劉小群
(任丘市交通運(yùn)輸局,河北 任丘 062550)
本文以某公路工程為例,探究瀝青混凝土配制要點(diǎn),該公路工程建設(shè)里程為51.16 km,公路結(jié)構(gòu)分為5 部分。底基層選用水泥石灰砂礫土,厚度為40 cm。基層選用水泥碎石,厚度為20 cm。面層選用瀝青混凝土,厚度為20 cm,不同面層結(jié)構(gòu)使用的瀝青混凝土不同,密集配細(xì)粒式用作上面層,厚度為4 cm;中粒式用作中間層,厚度為6 cm;粗粒式用于下面層,厚度為10 cm。其余工程概況如表1 所示。
表1 某公路工程項(xiàng)目概況
在公路工程施工中,施工單位應(yīng)根據(jù)公路特點(diǎn),明確瀝青混凝土要求,以此開展配比設(shè)計(jì),選擇合適的瀝青混凝土原料,調(diào)整各項(xiàng)原料配比,進(jìn)而配制出性能符合要求的瀝青混凝土。施工單位應(yīng)遵循JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,進(jìn)行瀝青混凝土配比設(shè)計(jì)[1]。在案例工程中,施工單位選擇改性瀝青、礦粉、玄武巖、級(jí)配碎石等材料配制瀝青混凝土,應(yīng)用GTM 法進(jìn)行配比設(shè)計(jì)。以對(duì)各項(xiàng)原料用量進(jìn)行計(jì)算,可保障不同原料配比科學(xué)合理,提高瀝青混凝土質(zhì)量。
在完成配比設(shè)計(jì)后,需按照規(guī)范流程拌制瀝青混凝土,檢驗(yàn)其性能是否符合公路工程要求。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,瀝青混凝土的各項(xiàng)性能要求如表2 所示。
表2 瀝青混凝土性能要求
在表2 中,動(dòng)穩(wěn)定度需按照標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算:
式中,DS 為動(dòng)穩(wěn)定度,次/mm;t2為試驗(yàn)的終止時(shí)間,min;t1為試驗(yàn)的開始時(shí)間,min;N 為試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)輪的碾壓速度,次/min;d2為t2時(shí)刻瀝青混凝土的變形量,mm;d1為t1時(shí)刻瀝青混凝土的變形量,mm;C1為試驗(yàn)設(shè)備的修正系數(shù),通常取值為1;C2為試件系數(shù),通常取值為1。
施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范公式和流程測(cè)定瀝青混凝土的性能,確認(rèn)無誤后方可將瀝青混凝土用于公路工程施工中[2]。
在保障瀝青混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)上,施工單位應(yīng)按照規(guī)范流程,進(jìn)行瀝青混凝土公路施工操作,明確各個(gè)環(huán)節(jié)的施工要點(diǎn),提高公路工程質(zhì)量。
在按照配比拌制瀝青混凝土后,施工單位需將其從工廠運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),由于瀝青混凝土公路施工對(duì)溫度有明確要求(見表3),施工單位應(yīng)在運(yùn)輸時(shí)做好瀝青混凝土保溫等處理,避免瀝青混凝土在運(yùn)輸期間出現(xiàn)質(zhì)量問題,影響后續(xù)施工,增加工程成本。
表3 瀝青混凝土溫度要求
