陳惠珍
(福州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)市政工程中心,福建 福州 350000)
近些年,國內(nèi)公路事業(yè)發(fā)展迅速,在這一背景下,車輛車輛軸載、公路交通量大幅增加,人們也逐漸提高了對公路壽命和公路質(zhì)量的要求。作為一種新技術(shù),連續(xù)配筋混凝土瀝青復(fù)合路面施工技術(shù)能夠有效提高道路承載力、強(qiáng)度,減少瀝青用量與面層厚度。從這個角度來看,應(yīng)積極研究道路工程中連續(xù)配筋混凝土瀝青復(fù)合路面施工技術(shù)的應(yīng)用。
某項(xiàng)目位于福州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)長安工業(yè)園區(qū),道路大致為由西北向東南,起點(diǎn)樁號為K0+000,起點(diǎn)接新104國道輔道,終點(diǎn)樁號為K0+707.255,與現(xiàn)狀104國道平交,道路全長為707.255m,道路寬度為18m,設(shè)計(jì)速度為20km/h,道路等級是城市支路,項(xiàng)目地理位置如圖1所示。
圖1 項(xiàng)目地理位置
客觀來講,瀝青混凝土、連續(xù)配筋混凝土二者的收縮變形特點(diǎn)和剛度存在較大差異,其連接需要通過黏結(jié)層來實(shí)現(xiàn),由此可以得出,施工過程中的黏結(jié)層質(zhì)量至關(guān)重要,并且是薄弱的結(jié)構(gòu)部分,這使得黏結(jié)層自身的抗剪性能差,施工人員需要對兩種材料的相對移動情況加以預(yù)防,完成瀝青混凝土、連續(xù)配筋混凝土的施工作業(yè)后,應(yīng)及時展開特殊處理,從而讓相對位移、變形量得到精準(zhǔn)控制。
連續(xù)配筋混凝土復(fù)合瀝青路面結(jié)構(gòu)主要由連續(xù)配筋混凝土、瀝青混凝土這兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)成,其中,采用連續(xù)配筋混凝土能夠讓整個路面的平穩(wěn)性得到保證,瀝青混凝土則能夠讓車輛行駛過程中的舒適性得到保證,將這兩種路面結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合能夠同時發(fā)揮二者優(yōu)勢,達(dá)到施工優(yōu)勢互補(bǔ)的目的。又因連續(xù)配筋混凝土施工無接縫,使得常見的道路施工病害出現(xiàn)幾率大大降低,而鋼筋植入后能夠發(fā)揮縱向、橫向這兩個方面的功能,對裂縫發(fā)展進(jìn)行限制,使其速度得以延緩,有助于預(yù)防路面的裂縫。與此同時,連續(xù)配筋混凝土的平穩(wěn)性、強(qiáng)度相對較高,能夠進(jìn)一步確保上一層的瀝青路面平穩(wěn)性?;炷翞r青路面能夠?qū)⑿熊嚭奢d全面分散,這對控制施工材料的溫度應(yīng)力十分有利,起到了積極的裂縫病害和混凝土邊緣沖擊預(yù)防功能。由此能夠得出,融合兩種結(jié)構(gòu)形式的施工技術(shù)可以讓路面耐久性、穩(wěn)定性、強(qiáng)度顯著提升。施工人員應(yīng)借助模型的構(gòu)建,按照施工經(jīng)濟(jì)性、勘查地質(zhì)資料、材料力學(xué)、施工可行性、道路施工規(guī)范、理論力學(xué)等內(nèi)容來確定施工方案,經(jīng)過專家論證來提高路面設(shè)計(jì)的專業(yè)性。
