楊海燕,王林
煙臺市公路材料保障中心,山東煙臺,265800
經(jīng)歷熱加工工序后,多種有機物混合型成了具有耐水、耐磨、耐高溫等性質(zhì)的烴類物質(zhì)結(jié)構(gòu),也就是瀝青。瀝青具有較高的穩(wěn)定性,能為公路提供高效支持,因此在公路建設(shè)中常被用作公路路面施工材料。近年來,社會經(jīng)濟水平的提高加速了交通行業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)型瀝青路面已不能滿足日益增長的公路應(yīng)用需求,公路建設(shè)部門還應(yīng)完成瀝青路面控制體系的完善與升級,優(yōu)化施工養(yǎng)護質(zhì)量,確保瀝青路面性能不受損害,為交通發(fā)展提供更有力的支持。
瀝青路面建設(shè)通常采取層狀構(gòu)造,具體可分為面層、基層與墊層三部分,基層位于結(jié)構(gòu)最下方,即使存在微小不平整也可能為瀝青路面整體施工帶來嚴重影響。當(dāng)基層處出現(xiàn)不平整問題時,每一層路面都會對不平整問題進行放大,在正式應(yīng)用后車輛碾壓作用下,將會出現(xiàn)明顯的不平整現(xiàn)象,影響公路瀝青路面施工平整度。
為保障公路瀝青路面施工與養(yǎng)護質(zhì)量,有關(guān)部門對瀝青路面施工材料選型制定了明確標(biāo)準,施工人員還應(yīng)加大對材料選購環(huán)節(jié)的重視程度,從全方面角度分析材料應(yīng)用需求,保障最終應(yīng)用效果。但實際上,許多施工單位只考慮到材料強度與質(zhì)量方面的需求,而忽略了季節(jié)性、外界溫度以及施工區(qū)域降水對材料應(yīng)用效果的影響,導(dǎo)致材料應(yīng)用優(yōu)勢發(fā)揮受限,反而對施工路面平整度造成負面效果。
瀝青混凝土路面碾壓可分為初壓階段、復(fù)壓階段以及終壓階段,每一階段的碾壓方式與控制要點均有所不同。如初壓階段應(yīng)盡可能采取靜壓手段,碾壓次數(shù)控制在1~2次左右,同時還要盡可能降低初壓區(qū)長度,提高壓實效果。復(fù)壓階段要控制碾壓施工的連續(xù)性,防止施工斷節(jié)。終壓階段則要與復(fù)壓工作接連進行,保障施工效果。但仍有許多施工單位對碾壓施工流程落實程度不足,導(dǎo)致碾壓施工質(zhì)量下降,引發(fā)路面不平整問題。
路基施工質(zhì)量是公路瀝青路面平整度的決定性因素,只有保證路基施工符合公路建設(shè)需要,才能從根本角度為公路瀝青路面施工提供保證。這就要求工程人員提前對原地面做妥善處理,確保無誤后再進行路堤填筑工作。這一環(huán)節(jié)的控制措施隨著實際公路建設(shè)需求的不同有所變化:當(dāng)路堤填筑高度要求超出1m時,工程人員需提前對施工區(qū)域進行雜物清理,將樹根、草叢等雜物完全清除后再進行路面施工,若基底部分存在腐土,工程人員還應(yīng)借助挖土機等設(shè)備移除并更換新土壤,針對雜填土或有機含量土過多的情況,也需更換土壤保障壓實效果[1]。當(dāng)自然坡面比大于1:5時,工程人員需將坡面改為臺階狀,當(dāng)然,考慮到土質(zhì)、地形與尺寸需求的差異,工程人員還需結(jié)合現(xiàn)場情況進行調(diào)整,但整體寬度一般維持在1m以上,且臺階頂面內(nèi)傾斜不能超出3%~5%的范圍,最后采取分層夯實的方式,保障公路瀝青路面平整性。