瀝青混凝土的運(yùn)輸施工要點(diǎn)如下:第一,在運(yùn)輸前,調(diào)查工廠到施工現(xiàn)場(chǎng)的道路狀況,規(guī)劃最快、最平坦的運(yùn)輸路線。第二,選擇載重超過15 t 的自卸汽車運(yùn)輸瀝青混凝土,如運(yùn)輸路線大都為高速公路,可選擇載重為18~20 t 的自卸汽車。第三,根據(jù)瀝青混凝土的溫度要求,應(yīng)為自卸汽車準(zhǔn)備棉被、土工布等保溫工具,并在運(yùn)輸前全面清潔車廂,在車廂的側(cè)壁和底板區(qū)域,涂刷一層瀝青不黏劑或油水混合液(選用柴油,油水配比為1∶3),避免瀝青混凝土黏在車廂內(nèi),影響質(zhì)量;如使用油水混合液,應(yīng)控制油水混合液的用量,在全面涂刷的基礎(chǔ)上,做到不積油水,避免水分過多,影響瀝青混凝土性能。第四,為保障瀝青混凝土攤鋪、碾壓施工的持續(xù)性,要求攤鋪設(shè)備前儲(chǔ)備5 輛瀝青混凝土自卸汽車[3]。
在瀝青混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后,需進(jìn)行溫度測(cè)量工作,按照表2 要求,評(píng)估瀝青混凝土溫度是否滿足攤鋪要求,確認(rèn)無誤后,方可實(shí)施攤鋪施工。在攤鋪施工中,施工單位應(yīng)注意如下技術(shù)要點(diǎn):
第一,在攤鋪施工前,做好攤鋪設(shè)備預(yù)熱處理,清理攤鋪設(shè)備的熨平板,并預(yù)熱15 min,使熨平板的溫度與瀝青混凝土原料溫度相貼合,保障路面質(zhì)量;做好攤鋪區(qū)域的清潔工作,并在路面表層噴灑乳化瀝青,用量為0.3~0.5 kg/m2,以保障瀝青混凝土層與基層的黏結(jié)效果。
第二,在攤鋪過程中,使用螺旋送料器向攤鋪設(shè)備均勻送料,以保障攤鋪厚度的一致性,同時(shí)控制攤鋪速度,保障攤鋪質(zhì)量。一般認(rèn)為,在瀝青混凝土攤鋪施工中應(yīng)綜合考慮拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力以及熱料倉儲(chǔ)料數(shù)量、運(yùn)輸距離等相關(guān)因素進(jìn)行綜合考慮,尤其是要確保攤鋪施工過程保持勻速進(jìn)行,在連續(xù)不間斷施工之后才能顯著提升施工質(zhì)量。因此,案例工程項(xiàng)目在上面層的瀝青混凝土攤鋪時(shí),攤鋪速度控制在2~3.5 m/min,中層及下面層的瀝青混凝土攤鋪速度控制在2~4 m/min。在上面層攤鋪時(shí),可通過雪橇式厚度控制法,確保攤鋪高度符合要求;在中層及下面層攤鋪時(shí),通過高程控制法,保障整個(gè)路面的平整度。
第三,基于不同面層的攤鋪要求,通常實(shí)施分層鋪筑施工,為避免路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縫隙,需錯(cuò)開相鄰兩層間的縫隙,要求橫縫的錯(cuò)開間距小于1 m,縱縫的錯(cuò)開間距小于0.15 m。同時(shí),對(duì)于路面表層出現(xiàn)的接縫,需對(duì)其實(shí)施削平接齊處理,再在接縫處涂刷一層瀝青黏層。
施工單位應(yīng)在攤鋪的同時(shí)進(jìn)行碾壓施工,確保路面壓實(shí)度符合公路工程要求。對(duì)于瀝青混凝土公路工程而言,碾壓施工分為3 個(gè)環(huán)節(jié),其中需要考慮的內(nèi)容包括:(1)少量噴水并維持高溫;(2)采用梯形重疊的方法對(duì)路面做分段碾壓;(3)由路外側(cè)向中間分隔帶方向依次碾壓;(4)每個(gè)碾道與相鄰碾道的重疊為后輪寬度的1/3~1/2;(5)嚴(yán)禁壓路機(jī)在未壓完或者剛壓完的路面上做調(diào)頭、急剎車等操作。
各個(gè)環(huán)節(jié)的施工要點(diǎn)如下:
在初壓施工中,選擇套壓施工工藝,使用雙輪鋼筒式壓路機(jī),碾壓速度控制在2~3 km/h,需碾壓設(shè)備碾壓2 次;相鄰碾壓區(qū)域的重疊寬度為后輪寬度1/2,保障碾壓穩(wěn)定性,避免瀝青混凝土出現(xiàn)開裂、推移現(xiàn)象。
在復(fù)壓施工中,選擇27 t 以上的重型輪胎壓路機(jī)以及振動(dòng)壓路機(jī),配合碾壓,碾壓速度控制在2.5~5 km/h,需碾壓設(shè)備碾壓2~3 次;輪胎壓路機(jī)的相鄰碾壓區(qū)域重疊寬度為后輪寬度1/3,要求振動(dòng)壓路機(jī)的碾壓重疊寬度為20 cm,振幅設(shè)置為0.8 mm,振動(dòng)頻率設(shè)置為50 Hz。