底基層采用級配碎石時,應(yīng)保證最大的碎石粒徑小于53mm,壓碎值小于百分之四十,顆粒組成需要滿足道路工程的相關(guān)規(guī)定,級配料為細(xì)集料,如粗砂和石屑等,并且級配料應(yīng)滿足連續(xù)配筋混凝土復(fù)合瀝青路面的通過質(zhì)量百分比、篩孔尺寸等要求。
在底基層施工時施工人員應(yīng)始終堅(jiān)持如下原則。第一,細(xì)集料需時刻保持干燥。第二,初次碾壓過程中應(yīng)選取規(guī)格為8t的壓路機(jī)來開展碾壓作業(yè)。碎石層的全部空隙都應(yīng)通過級配料來填滿。經(jīng)過碾壓施工后,應(yīng)全面填滿粗碎石表面空隙,避免出現(xiàn)粗集料受到級配料覆蓋而單獨(dú)為一層的情況,讓粗碎石在表面能夠以肉眼可見的形式存在。碾壓的固體體積率需超過百分之八十三。第三,填滿所有級配碎石孔隙后,應(yīng)選取規(guī)格為12~15t的三輪壓路機(jī)再次進(jìn)行一遍或兩遍碾壓,具體碾壓時需防止蠕動現(xiàn)象的發(fā)生。同時,施工人員應(yīng)在碾壓開始前進(jìn)行灑水工作,將少量水撒在級配碎石表面,并將灑水量控制于每平方米3千克以上。
水泥應(yīng)選取42.5等級的道路硅酸鹽和普通硅酸鹽水泥,水泥的初凝時間需超過3h、終凝時間需超過6h,不可使用變質(zhì)水泥、受潮水泥、早強(qiáng)水泥、快硬水泥等。處于夏季高溫條件下,應(yīng)確保水泥溫度始終不超過50℃,如若不然,則施工人員應(yīng)實(shí)施有效的降溫舉措。
碎石應(yīng)用于基層時,其粒徑應(yīng)低于37.5mm并符合相應(yīng)性能要求,如表1所示。碎石基層配合比應(yīng)符合道路工程的通過質(zhì)量百分率、篩孔尺寸等各項(xiàng)要求。需要注意的是,若細(xì)集料的粒徑為0~5mm且存在塑性指數(shù),則0.075mm的篩孔通過率需低于5%。與此同時,碎石應(yīng)用于基層時存在一定的性能要求,水泥穩(wěn)定碎石的齡期應(yīng)為7d,抗壓強(qiáng)度應(yīng)超過3MPa。
表1 碎石基層性能要求
在連續(xù)配筋混凝土、瀝青混合路面施工中,需要對混凝土面板進(jìn)行控制,要求面板厚度在180mm以上。根據(jù)JTG D40—2011相關(guān)要求,復(fù)合式路面瀝青的最小厚度應(yīng)達(dá)到4cm。參考JTG D40—2002文件要求,以連續(xù)配筋混凝土作為基礎(chǔ)的復(fù)合式路面中,瀝青面層的厚度一般保持在2.5~8cm之間。對復(fù)合路面結(jié)構(gòu)層之間的剪應(yīng)力進(jìn)行分析可知,為確保路面施工技術(shù)應(yīng)用可靠性,建議將瀝青層厚度保持在6~10cm。研究指出,瀝青混合料的熱傳導(dǎo)性與吸收太陽輻射的能力與普通混凝土存在差別,當(dāng)瀝青層厚度不足4cm時,瀝青層的隔熱作用消失。因此,在本次施工中,將復(fù)合路面的瀝青厚度控制在6~10cm。
根據(jù)JTG D40—2011要求,路肩混凝土路面可不配置縱向鋼筋,保持縱縫拉筋與行車到CRC板相連即可。鑒于此,需要對CRC板的厚度設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格控制。在具體設(shè)計(jì)過程中,有關(guān)人員應(yīng)參考行車荷載與溫度梯度下產(chǎn)生的疲勞斷裂作為極限狀態(tài)其中CRC板的應(yīng)力需要符合JTG D40—2011規(guī)范要求。當(dāng)裂縫間距較小時,需要對CRC板的沖斷破壞板厚進(jìn)行測算。