我國地勢地形多樣,公路網(wǎng)絡(luò)分布情況較為復(fù)雜,其建設(shè)過程中難免會遇到特殊地基施工情況。當(dāng)公路施工區(qū)域為淤泥層或軟土層路段時,工程人員還需及時調(diào)整平整度控制方式,采取地基換填等處理技術(shù),將特殊地基做妥善處理后再進行建設(shè)施工。拋石擠淤處理技術(shù)是特殊地基處理常見的方式,工程人員工路基中部向兩側(cè)投拋碎石,達到擠出底部淤泥的效果,實現(xiàn)增強路基強度的目的[2]。但還需注意的是,當(dāng)淤泥厚度超出4m且表層硬殼未挖除時,均不適用此技術(shù)。若檢測得出地基含水較高,工程人員可酌情選用填土置換或塑板排水等方式降低地基水含量。以塑板排水為例,工作人員借助相關(guān)設(shè)備,將配置好的袋裝塑料板直插入公路路基,形成與砂井排水類似的排水通道,接著利用荷載預(yù)壓作用,將地基中分布的孔隙水排出,達到降低地基含水量的目的,同時也為地基土施工起到加固作用。當(dāng)然,針對不同的特殊地基,還要采取不同的處理方式,如濕陷性黃土地層,如圖1所示,則可使用強夯或加固土樁的方式進行地基強化。
圖1 濕陷性黃土地層
為解決地基含水量過高的問題,公路建設(shè)單位也制定了全面的地基排水方案,但受到多方因素的影響,排水過程中常會出現(xiàn)排水不暢等問題,以至于地基無法維持干燥、穩(wěn)定的狀態(tài),對后續(xù)施工中公路瀝青路面的平整度也有較大影響[3]。這就要求工程管理人員對瀝青路面排水設(shè)施做進一步完善,切實提升相關(guān)設(shè)施排水效果,為公路瀝青路面平整度控制提供助力。工程建設(shè)單位首先要對自身以往工作過程進行總結(jié),分析路基穩(wěn)定性的影響因素,對可影響地基穩(wěn)定性的地面水進行有效攔截,將其排出施工區(qū)域外,防止雨水堆積或漫流等問題影響施工進度,對公路瀝青路面平整度造成破壞。至于地下水,則可采取阻斷或疏干技術(shù)進行排出,像設(shè)計溝渠與管道、建設(shè)路涵溝等排水體系,都是公路瀝青路面地下水排除常用手段,也是保證瀝青路面平整度的重要方式,圖2是常見路基路面排水方式,可以此為參考進行排水控制。
圖2 常見路基路面排水
橋頭跳車與伸縮縫是公路瀝青路面施工過程中常見的質(zhì)量問題,為避免這些問題對公路瀝青路面平整度造成嚴重影響,工程人員還需對施工情況予以高度重視,優(yōu)化臺背填料的選型。確定材料類型后,工程人員也要對填料質(zhì)量、規(guī)格等基礎(chǔ)特征進行檢測,還要借助更高效的觀測手段判斷是否存在填料位移的現(xiàn)象。在構(gòu)造物背向接觸臨近位置處,應(yīng)提前設(shè)置實用性的排水裝置,同時還應(yīng)在填方以及橋臺結(jié)合處增設(shè)墊層,進一步防止出現(xiàn)路面滲水的情況[4]。此外,針對公路建設(shè)中橋涵兩段路堤這類較為狹隘的作業(yè)面,工程單位還應(yīng)酌情選用小型壓實機械設(shè)備進行施工。
機械攤鋪是公路瀝青路面平整度控制過程中最具決定性的環(huán)節(jié),路面機械攤鋪質(zhì)量不僅影響著瀝青路面的最終平整度,也影響著公路的后續(xù)應(yīng)用效果。工程人員還需對瀝青路面機械攤鋪施工要點進行全面監(jiān)控,從以下四方面保障路面攤鋪效果,控制瀝青路面平整度。①基準線的控制,該問題控制主要位于自動找平環(huán)節(jié),工程人員借助攤鋪機,按照明確的基準線進行控制。當(dāng)以高度為主要控制標(biāo)準時,可采取走鋼絲的方式;若以厚度為主要控制標(biāo)準時,則可利用浮動基準梁法。②攤鋪機進度的控制,整體施工流程中攤鋪設(shè)備的運行速度應(yīng)保持一致,還要保證攤鋪工作的連續(xù)性,避免停頓造成路面平整度受損[5]。厚度不均也會出現(xiàn)路面不平整的問題,工程人員還要對厚度調(diào)節(jié)器以及熨平板等設(shè)備的應(yīng)用予以高度重視,保障設(shè)備應(yīng)用效果。③攤鋪過程中材料及時供應(yīng),運料車與攤鋪機的距離保持在10~30m之間,確保供料過程不會中斷。料位高度設(shè)定應(yīng)在葉片2/3處,工作人員還要及時清掃散落料粒,提高瀝青路面平整度控制效果。④熨平板設(shè)備的應(yīng)用,確定好高度后要提前進行預(yù)熱處理,待其接近瀝青混合料溫度后再行熨平。
