韓建麗
(聊城市交通發(fā)展有限公司,山東 聊城 252000)
縱觀世界范圍內(nèi)關(guān)于公路施工質(zhì)量控制這一領(lǐng)域的研究結(jié)果來看,美國是其中的佼佼者,早在20世紀中期,美國國家公路與運輸協(xié)會即通過試驗的形式獲取了豐富的有價值數(shù)據(jù),為施工質(zhì)量管理技術(shù)研究奠定了相應(yīng)的基礎(chǔ)。不僅如此,在21世紀初,美國在對國內(nèi)的45個州的交通運輸部門進行調(diào)查時,其中的40個州已經(jīng)擁有了相對完善的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證規(guī)范綱要,為公路路面施工質(zhì)量控制提供了堅實基礎(chǔ)。我國的公路施工質(zhì)量控制研究起步較晚,大約在20世紀80年代開始初具規(guī)模,以長安大學(xué)、東南大學(xué)和華南理工大學(xué)為代表的研究機構(gòu)針對路面可靠性研究和質(zhì)量指標參數(shù)變異性展開了研究,并且已經(jīng)取得了相應(yīng)的研究成果。現(xiàn)如今,我國部分省市已經(jīng)完成了公路施工質(zhì)量檢測標準的編寫。相較于同領(lǐng)域的研究狀況,本文提出了更加可行的公路路面施工質(zhì)量控制方法,能夠為公路建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展提供一定的參考。
一般來說,路基施工技術(shù)和路面施工技術(shù)是公路施工技術(shù)的兩個主要組成部分[1]。本文所探討的公路施工技術(shù)主要為路面施工。就我國的發(fā)展?fàn)顩r來看,水泥混凝土路面和瀝青路面是當(dāng)前我國公路路面施工的兩種主要形式:(1)水泥混凝土路面相較于瀝青路面而言平整度較差,并且在投入使用時會產(chǎn)生較大的噪聲,存在一定缺陷;(2)瀝青路面通常涵蓋墊層、基層和表層3個部分,在實際施工期間有著較高的效率,意味著公路工程的施工周期相對較短。同時,瀝青路面還具備較為理想的平整性和延展性,后續(xù)修復(fù)難度也相對較低。
在公路路面實際施工之前,應(yīng)當(dāng)做好施工計劃,施工流程在編制施工計劃中占據(jù)重要地位,只有事先明確施工流程,才可以為施工過程中各項資源和人力的調(diào)配提供更加精準的指導(dǎo)。在公路路面施工時,可以參考圖1所示的施工流程。
圖1 公路路面施工流程
對于公路路面施工,作為主要施工原材料的瀝青是施工質(zhì)量控制工作中的重要組成部分,瀝青材料的質(zhì)量對公路路面施工質(zhì)量有決定性作用。在對瀝青材料進行衡量時,包含多種指標,如軟化點、延度、針入度以及動力黏度等。以動力黏度為例,動力黏度亦可理解為瀝青材料本身的黏性,其具體含義是在外力的影響下瀝青材料本身抵抗剪切變形的能力,是瀝青內(nèi)部材料阻礙外力傳遞特性的一種直觀反映,多用黏度這一指標進行量化分析。一般情況下,在檢測瀝青材料的黏性時,需要借助60℃動力黏度試驗,而在這一試驗中,毛細管黏度計法是一種使用頻率較高的類型。其計算公式為:
式中,η為公路路面施工中使用的瀝青材料的動力黏度,Pa·s;t為時間,s;k為黏度計結(jié)構(gòu)常數(shù)。
在控制瀝青混合料質(zhì)量的過程中,最重要的一點即為瀝青混凝土配合比設(shè)計,這一流程需要與現(xiàn)行規(guī)范為標準,借助熱拌瀝青混合料的目標配合比、生產(chǎn)配合比以及生產(chǎn)配合比驗證的方式,對最佳瀝青用量和礦料集配加以有效確定。在施工之前,需要進行瀝青混合料攪拌工作,在攪拌過程中,瀝青混合料中各種骨料的配合比可以參考表1。通常來說,這項工作需要由工地試驗室完成,并將配制完成的瀝青材料送至具備檢測資質(zhì)的專業(yè)檢測機構(gòu)進行檢測,確保瀝青材料的質(zhì)量可以與施工需求相匹配。
表1 瀝青混合料中各種骨料的配合比
在公路建設(shè)完成并實際投入使用之后,雨水、雪水以及地面徑流等多項要素均會對路面造成侵蝕作用,長此以往,公路路面被腐蝕的可能性會較大,進而對公路的結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成消極影響。解決這一問題一方面需要依托于公路施工結(jié)束之后的養(yǎng)護與治理,另一方面,還需要在施工過程中采用高水平的施工技術(shù)實現(xiàn)高效化的路面防水,這也是為公路路面施工質(zhì)量提供保障的一項關(guān)鍵措施。在實際施工過程中,施工團隊可以在充分掌握所在地區(qū)實際情況的基礎(chǔ)上,在公路兩側(cè)進行熱瀝青材料的攤鋪,這一操作的主要目的是完全封死公路兩側(cè)存在的孔洞,從而有效防范水分滲漏。