即考慮瀝青面層,在裂縫間距為0.2m、0.3m、0.4m、0.5m下,對CRC板的厚度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并充分考慮荷載極限應(yīng)力與溫度應(yīng)力的總和。根據(jù)我國道路工程施工規(guī)范,建議將復(fù)合路面中瀝青面層的厚度范圍控制在6~10cm,其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分應(yīng)為兩層,下面層控制在4~6cm,表面層為4cm,以提升路面施工技術(shù)水平,提升道路工程使用可靠性。
綁扎鋼筋是連續(xù)配筋施工的重要環(huán)節(jié),應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件對預(yù)制組件加以制作和安裝,隨后澆筑水泥混凝土。在材料拌合環(huán)節(jié),施工人員應(yīng)將材料的質(zhì)量關(guān)卡充分把好,拌合瀝青混合料工序、碾壓工序、攤鋪工序等所有工序的管理都需要由專門技術(shù)人員把關(guān)。施工人員應(yīng)時刻通過目測的方式對混合料均勻程度進(jìn)行檢查,第一時間找出異常情況,若混合料的異?,F(xiàn)象為質(zhì)量問題,施工人員應(yīng)將其當(dāng)成廢料來處理,從而在第一時間將混合料異常問題糾正。在拌合樓控制室,施工人員應(yīng)詳細(xì)地記錄、打印所有材料使用情況、使用量、拌合樓實(shí)施狀況等,能夠經(jīng)常性地校對拌合樓配備的計(jì)量系統(tǒng)。
首先,拌合機(jī)將料放入運(yùn)料車時,應(yīng)讓車輛保持前后移動,裝料時分成三堆來進(jìn)行,從而讓粗集料分離情況得到有效預(yù)防,并檢測所有車輛中的混合料溫度。其次,運(yùn)輸瀝青混合料的車輛運(yùn)量需具備一定的施工富余度,如攤鋪速度富余度、拌合能力富余度等,在攤鋪機(jī)附近等待卸料的運(yùn)料車數(shù)量應(yīng)超過五輛。再次,覆蓋運(yùn)輸車輛時,施工人員應(yīng)使用雙層篷布來進(jìn)行,雙層篷布應(yīng)無損、完整,從而防止材料對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染,并起到防雨、保溫等多種功能。最后,在進(jìn)行連續(xù)攤鋪時,運(yùn)料車輛的停車位置以攤鋪機(jī)正前方10~30cm為宜,嚴(yán)禁對攤鋪機(jī)僅憑碰撞。除此之外,施工人員在卸料時需將運(yùn)輸車掛空擋,憑借攤鋪機(jī)的推動實(shí)現(xiàn)前進(jìn)的目的。
攤鋪施工的穩(wěn)定性和連續(xù)性有利于使路面平整度得以提高。施工人員應(yīng)通過2臺攤鋪設(shè)備進(jìn)行梯隊(duì)式攤鋪,確保攤鋪層的壓實(shí)度、均勻性符合道路施工規(guī)范要求,攤鋪機(jī)的運(yùn)行速度需結(jié)合攤鋪厚度、配套機(jī)械設(shè)備狀況、拌和機(jī)產(chǎn)量等多方面因素綜合確定,進(jìn)行不間斷、均勻、緩慢的攤鋪施工。施工人員不可在短時間內(nèi)快速攤鋪后停車等待后一車施工材料,在中午時應(yīng)交替、輪換、分批的休息和用餐,防止暫停攤鋪并用餐的情況發(fā)生,盡可能保證每日停機(jī)收工只有一次。
