當前國內(nèi)市政道路工程建設項目規(guī)模、 建設總量呈現(xiàn)出逐年增長趨勢,瀝青混凝土作為常見路面施工材料,在國內(nèi)外市政工程建設中得到了廣泛應用。 有學者運用層次分析法建立了施工質(zhì)量控制體系, 一些學者引入PQI 指標進行路面無損檢測。 本文結(jié)合項目實例進行瀝青混合料施工技術方案與控制要點的總結(jié), 以期為同類路面施工項目的現(xiàn)場管理提供借鑒意義。
以某市政道路路面施工項目為例, 該項目施工地點位于山東省淄博市某工業(yè)園區(qū),屬城市主干路Ⅱ級,設計行車速度為40 km/h,線路全長約為2.38 km,標準橫斷面為7 m(人行道)+16 m(車行道)+7 m(人行道),路面結(jié)構(gòu)層總厚度為65 cm,其中,各分層厚度及材料成分見表1。
表1 路面結(jié)構(gòu)層厚度及材料成分
該項目施工區(qū)域?qū)侔霛駶櫚敫珊档臏貛Ъ撅L氣候, 夏季高溫多雨、冬季寒冷干燥,全年無霜期為180~220 d,年平均日照時數(shù)為2 209.3~2 523.0 h,年平均降水量為650 mm,平均相對濕度為59%~64%,年平均氣溫為12.5~14.2 ℃。 該項目為當?shù)厥姓窐蚧A工程,總投資約為3 640 萬元,由于項目總線路較長、空間跨度大、工程作業(yè)量復雜、途經(jīng)路段環(huán)境多變,一定程度上增加了現(xiàn)場施工管理的難度,因此,既需完善前期施工技術準備工作,同樣也應在道路施工過程中加強技術管理,保證施工質(zhì)量、工程量與合同約定相符。 其中,施工準備主要圍繞以下3 個環(huán)節(jié)實施。
1)施工材料選擇,根據(jù)該路面施工項目的氣候條件、道路等級、設計交通承載量等信息,擬選用70 號B 級瀝青作為原料,為檢驗原料選用的合理性,參考JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》對2 個標段分別采用的70 號石油瀝青(ZB1 標段)與基質(zhì)瀝青(ZB2 標段)進行指標檢測,其各項指標統(tǒng)計結(jié)果見表2[1]。 從中可以看出,ZB1 標段瀝青材料的抗老化性能優(yōu)于ZB2 標段,因此,以70 號B 級瀝青為最優(yōu)材料,搭配質(zhì)地堅硬、無風化、雜質(zhì)含量低于3%的硬質(zhì)巖、石屑作為集料,選用憎水性石灰?guī)r加工制成礦粉作為填料,完成施工原材料的準備。
表2 兩種瀝青在相應標段的各項指標統(tǒng)計結(jié)果
2)配合比設計,基于馬歇爾試驗與室內(nèi)試配結(jié)果確認瀝青混合料的目標配合比, 經(jīng)由二級篩分處理后以瀝青最佳用量±0.3%比例選用350 t/h 拌和機進行試拌, 確認設計油石比為5.9%。3)試驗路段鋪筑,在正式開始瀝青混凝土路面施工前,預先選擇長100 m 的試驗路段進行瀝青混凝土試鋪, 確認施工機械選型、拌和機工藝參數(shù)、混合料攤鋪碾壓工藝、施工縫處理方式等參數(shù), 將生成試驗路段的檢測報告上報至監(jiān)理單位,獲取批復后正式開始施工[2]。該項目中綜合運用了水穩(wěn)定性檢驗、 高溫穩(wěn)定性試驗等方法進行試驗路段的瀝青混合料性能檢驗,以高溫穩(wěn)定性試驗為例,以(60±0.5)℃的溫度條件、(0.7±0.05)MPa 的壓力條件對試驗路段進行車轍動穩(wěn)定度試驗,試驗結(jié)果見表3。
表3 試驗路段高溫穩(wěn)定性試驗結(jié)果
3.1.1 瀝青混合料拌和
該項目中選用拌和機的設計拌和能力為320 t/h, 搭載除塵裝置,滿足綠色施工技術要求。 在啟動拌和機前預熱機械設備,干拌2 鍋集料后廢棄,以155~165 ℃、165~190 ℃溫度分級進行瀝青、集料的加熱處理,利用螺旋升送器將填料加入拌和容器內(nèi), 將干拌、 濕拌時長分別控制在5~10 s 和35~40 s 以內(nèi),保證出料環(huán)節(jié)混合料的溫度不低于145 ℃,且集料的含水量≤1%,保證瀝青混合料拌和質(zhì)量符合要求[3]。
3.1.2 瀝青混合料運輸
根據(jù)瀝青混合料拌和總量與施工現(xiàn)場的運輸距離確認運料車數(shù)量,確保在單臺攤鋪機前至少停留3 輛運料車,且運料車與攤鋪機間距不得小于100 mm, 保持混合料攤鋪過程連續(xù)、不間斷。 在出料環(huán)節(jié),控制瀝青混合料出料、運送至現(xiàn)場的溫度≥135 ℃,在運料車車廂內(nèi)壁距底板300 mm 處增設檢測孔,將溫度計插入1/2 深度處進行混合料溫度檢測,并嚴格控制運輸過程中的車輛行駛速度,在車廂上方覆蓋防雨蓋布,防范在運輸過程中混合料發(fā)生離析現(xiàn)象。
3.1.3 混合料攤鋪與碾壓