完成公路施工后,施工團隊還要對路面的防水性能進行檢測,從而判斷公路的強度是否符合實際使用需求,在這一過程中,對公路路面的孔隙率進行檢測可以反映公路的透水性能。具體來說,相關(guān)主體可以選取若干塊正方體的已經(jīng)成型的公路路面面層施工樣品,使用排水法測試其孔隙率。開始測驗之前,首先需要測量樣品的長、寬、高,計算其體積[2]。然后,將需要進行試驗的樣品放到烘干箱中進行烘干處理,如圖2所示,烘干過程需要持續(xù)24 h,并將烘干箱的溫度設(shè)為60℃。烘干處理后,試驗人員需要稱取此時樣品的質(zhì)量,并做好記錄。之后,將烘干的樣品轉(zhuǎn)移到清水中浸泡,應(yīng)當(dāng)注意的是,在浸泡過程中,需要使用鐵鉤或繩子等工具從外部連接樣品,使樣品在水中處于懸浮狀態(tài),避免與容器底部或四周直接接觸,公路樣品的浸泡時間需要持續(xù)48 h。完成浸泡后,不取出樣品,使用電子秤對水中的樣品質(zhì)量進行稱量,為了避免誤差,應(yīng)進行幾次重復(fù)測量,并對測量結(jié)果進行記錄。
圖2 公路檢測樣品烘干處理
完成上述操作之后,即可通過公式對樣品的孔隙率進行計算,具體如下:式中,P為檢測的公路樣品的孔隙率,%;m1為烘干后的檢測樣品的實際質(zhì)量,g;m2為在水中時公路檢測樣品的實際質(zhì)量,g;ρ為水的密度,g/cm3;V為檢測樣品的體積,cm3。
另外,在后續(xù)開展的公路養(yǎng)護工作中,灑水作業(yè)的進行需要始終保持均勻的速度,遵循自公路中央向公路兩側(cè)的順序,一旦在公路養(yǎng)護時期出現(xiàn)公路路面局部位置滲水的情況,應(yīng)當(dāng)在短時間內(nèi)使用正確措施進行有效處理。在必要情況時,施工團隊還可以進行排水盲溝和溝渠的修建,提升公路的排水與防水能力。
在控制公路路面質(zhì)量的過程中,平整度是其中的一項重要指標。要使公路路面平整度達到理想標準,須注重正確控制方法的應(yīng)用,具體而言,可以從以下兩個方面出發(fā):
1)對公路路面基層材料進行全方位的把控。通常來說,當(dāng)路面基層材料不同時,針對其所使用的平整度控制技術(shù)也有所不同,因此,施工團隊?wèi)?yīng)當(dāng)在充分結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)上,采取更具針對性的措施,確保公路路面的平整度。舉例來說,在公路路面施工過程中,如果路面基層為水泥碎石基層,路面施工時涉及的每一道施工程序均應(yīng)當(dāng)把控在路面材料終凝之前,尤其是路面的攤鋪與碾壓工作,這不僅可以實現(xiàn)施工周期的有效縮短,還能有效降低施工難度。在完成路面碾壓施工后,為了確保路面平整度符合相關(guān)標準,施工團隊還需要檢測壓實度,若測驗結(jié)果與前期設(shè)計和規(guī)劃的標準與要求存在差異,則需要進行二次碾壓,直到碾壓效果符合實際的施工要求[3]。另外,如果公路路面基層為石灰穩(wěn)定土基層,則其平整度控制施工的難度則較低,在對平整度不符合要求的路段進行處理時,僅需要使用平地機即可以達到目的。
2)在實際開展路面平整度控制工作時,同樣需要有效控制瀝青混合料的質(zhì)量,否則會對路面壓實效果產(chǎn)生較為直接的影響。所以,在進行瀝青混合料的配置時,熱拌處理是必不可少的流程,待瀝青混合料自然冷卻至相應(yīng)溫度后,才能進行后續(xù)的攤鋪和碾壓操作。
綜上所述,公路是國家陸路交通體系中的關(guān)鍵構(gòu)成要素。在公路施工過程中,施工團隊?wèi)?yīng)當(dāng)樹立起正確的質(zhì)量管控理念,確保每個施工流程均能達到相關(guān)規(guī)范的要求。路面施工作為公路施工的重點內(nèi)容,其質(zhì)量控制工作水平須得達到更高的水準,同時注重施工流程、施工原材料、路面平整度、防水滲漏等內(nèi)容,確保公路路面的性能滿足實際使用需求,并具備較長的使用壽命,帶動沿線地區(qū)的發(fā)展。在未來,交通領(lǐng)域應(yīng)不斷研發(fā)更加先進的道路施工技術(shù),確保公路效益目標得以實現(xiàn)。