要想讓路面壓實(shí)度得到保證,瀝青混凝土應(yīng)運(yùn)用掛線施工技術(shù),抄平原地面,這樣一來,路面加鋪后可以有效提升平整度?;旌狭显跀備伜?、壓實(shí)前,不可出現(xiàn)人員踩踏、車輛碾壓等行為,通常無需施工人員以人工方式持續(xù)整修,僅需在有特殊情況下根據(jù)施工現(xiàn)場管理人員的指導(dǎo),采用人工方式對混合料進(jìn)行更換、人工找補(bǔ)等工作,若缺陷較大,施工人員應(yīng)將對應(yīng)部位的混合料全面鏟除,適當(dāng)對攤鋪工藝進(jìn)行優(yōu)化或進(jìn)行攤鋪設(shè)備的調(diào)整工作。
在攤鋪施工中,應(yīng)采用兩臺攤鋪設(shè)備聯(lián)合攤鋪,其中一臺攤鋪機(jī)完成攤鋪后,其攤鋪層的縱向接縫需要具備斜坡,而另一臺攤鋪機(jī)需要跨縫5~10cm進(jìn)行攤鋪。施工人員應(yīng)保證兩臺攤鋪機(jī)間距低于10cm。與此同時,施工人員需要對攤鋪設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)整,讓所有攤鋪設(shè)備都能保持最優(yōu)工作狀態(tài),將自動料位器調(diào)試完成后,讓螺旋布料器、鏈板送料器、料門開度的各項(xiàng)施工參數(shù)充分匹配。其中,螺旋布料機(jī)自身料量應(yīng)比螺旋布料器中心高,讓擋料板前方的混合料分布的均勻性得到保證,每日攤鋪前適當(dāng)調(diào)整料量后方能正是攤鋪,防止攤鋪層發(fā)生離析的問題,動態(tài)、實(shí)時地對粗骨料均勻性展開調(diào)整和分析,通過進(jìn)行松鋪厚度的檢測,確保攤鋪施工符合道路工程的各項(xiàng)規(guī)定。攤鋪施工時需要預(yù)熱燙平板,使其溫度超過100℃,攤鋪過程中應(yīng)按照中強(qiáng)夯等級來要求燙平板,讓路面具有85%以上的初始壓實(shí)度。攤鋪設(shè)備的燙平板應(yīng)緊密地拼接,不可出現(xiàn)縫隙,以免細(xì)料進(jìn)入導(dǎo)致攤鋪面出現(xiàn)大小不一的條痕。
除此之外,施工人員應(yīng)加強(qiáng)對接料斗操作的重視,使粗細(xì)料離析的情況有效減少。攤鋪設(shè)備的集料斗需要在未露出刮板且存在10cm厚度熱料的情況下,由后續(xù)運(yùn)輸車卸料,實(shí)現(xiàn)供料的連續(xù)性,同時防止在相同地點(diǎn)集中醋療的情況出現(xiàn)。需要注意的是,攤鋪施工應(yīng)盡可能選取每日的高溫時段來開展,當(dāng)路面的表面溫度不超過15℃時,非特殊情況下不可攤鋪。如遇降雨天氣,攤鋪施工應(yīng)立即停止,將混合料未全部壓實(shí)成型的部分及時清除,當(dāng)混合料受到雨淋后應(yīng)當(dāng)作廢料處理,避免將經(jīng)過雨淋的混合料投入到攤鋪機(jī)中。
要想讓路面壓實(shí)質(zhì)量得到保障,施工人員應(yīng)對充足的壓實(shí)器械進(jìn)行賠本,按照道路工程的具體狀況,對壓實(shí)施工配備的壓路機(jī)數(shù)量應(yīng)超過5臺,在這些壓路機(jī)中,光輪壓路機(jī)數(shù)量為1臺、膠輪壓路機(jī)數(shù)量為2臺、鋼輪壓路機(jī)數(shù)量為2臺。通常來講,壓實(shí)瀝青混合料有利于使面層質(zhì)量充分符合道路施工規(guī)范要求,這要求施工人員科學(xué)選取壓路機(jī)碾壓方案和組合方式,在初次碾壓時選取高溫時間段,通常先由鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1遍至2遍碾壓,路面的復(fù)壓應(yīng)與初壓連續(xù)進(jìn)行,鋼輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)都可進(jìn)行復(fù)壓,若發(fā)生粘輪問題,施工人員不可將油水混合物、油涂到壓路機(jī)上,如有必要,可將皂水、清水噴于壓路機(jī)上。