在瀝青混合料攤鋪環(huán)節(jié),選用2 臺攤鋪機以梯隊式開展攤鋪作業(yè),將相鄰攤鋪機間距控制在10 m 以上,保持兩幅搭接30 mm 左右寬度,相鄰層間的縱接縫錯開距離不小于150 mm。將熨平板以110 ℃溫度預熱0.5 h,以3 m/min 的速度進行緩慢、均勻、連續(xù)攤鋪作業(yè),保證攤鋪過程中混合料溫度≥135 ℃,確保在出料環(huán)節(jié)布料器內(nèi)至少預留2/3 體積的混合料,防范在混合料攤鋪過程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象,并及時查看攤鋪層厚度,將路面初始壓實度控制在85%以上。在混合料碾壓環(huán)節(jié),現(xiàn)場共設置5 臺壓路機,沿水平方向錯開碾壓斷面,與攤鋪機保持同步碾壓作業(yè)。 在初壓環(huán)節(jié),預先選用鋼輪壓路機以2 km/h 的速度對表面進行2 次靜壓,按由低到高、由外至內(nèi)的順序進行路面壓實處理,保持混合料內(nèi)部溫度在130 ℃以上,嚴格控制碾壓路段長度,并檢查路面平整度,保證路面壓實度達標;在復壓環(huán)節(jié),以3.5 km/h 的速度對60 m 長路段進行碾壓處理,將碾壓輪重疊部分寬度控制在輪寬的1/3 左右,經(jīng)復壓保證路面的壓實度達標;在終壓環(huán)節(jié),保證混合料內(nèi)部溫度≥70 ℃,利用雙輪鋼筒式壓路機以3 km/h 的速度對路面進行2 次碾壓,直至表面無明顯輪跡,結(jié)束終壓作業(yè)。其基本工藝流程如圖1 所示。
圖1 混合料攤鋪與碾壓工藝流程圖
3.1.4 路面接縫處理
該項目中選用2 臺攤鋪機進行同步碾壓作業(yè), 將已攤鋪部分預留100 mm 的寬度作為后續(xù)碾壓的基準作業(yè)面,依托終壓環(huán)節(jié)的跨縫碾壓作業(yè)完成路面接縫處理, 將相鄰熱接縫的錯開距離控制在約150 mm,并利用3 m 直尺進行接縫部位檢查,保證路面平整度達標。 橫向接縫為冷接縫,將相鄰冷接縫的錯開距離控制在1 m 以上,依據(jù)5%的斜率進行冷接縫端頭部位的攤鋪及碾壓作業(yè),并在混合料徹底冷卻前利用切縫機、鑿巖機進行接縫處理,保證橫縫連接部位實現(xiàn)平順過渡。
3.1.5 成品保護
待完成瀝青混凝土路面攤鋪作業(yè)后, 落實表面覆蓋養(yǎng)護與灑水降溫處理,并保持瀝青層的清潔度,嚴禁隨意堆放其他施工材料,防止污染路面。 待確認混合料表面溫度<50 ℃后,重新開放路面交通。
3.2.1 混合料拌制與運輸控制
在瀝青混合料拌和環(huán)節(jié), 預先對選用的拌和機進行工藝參數(shù)調(diào)試,提前做好拌料工作,將熱料倉內(nèi)混合料的存放溫度控制在10 ℃以上,并且在運料車運輸與進場過程中逐車檢測混合料溫度, 對于不符合質(zhì)量要求的混合料進行統(tǒng)一處理,填寫發(fā)料單及質(zhì)檢單。 在混合料運輸前,預先在運料車的車廂內(nèi)壁均勻涂覆薄層隔離劑,防止在混合料卸料環(huán)節(jié)因物料黏結(jié)在內(nèi)壁產(chǎn)生離析問題;在混合料裝車環(huán)節(jié),沿前、中、后部進行分段裝料,并安排專人指揮進行混合料裝卸;在運輸過程中確保車廂表面均勻覆蓋防水蓋布,避免因雨水下滲影響混合料質(zhì)量。
3.2.2 混合料攤鋪工藝控制
在混合料攤鋪前,預先完成下承層表面檢查,確認表面清潔、平整度達標后,在下承層上均勻撒布黏層瀝青;將熨平板預熱后置于墊塊上, 按不同結(jié)構(gòu)層的設計厚度與松鋪系數(shù)進行熨平板高度、坡度、仰角等指標的調(diào)整;在攤鋪過程中,將布料槽內(nèi)的液面高度至少控制在中軸上方, 以不低于2 m/min的速度進行連續(xù)、勻速攤鋪作業(yè),保證混合料攤鋪質(zhì)量。
3.2.3 瀝青混合料碾壓過程控制
嚴格遵循初壓、復壓、終壓的工藝流程進行混合料碾壓作業(yè),完成路面平整度、壓實度檢查,保證壓路機連續(xù)均勻開展碾壓作業(yè)。 待完成碾壓作業(yè)后,嚴格執(zhí)行施工路段的封閉交通管理,待落實成品養(yǎng)護后重新開放交通。
3.2.4 瀝青混凝土路面質(zhì)量檢測
該項目中選用鉆孔法進行路面厚度、壓實度檢測,先選用3 m 直尺進行冷熱接縫部位的平整度檢驗,其余路段則利用連續(xù)平整度儀進行路面平整度校核。 考慮到該項目中選用AC-16C、AC-25C 型瀝青混凝土材料, 因此, 不涉及滲水系數(shù)檢測。 在路面外觀質(zhì)量檢查環(huán)節(jié), 采用目視法查看路面是否平整,檢查有無漏壓部位,查看是否存在明顯輪跡、空鼓、裂縫等質(zhì)量缺陷,并及時告知施工方進行缺陷部位的修復處理,保證路面外觀質(zhì)量達標。