寬作業(yè)中,可以實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理,結(jié)構(gòu)性能合格,在基層處理環(huán)節(jié)必須將原有的水泥混凝土板超出5mm 的錯(cuò)臺(tái),達(dá)到水穩(wěn)基層性能標(biāo)準(zhǔn),還要確保路面具備平整度標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到公路工程的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。
5.1.1 施工準(zhǔn)備。在此次公路項(xiàng)目的加鋪拓寬工作開展前,需要對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行松散石料與雜質(zhì)的全面清理,并在現(xiàn)場應(yīng)用烘干機(jī)實(shí)現(xiàn)全面的烘干處理,達(dá)到干燥性的要求。根據(jù)設(shè)計(jì)配合比的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求展開瀝青混合料的拌制制作,拌和時(shí)間根據(jù)材料性質(zhì)確定,以達(dá)到均勻性要求為標(biāo)準(zhǔn),沒有任何的結(jié)團(tuán)、花白料等情況。如果經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)加熱過度,材料的性質(zhì)發(fā)生變化,則禁止投入工程中使用,需要作廢處理[3]。
5.1.2 混合料拌和。此次公路項(xiàng)目中設(shè)計(jì)單位選用的是特立尼達(dá)湖(Trinidad Lake Asphalt,TLA)改性瀝青材料,經(jīng)過檢測其性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求,混合料的表面結(jié)構(gòu)性能以及路面的表面性能都有所提升,完全可以達(dá)到公路交通的通行標(biāo)準(zhǔn),確保其綜合性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,預(yù)防發(fā)生交通事故和病害問題。先將基質(zhì)瀝青加熱到150℃,然后加入混合罐內(nèi),根據(jù)基質(zhì)瀝青∶TLA 瀝青=3∶1 的比例充分混合,攪拌20min 以上,且溫度達(dá)到175℃,保持該溫度,避免出現(xiàn)溫度不合格的情況。加入TLA 之后,經(jīng)過改性處理可以全面提升瀝青路面的性能,針入度、軟化點(diǎn)等全面得到提升,具體可見表1。
表1 TLA 改性瀝青性能
TLA 改性瀝青的性能比較優(yōu)越,使用范圍也比較廣泛,在拌和、攤鋪以及碾壓環(huán)節(jié),溫度適應(yīng)性比較強(qiáng),較之常規(guī)瀝青材料來說,黏度沒有差異,但是在投入使用后,結(jié)構(gòu)的性能提升較為明顯,路面的平整度、強(qiáng)度等方面的性能非常優(yōu)越。除此之外,應(yīng)用TLA 改性瀝青混合料時(shí),材料內(nèi)部無任何有害性物質(zhì),不會(huì)對(duì)人們的生命健康造成任何不利影響。
5.1.3 攤鋪。在此次工程的施工中,攤鋪環(huán)節(jié)材料溫度為155~165℃,初壓150~155℃、終壓100~120℃,該溫度并不是固定的,可結(jié)合現(xiàn)場狀態(tài)做出調(diào)整,以滿足工程的要求。在首次碾壓環(huán)節(jié),應(yīng)用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行,速度在1.4km/h 以下,保持靜壓施工,在后續(xù)碾壓時(shí)開啟振動(dòng)功能,控制振幅以及頻率,而終壓則采用膠輪壓路機(jī),以達(dá)到結(jié)構(gòu)性能標(biāo)準(zhǔn)。
5.1.4 接縫處理。對(duì)此次工程項(xiàng)目分析發(fā)現(xiàn),其行車道寬度設(shè)定為23.5m,分兩幅施工,中心線處設(shè)置縱縫,為了避免結(jié)構(gòu)層存在裂縫、沉降等嚴(yán)重的問題,上下兩層瀝青路面出現(xiàn)的接縫不需要布置在相同部位上,縱縫的布置要保持平行、連續(xù)。在現(xiàn)場進(jìn)行半幅施工中,應(yīng)用2 臺(tái)攤鋪機(jī)采取梯隊(duì)方式作業(yè)施工,為了確??v向接縫為熱接縫的形式,確保2 臺(tái)攤鋪設(shè)備的間隔不超過10m。橫向接縫的設(shè)置極為重要,上下兩層不能設(shè)置在同一位置,并且相鄰兩幅也不能平行,必須交錯(cuò)1.0m 以上的間距。在攤鋪現(xiàn)場作業(yè)中,如果中斷超過50s 并且施工路段出現(xiàn)了溫度下降的情況,則要布置縱向接縫,再次進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)要在原接縫部位涂抹一層黏性瀝青,結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)做出熨平板調(diào)整,然后再碾壓作業(yè)[4]。