壓路機(jī)的碾壓速度應(yīng)均勻、緩慢,具體碾壓參數(shù)會因終壓、復(fù)壓、初壓、壓路機(jī)種類而產(chǎn)生一定差異,施工人員應(yīng)借助試鋪加以確定。要想防止碾壓過程中推擠混合料導(dǎo)致的擁包問題,可將驅(qū)動輪、攤鋪機(jī)路線的朝向保持一致,避免碾壓路方向、路線突然發(fā)生變化。停止或啟動壓路機(jī)都需要緩慢、減速前行,不可剎車制動,并且當(dāng)壓路機(jī)折回時避免在相同的路面橫斷面上。若瀝青混凝土經(jīng)過碾壓后當(dāng)日未冷卻完成,則車輛、壓路機(jī)不能在上面停放,同時避免瀝青層面上有雜物、油料、礦物灑落。除此之外,施工車輛應(yīng)在路面壓實(shí)12h后正常通行。
在復(fù)合式瀝青混凝土路面施工完成后,需要做好路面的養(yǎng)護(hù)與裸化工作。本項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)方案是在路面上覆蓋土工布,并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期間,為達(dá)到理想效果,需要確保土工布完整,表面濕潤時間應(yīng)大于7d,覆蓋養(yǎng)護(hù)時間不得低于2周。在路面養(yǎng)護(hù)管理中,也需要做好路面管理工作,嚴(yán)格禁止一切車輛與行人經(jīng)過路面??紤]到本路面是瀝青混合路面,因此在養(yǎng)護(hù)管理過程中,需要重點(diǎn)關(guān)注瀝青混凝土罩面層,確保粘結(jié)層材料的力學(xué)性能得到充分發(fā)揮。
由于瀝青面層被攤鋪在連續(xù)配筋混凝土層上,層間主要根據(jù)結(jié)合料的粘結(jié)力、瀝青內(nèi)聚力、混合料與表層之間的摩擦力,對抗水平剪力。因此,針對連續(xù)配筋的混凝土與瀝青復(fù)合式路面而言,各層界面結(jié)合問題較為嚴(yán)重,如何提高層間抗剪切能力成為施工人員關(guān)注的重點(diǎn)?;趯β访媸┕そ?jīng)驗(yàn)的積累,在本路面養(yǎng)護(hù)施工中,采用了粘結(jié)強(qiáng)度高的材料,同時對面板進(jìn)行裸化處理,由此增加路面各層間的抗剪切能力,預(yù)防出現(xiàn)反射裂縫,對路面施工質(zhì)量造成不良影響。此外,復(fù)合式路面的結(jié)構(gòu)端受到溫度變化的影響較大,在溫度的作用下會發(fā)生滑動位移,當(dāng)位移量超過2cm后,需要對端部進(jìn)行處理。目前行之有效的解決方式為構(gòu)建伸縮縫,例如毛勒縫的應(yīng)用。
總而言之,研究道路工程中連續(xù)配筋混凝土瀝青復(fù)合路面施工技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。相關(guān)人員應(yīng)對復(fù)合式瀝青路面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與形式有一個全面了解,充分把握路面材料要求與施工要求,能夠通過鋼筋網(wǎng)綁扎、混凝土澆筑、材料拌合、材料運(yùn)輸、攤鋪施工、碾壓施工等方式運(yùn)用連續(xù)配筋混凝土瀝青復(fù)合路面施工技術(shù),從而確保道路工程順利完成并獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。