林明明
(1.河南科技大學(xué)土木工程學(xué)院,河南 洛陽 471000;2.中石化河南石油勘探局有限公司房地產(chǎn)管理中心,河南 南陽 473000)
公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是高原地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵點,通過修建公路可以提高貨物運輸?shù)臅r效性,加快高原區(qū)域的經(jīng)濟轉(zhuǎn)換效率。但在公路修建過程中受高原區(qū)域低溫影響,凍土層及外界環(huán)境因素會加大工程道路的施工難度。特別是瀝青路面施工,環(huán)境因素所產(chǎn)生的影響會縮短路面使用壽命、增加養(yǎng)護工作量,在一定程度上加大了成本損耗量,制約高原區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展。為此,必須根據(jù)高原凍土層區(qū)域特點,深入分析瀝青路面的施工技術(shù),并提出相應(yīng)的解決措施,確保路面修建和投入使用期間可以承載更多的外部作用力,保證運行安全,使瀝青路面在全生命周期內(nèi)發(fā)揮更大價值。本文針對高原凍土區(qū)域瀝青路面施工技術(shù)及質(zhì)量控制進行探討,僅供參考。
高原凍土區(qū)域的復(fù)雜地質(zhì)特性對道路施工有很大影響。因此,在施工過程中應(yīng)加強施工技術(shù)管控,針對凍土層產(chǎn)生的施工干預(yù)進行分析,并結(jié)合施工技術(shù)、質(zhì)量控制措施,制定有針對性的解決方案,避免施工中出現(xiàn)問題,確保瀝青路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
瀝青路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施的落實是采取科學(xué)性、規(guī)范性的管控機制,確保施工中各要素可以達到高度契合,在工程建設(shè)中發(fā)揮出各要素的主體功能。同時,每一項規(guī)范體制的建設(shè)及落實,都可以增強整個施工流程的管控力度,充分發(fā)揮工作人員的積極性和施工技術(shù)的規(guī)范性,提高工程建設(shè)質(zhì)量,為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。
道路建設(shè)是高原區(qū)域交通運輸發(fā)展的基礎(chǔ)保障。但在實際施工中受凍土區(qū)域的影響,整個路面結(jié)構(gòu)嚴重損傷。針對施工中出現(xiàn)的問題,需要采取規(guī)范的施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施加以解決,以有效改善路面結(jié)構(gòu),延長工程項目的使用周期,使路面結(jié)構(gòu)在長時間、高負荷的運行模式下也不會發(fā)生開裂和破損問題,確保道路行車安全。
與平原區(qū)域相比,高原區(qū)域的紫外線較強,陽光長時間照射將對瀝青產(chǎn)生輻射影響,加速瀝青老化,在一定程度上縮短瀝青材料的使用壽命。另外,由于高原區(qū)域本身的低溫特性,會加劇整個地質(zhì)區(qū)域的凍土問題,增加前期規(guī)劃與中期施工難度,道路在投入使用過程中,受區(qū)域季節(jié)性氣候和高強度紫外線的影響,導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生物理損傷,如瀝青路面防滑性能、防水性能等在一定程度上加大了行車安全風(fēng)險。在工程施工中,凍土區(qū)域?qū)β坊a(chǎn)生的影響會延長工程的施工周期,增加前期成本損耗。隨著國家政策的落實,相關(guān)部門和企業(yè)針對高原地區(qū)瀝青路面施工技術(shù)研究投入較大的資源,但受傳統(tǒng)施工技術(shù)和我國對高原凍土區(qū)域施工經(jīng)驗缺失等方面的影響,在某些方面仍有一定的局限性。如施工材料、施工技術(shù)、施工設(shè)備等。其中某一項施工工序不合格或不規(guī)范,必然會降低整體工程質(zhì)量。因此 ,需要在后期發(fā)展過程中,加大各類資源和施工技術(shù)的研發(fā)力度,結(jié)合高原區(qū)域的土質(zhì)特征和外界環(huán)境的干擾因素,深入剖析道路路面施工技術(shù)的各項關(guān)鍵點,并將其應(yīng)用于高原地區(qū)建設(shè),以滿足交通運輸?shù)陌l(fā)展要求。