將制作好的乳化瀝青結(jié)構(gòu)均勻噴灑到水穩(wěn)碎石基層結(jié)構(gòu)中,并且在路面中鋪設(shè)一層玻纖格柵網(wǎng),相鄰結(jié)構(gòu)應(yīng)搭接1.5m 左右,以形成整體的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)場噴灑一層稀漿封層,制作材料為乳化瀝青,達(dá)到均勻性要求,厚度控制在3.0cm 左右。通過應(yīng)用改性瀝青的方式恢復(fù)彈性性能,并且可以吸收上部作用力,防止發(fā)生混凝土結(jié)構(gòu)斷裂的情況,并且可以防止水分進(jìn)入基層內(nèi)。在現(xiàn)場施工期間隨時(shí)關(guān)注天氣條件,對(duì)于風(fēng)力過大或者降雨的天氣,應(yīng)及時(shí)停止施工,以免影響結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
現(xiàn)場施工應(yīng)用的全部材料都必須進(jìn)行質(zhì)量檢測,性能與指標(biāo)合格后才能投入使用。瀝青、粗細(xì)集料、抗剝落劑等都是重要的施工材料,必須滿足設(shè)計(jì)方案和標(biāo)準(zhǔn),不同規(guī)格的瀝青材料禁止同時(shí)存放,要分開存放,并且相隔一定的距離,以避免發(fā)生混合的情況導(dǎo)致性能不合格。在材料的存儲(chǔ)以及運(yùn)輸環(huán)節(jié),加強(qiáng)管理和控制,預(yù)防發(fā)生材料變質(zhì)的情況,并落實(shí)防水處理措施。
此外,現(xiàn)場存儲(chǔ)材料的場地及時(shí)處理,并加強(qiáng)材料的防污染處理措施,應(yīng)有相應(yīng)的排水設(shè)施,以防止發(fā)生材料性能下降的情況。
瀝青混合料在開展拌和作業(yè)前,首先進(jìn)行拌和設(shè)備的檢查,保證設(shè)備以及配套設(shè)施的性能合格,不會(huì)存在運(yùn)行障礙和質(zhì)量問題,各項(xiàng)儀表正常使用且處于檢定的范圍內(nèi)。加強(qiáng)瀝青混合料的拌和強(qiáng)度控制,并使用先進(jìn)儀器進(jìn)行計(jì)量控制,保證誤差不會(huì)超出規(guī)定的要求。拌和完成后的材料及時(shí)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場使用,存放時(shí)間在24h 內(nèi),超出規(guī)定要求作廢,禁止使用。
瀝青混合料在制作完成后,經(jīng)過檢測符合要求,即可運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場展開鋪設(shè)施工,使用專業(yè)的自卸車運(yùn)輸。在車廂內(nèi)壁涂抹一層隔離劑,并將車廂內(nèi)部存在的積液清理干凈,不會(huì)有任何雜質(zhì)影響混合料的性能。在裝卸的環(huán)節(jié)要加強(qiáng)控制,按照前、后、中的順序進(jìn)行,預(yù)防發(fā)生離析的問題。在車輛裝載完成后,使用篷布進(jìn)行覆蓋處理,達(dá)到防風(fēng)防雨的效果,還能預(yù)防發(fā)生污染的問題。瀝青混合料的運(yùn)輸過程中,車輛保持均勻、慢速行駛,預(yù)防在運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生離析的問題。運(yùn)載能力符合要求,滿足現(xiàn)場攤鋪連續(xù)性要求,施工質(zhì)量也能滿足要求。
對(duì)于公路路面加鋪層以及拓寬施工來說,接縫是必然存在的,所以接縫的處理極為重要,對(duì)于提高工程的質(zhì)量極為重要。在單幅路面的攤鋪施工中,選擇使用縱向接縫的方式處理,以達(dá)到性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。在剛開始施工后,溫度還沒有下降到常溫,加鋪混合料時(shí)應(yīng)該預(yù)留部分短毛。在接縫的部位應(yīng)該進(jìn)行黏層油的涂抹處理,符合要求后才能繼續(xù)進(jìn)行另外一幅施工。兩幅路面搭接要預(yù)留一定長度,通常在5~10cm 之間。在壓實(shí)開始前要進(jìn)行全面性檢測,以確保壓路機(jī)的性能合格,壓實(shí)效果滿足要求,達(dá)到工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),才能達(dá)到預(yù)期性平整度要求。接縫部位要加強(qiáng)檢測,符合工程的要求[5]。
在公路路面加鋪及拓寬施工前,需要對(duì)原混凝土路面進(jìn)行全面調(diào)查,分析病害問題,并及時(shí)處理病害問題,滿足施工的標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)工程的需要選擇合適的施工材料,本文選用TLA 改性瀝青混合料,其組分比較穩(wěn)定,綜合性能好,完全達(dá)到公路交通通行的要求,抗病害效果好,可以切實(shí)提升公路通行質(zhì)量。