在終壓施工中,選擇梯隊(duì)式作業(yè)方案,使用雙輪鋼筒式壓路機(jī),碾壓速度控制在2.5~5 km/h,需碾壓設(shè)備碾壓至少2 次;對(duì)于碾壓時(shí)的轉(zhuǎn)彎處理,要求壓路機(jī)進(jìn)行V 字形轉(zhuǎn)彎,不可隨意在碾壓時(shí)急轉(zhuǎn)彎、掉頭,影響碾壓質(zhì)量。
另外,在碾壓施工期間,施工單位應(yīng)遵循表3 中碾壓環(huán)節(jié)的溫度要求,觀測(cè)瀝青混凝土是否符合施工要求;并通過無核密度儀法,測(cè)定瀝青混凝土路面的壓實(shí)度是否符合工程要求,確認(rèn)無誤后,禁止施工區(qū)域通行,待到瀝青混凝土路面溫度降至常溫后,開放交通。同時(shí),碾壓施工中在邊緣壓實(shí)位置應(yīng)預(yù)留30 cm 左右部位不壓實(shí),需要等兩個(gè)壓實(shí)階段結(jié)束之后再壓實(shí)1~2 遍;針對(duì)靠路緣石位置壓路機(jī)無法施工的部位,則可以振動(dòng)夯實(shí)板做補(bǔ)壓施工。
在公路工程施工中,考慮到瀝青混凝土施工的復(fù)雜性,應(yīng)盡早完善施工質(zhì)量管理方法,這也成為案例項(xiàng)目中施工取得成功的關(guān)鍵,具體措施包括:(1)做好公路工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制,所采取的公路設(shè)計(jì)方案應(yīng)滿足工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況;在公路設(shè)計(jì)中不僅要確保公路的使用年限以及技術(shù)可行性,還應(yīng)該從施工條件、氣候特征等諸多角度入手進(jìn)行綜合分析,在堅(jiān)持因地制宜的基礎(chǔ)上,對(duì)公路工程施工過程進(jìn)行控制。最后,設(shè)計(jì)單位也需要完善后續(xù)服務(wù)以及跟蹤工作,并主動(dòng)解決設(shè)計(jì)方案中的不足,如針對(duì)公路工程項(xiàng)目所面臨的地質(zhì)變化現(xiàn)象做好變更等,保障公路工程質(zhì)量管理目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。(2)在施工過程質(zhì)量控制階段,應(yīng)進(jìn)一步完善施工質(zhì)量管理機(jī)制,針對(duì)可能出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的潛在因素進(jìn)行施工過程控制,最終全面提高施工水平。如本項(xiàng)目在構(gòu)建施工質(zhì)量控制體系期間,技術(shù)人員在技術(shù)交底過程中針對(duì)熨平板預(yù)熱15 min、攤鋪料的施工溫度應(yīng)大于或等于130 ℃等數(shù)據(jù)要求進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定;同時(shí)為避免施工人員出現(xiàn)質(zhì)量問題,也對(duì)攤鋪施工的技術(shù)參數(shù)加以明確,如中下層瀝青混凝土攤鋪過程中設(shè)備的運(yùn)行速度應(yīng)控制在2.5~3.0 m/min,上面層的攤鋪速度為3~4 m/min等,在提出上述數(shù)據(jù)要求后,使施工人員的施工過程更有針對(duì)性,提升施工質(zhì)量。
綜上所述,在公路工程施工中,施工單位應(yīng)在施工前做好配比設(shè)計(jì)與性能檢驗(yàn)工作,確保瀝青混凝土質(zhì)量符合施工要求。在瀝青混凝土公路施工中,施工單位應(yīng)遵循運(yùn)輸、攤鋪、碾壓的流程施工,并做好各個(gè)環(huán)節(jié)的施工操作、施工參數(shù)控制工作,提高瀝青混凝土公路施工技術(shù)水平。