高原區(qū)域海拔較高、紫外線較強、整體氣溫較低、晝夜溫差變化較大,將加速瀝青混合原料的老化。例如,降低瀝青原料的粘附性,在瀝青路面投入使用過程中,外界環(huán)境因素和車輛行駛產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)影響因素,將加大瀝青路面損耗,進而產(chǎn)生裂縫,嚴重影響車輛行駛安全。
高原凍土區(qū)域土層具有傳溫特性,特別是在長時間零下低溫的凍土層,由于外界環(huán)境的低溫作用,將降低瀝青混合原料的結(jié)構(gòu)特性,導(dǎo)致整項攤鋪碾壓工作在規(guī)定的溫度時限內(nèi)難以進行有效施工。特別是在極低溫條件下,瀝青溫度已不能達到實際平鋪效果,導(dǎo)致工程質(zhì)量下降,如果不及時處理,極易造成瀝青路面的橫向裂縫。
高原區(qū)域自然環(huán)境惡劣,經(jīng)常發(fā)生雪災(zāi)、霜凍等自然災(zāi)害,且晝夜溫差變化較大。施工期間出現(xiàn)大風(fēng)、急劇降溫等情況,會對施工材料、施工設(shè)備等造成嚴重影響,使工程項目無法在規(guī)定的周期內(nèi)完成。這也是造成高原區(qū)域道路施工周期中施工停滯的主要原因。這類自然災(zāi)害的持續(xù)性影響較廣,施工人員必須克服艱難險阻,完成一系列施工任務(wù),大大增加了整體施工難度。
瀝青混合原料在制備前期需要進行預(yù)拌處理,并充分考慮到實際施工屬性及外界環(huán)境的影響,嚴格控制攪拌時間、溫度、濕度等。同時,應(yīng)確保各類混合用料符合凍土區(qū)域施工需求。在拌和時,應(yīng)調(diào)整原料區(qū)和待料區(qū)的原料粒徑,分析出冷料倉供料比之間的平衡度,調(diào)節(jié)拌和裝置參數(shù)。在此過程中,可以先分析整個區(qū)域內(nèi)的施工因素,對拌料設(shè)施和原料之間的搭配度進行抽樣試驗,如果試驗結(jié)果符合施工要求,方可進行下一道工序。如與預(yù)期設(shè)定參數(shù)存有差異,需重新調(diào)整,直至采樣試驗的各項參數(shù)符合工程建設(shè)參數(shù)。
在進行瀝青路面攤鋪時,攤鋪機的運行速度必須勻速、緩慢,在施工區(qū)域分層填筑時,通常時間設(shè)定在3~7m/min。在攤鋪交叉口位置時,考慮到拐角區(qū)域?qū)備伣Y(jié)構(gòu)的影響,需要有專業(yè)技術(shù)人員指揮。如果在施工中存在缺陷或缺口,導(dǎo)致攤鋪不足,需要人工找補。在攤鋪工序完成后,應(yīng)進行質(zhì)量合格檢驗,如果攤鋪參數(shù)不符合預(yù)測基準,應(yīng)重新攤鋪處理。
碾壓施工技術(shù)是對區(qū)段內(nèi)的瀝青原料進行初壓、重壓,避免在實際碾壓過程中出現(xiàn)碾壓不均衡或漏壓的問題。同時,要保證各碾壓環(huán)節(jié)之間的連貫性與貼合性。如果壓路機暫停,需要分析壓路機在此區(qū)域停止期間產(chǎn)生的震動參數(shù),如果壓路機行駛期間變道,需要調(diào)整壓路機角度,避免速度波動較大,以有效保證瀝青路面碾壓結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
在進行瀝青路面壓實施工時,需要分析區(qū)域內(nèi)各類原料的配比情況,增強壓路機的壓實精度,確保壓路機各項運行參數(shù)可以精準壓實、凝合瀝青原料,保證每一路段中路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實際應(yīng)用過程中,壓路機的壓實工作主要是對瀝青混合料內(nèi)的縫隙進行物理施壓,縮小物料之間的間距,從而提高路基自身的密實度,增強路面的耐久性。