路面碾壓也是影響瀝青路面平整度的重要原因,只有切實提高瀝青路面碾壓質(zhì)量,才能為路面平整度提供保障。瀝青路面的碾壓施工通常分為三大階段,即初壓、復(fù)壓與終壓,在碾壓過程中,工程人員還要保證壓路機在互相銜接的路段上碾壓,并確保碾壓順序符合具體的流程要求。還需注意的是,壓路機操作工程人員一定要充分明確自己的碾壓任務(wù),杜絕出現(xiàn)壓路機實際碾壓過程超出分界線的問題,必要時可借助彩旗或其他標(biāo)志物,同時還要根據(jù)碾壓次數(shù)對標(biāo)記位置進行調(diào)整,嚴格控制瀝青路面碾壓平整度與質(zhì)量。
路基與路面都是公路荷載的承擔(dān)者,只有切實提高路基部分的養(yǎng)護效果,才能保障公路建設(shè)施工質(zhì)量,為公路瀝青路面的平整性提供保證。路基部分的養(yǎng)護工作主要在于日常的檢測與護理,工程人員需定期對路基質(zhì)量進行監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)路基應(yīng)用過程中存在的問題,分析原因后采取針對性的解決措施,并利用維修技術(shù)進行加固處理,避免相關(guān)問題造成路面平整度破壞。路基部分應(yīng)用穩(wěn)定性取決于路肩橫坡適度以及邊緣順適程度,也在一定程度上受到表面整潔性以及沉陷缺口與積水等問題的影響,養(yǎng)護過程中還要對路基部分的整潔性、排水性能等進行全面排查,消除塌方、滑坡甚至泥石流等風(fēng)險,保障路基堅實性,將瀝青路面維持在穩(wěn)定、平整的狀態(tài)[6]。
準確的病害分析是實施高效養(yǎng)護工作的前提,瀝青路面應(yīng)用過程中,難免會因為行車荷載與自然因素的影響而呈現(xiàn)不同程度的病害,只有實施科學(xué)的養(yǎng)護與維修技術(shù),才能繼續(xù)保持公路瀝青路面的平整性,進一步延長公路路面的應(yīng)用年限。高效的日常防護工作是延緩路面損耗的有效途徑,工程人員還需合理采取預(yù)防性、經(jīng)常性的養(yǎng)護手段,及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)局部輕微的破損,避免發(fā)生病害擴散。如路面坑槽這一常見的瀝青路面破損病害,工程人員在進行維修養(yǎng)護時還要對其出現(xiàn)的根本原因進行分析,判斷路基是否存在變形問題,最后檢查路基是否損壞,并根據(jù)實際問題出現(xiàn)原因進行維修與養(yǎng)護。如公路瀝青路面出現(xiàn)大面積的路面坑槽,工程人員可使用小型攤鋪機進行路面修復(fù),這時松鋪系數(shù)應(yīng)維持在1.2左右;如坑槽面積不大,使用人工攤鋪修補即可,松鋪系數(shù)可控制在1.3~1.4,但需明確一點,攤鋪溫度維持在130℃左右才能保障修補效果[7]。
由于公路施工的質(zhì)量與應(yīng)用效果需求不同,其原料選用以及混合比都可能存在差異,對拌合運輸與攤鋪、壓實工作的技術(shù)要求也不盡相同。工程人員還需根據(jù)公路建設(shè)的實際用料,合理選擇養(yǎng)護方式。不同瀝青混合料的最佳養(yǎng)護溫度也不同,這也是養(yǎng)護工程中需重點關(guān)注的因素,工程人員需在明確實際應(yīng)用混合料溫度需求的前提下實施養(yǎng)護溫度控制,保障瀝青路面施工效果,如以石油瀝青為例,施工開展前現(xiàn)場溫度最低不能低于120℃,攤鋪過程則以110~130℃為宜,碾壓過程也要維持在110℃以上,最后等公路瀝青路面逐漸冷卻,才能正式開放公路并投入使用。
近年來,我國公路交通建設(shè)逐漸發(fā)展,瀝青路面在公路中的應(yīng)用也越發(fā)常見。工程單位與相關(guān)人員還需對公路瀝青路面應(yīng)用效果進行全面分析,了解路面平整性問題出現(xiàn)的原因,從根本上進行風(fēng)險防治。此外還要加大養(yǎng)護工作的升級力度,借助先進技術(shù)優(yōu)化養(yǎng)護效果,切實提高公路瀝青路面應(yīng)用質(zhì)量,為社會發(fā)展奠定交通基礎(chǔ)。