道路施工中通常面臨縱向與橫向交叉的問題,容易產(chǎn)生施工縫隙,特別是高原凍土區(qū)域。當施工區(qū)域處于低溫環(huán)境時,瀝青溫度會急劇下降,導(dǎo)致橫向與縱向交叉節(jié)點產(chǎn)生裂縫。瀝青路面接縫施工技術(shù)是針對道路產(chǎn)生的施工縫隙進行處理,提高路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進行縱向施工時,可采用兩臺攤鋪機同向運動,通過梯隊聯(lián)合的攤鋪方式,實現(xiàn)路面縫隙的無縫處理。具體操作工序如下:攤鋪混合料時,預(yù)留15~25cm位置,此區(qū)域無需壓實。當攤鋪機械工作時,受水平擠壓力,攤鋪層會出現(xiàn)8~12cm的重疊區(qū)域,此區(qū)域則可利用熱接縫的施工方式進行二次碾壓處理,以解決縫隙問題。對于橫向施工縫隙,可采取平接縫的方式,用鋸縫機在攤鋪層裂縫區(qū)域進行切割,以達到縫隙優(yōu)化的效應(yīng)。另外,在攤鋪前期,應(yīng)清理接縫區(qū)域內(nèi)的粉塵和各類雜質(zhì),避免雜質(zhì)混入瀝青原料內(nèi),破壞瀝青路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
高原凍土區(qū)域瀝青路面施工病害問題的產(chǎn)生,大多數(shù)是由于瀝青原料配比不合格、瀝青溫度調(diào)控不精確、碾壓力度不足,導(dǎo)致路面成型質(zhì)量較差,在后期使用過程中出現(xiàn)坍塌、開裂等問題。因此,必須結(jié)合高寒地區(qū)的自然環(huán)境和氣候變化因素,合理制定施工方案,保證每項施工工序的精確性,提高工程建設(shè)質(zhì)量。
原料是瀝青路面施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),在前期采集、中期施工存儲、后期運維過程中,都必須嚴格配比和檢測,確保工程所用材料符合基礎(chǔ)設(shè)定要求。同時,應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟、環(huán)境等因素,確保材料成本的精細化管理。材料進場時,應(yīng)配備專業(yè)人員對原料數(shù)量、質(zhì)量等進行二次核驗,待原料檢測合格后,方可進入瀝青拌和站進行原料配比。部分道路工程項目中原材料消耗量較大,針對這一現(xiàn)象,可采取抽樣檢測方式來提高實際檢測效率,避免消耗前期準備工作時間。原材料拌和時,必須確定瀝青混合料等級,嚴格控制瀝青原料的出廠溫度,以保證在低溫條件下瀝青拌和效率符合工程攤鋪、壓實要求。
在對機械設(shè)備進行質(zhì)量控制時,必須以設(shè)備性能、類型為出發(fā)點,嚴格檢測設(shè)備常態(tài)化運行和高負荷運行的損耗情況,制定相應(yīng)的運維工序,在規(guī)定時間內(nèi)對機械設(shè)備進行維護處理,保證設(shè)備的使用性能。另外,在高寒區(qū)域,機械設(shè)備磨損度較大,可以根據(jù)工程量采購備用設(shè)備,如果遇到突發(fā)狀況設(shè)備無法正常工作,可及時啟動備用設(shè)備,避免原材料因低溫產(chǎn)生凝合問題,保證工程施工的持續(xù)性。
質(zhì)量評價體系是為整個施工工序提供一個質(zhì)量約束點,如對瀝青層的質(zhì)量性能檢測,且需要針對不同施工工序的分析處理,如拌和工序、碾壓及壓實工序等。每一項檢測任務(wù)必須嚴格遵守前期設(shè)定的參數(shù)基準,并將責任落實到個人,施工出現(xiàn)問題時,立即對負責人進行懲處,從而保證工程建設(shè)質(zhì)量。
綜上所述,高原凍土區(qū)域的地質(zhì)因素、環(huán)境因素均對瀝青路面施工造成嚴重影響,工程項目在推進過程中,必須綜合考慮瀝青原材料、施工工藝、機械設(shè)備與施工環(huán)境的影響,嚴格設(shè)定各類施工技術(shù)及質(zhì)量管控基準,提高工程建設(shè)質(zhì)量,為工程項目的持續(xù)性推進奠定堅實基礎(chǔ)。期待在后續(xù)發(fā)展過程中,建筑企業(yè)加大對施工技術(shù)、施工工藝的研發(fā)力度,全面克服凍土環(huán)境的干預(yù)問題,策應(yīng)國家全面發(fā)展戰(zhàn)略的開展。