萬(wàn)星
(福建神通建設(shè)工程有限公司,福建 龍巖 364100)
隨著公路交通的日益繁忙和載重車(chē)輛的增多,路面的質(zhì)量和耐用性成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)不僅具備出色的耐磨性、抗滑性和防滲性,更能為駕駛員提供舒適、安全的行車(chē)體驗(yàn)。然而,要確保這些性能得以充分發(fā)揮,僅依賴(lài)材料的選擇是不夠的,更需要精湛的施工技術(shù)和科學(xué)的施工管理。對(duì)公路瀝青混凝土路面施工技術(shù)進(jìn)行深入研究,不僅可以進(jìn)一步提高公路建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),還能為公路工程帶來(lái)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
某公路工程項(xiàng)目位于城市核心區(qū)域,作為一條主要的城市主干路,其總長(zhǎng)達(dá)到44.2km,設(shè)計(jì)行車(chē)速度為80km/h,雙向六車(chē)道,總路面寬度為24.8m??紤]到耐用性和行車(chē)舒適性,路面的表層選擇了瀝青混凝土結(jié)構(gòu),而基層則采用了穩(wěn)固耐久的水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)。由于該路段的重要性和預(yù)期的高通行量,建設(shè)單位對(duì)這一項(xiàng)目的施工質(zhì)量有著極高的期望和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.1 粗集料
在該工程中,瀝青混凝土路面的施工精心選擇了質(zhì)量上乘的粗集料。這些集料特點(diǎn)為結(jié)實(shí)、干爽、未受風(fēng)化影響,并且具有優(yōu)良的級(jí)配。具體而言,底層使用的碎石材料是石灰?guī)r,這種碎石的壓碎值應(yīng)控制在28% 以下,其針片狀顆粒的含量應(yīng)保持在4.7%~10.2%之間,而含泥量則應(yīng)為2.7%。而對(duì)于中上層,所采用的是玄武巖碎石,這種碎石的壓碎值要求更為嚴(yán)格,不得超過(guò)13.7%,其含泥量為0.9%,磨光值和磨耗值分別為48.7 和10.8。值得一提的是,無(wú)論是石灰?guī)r還是玄武巖碎石,它們與瀝青的黏附性都達(dá)到4 級(jí)標(biāo)準(zhǔn),這意味著其質(zhì)量完全滿(mǎn)足工程施工要求。
2.1.2 細(xì)集料
在該工程中,為瀝青混凝土路面選擇的細(xì)集料是高質(zhì)量的機(jī)制砂,這種材料內(nèi)部清潔、干爽,未出現(xiàn)風(fēng)化的跡象,并且與瀝青表現(xiàn)出良好的黏附性。細(xì)集料的級(jí)配完全遵循《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)中所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。具體來(lái)說(shuō),細(xì)集料中的含泥量需嚴(yán)格控制在3%以?xún)?nèi),同時(shí)其相對(duì)密度也需滿(mǎn)足或超過(guò)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)中的2.5%標(biāo)準(zhǔn)。另外,關(guān)于砂的含量,該細(xì)集料中砂當(dāng)量也被要求維持在60%或更高。為確保施工的順利進(jìn)行和材料的持久性,所有進(jìn)場(chǎng)的細(xì)集料都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格質(zhì)檢并獲得合格認(rèn)證,且在工地上,還需進(jìn)行合理的存儲(chǔ)以確保其品質(zhì)[1]。
2.1.3 其他材料
在該工程中,除了集料,還選用了多種其他關(guān)鍵原材料,包括瀝青、礦粉和水。對(duì)于瀝青材料,它具有一系列的嚴(yán)格技術(shù)指標(biāo):其延度需達(dá)到或超過(guò)35cm,閃點(diǎn)則應(yīng)高于230℃。尤其是在中上層的瀝青材料中,還可以混入特定的改性劑,以進(jìn)一步提升材料的性能和耐用性。在礦粉方面,所選用的是石灰石粉末,它的質(zhì)量要符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這種礦粉在內(nèi)部是清潔且干燥的,其使用量在整個(gè)混合物中被控制在大約2%。更為重要的是,其親水系數(shù)應(yīng)低于1,確保其與瀝青的良好結(jié)合。而對(duì)于水這一原材料,其品質(zhì)也尤為關(guān)鍵,所選用的水必須是清潔的飲用水標(biāo)準(zhǔn),且其pH 值需保持在6.5,確保水中不含任何可能影響混凝土性能的雜質(zhì)。
2.2.1 清理與檢查
在路面施工之前,基層處理是至關(guān)重要的。首先,需要使用專(zhuān)業(yè)工具徹底清除基層表面的垃圾和塵埃,確保其干凈、無(wú)塵并且完全干燥。在清理基層的過(guò)程中,對(duì)于突出或凹陷的部位,都應(yīng)進(jìn)行修復(fù),確保整體平整度。完成清理和整平后,基層需要進(jìn)一步檢查,以確保其性能達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。基層的復(fù)檢涉及多項(xiàng)參數(shù),例如高程、平整度、壓實(shí)度和填料質(zhì)量,這些都需要滿(mǎn)足《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1—2017)的標(biāo)準(zhǔn)。如果在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題,施工單位必須立即進(jìn)行調(diào)整;超高的部分應(yīng)按0.1%的漸變進(jìn)行處理。每一次的調(diào)整和檢查都需要記錄和存檔,以備后續(xù)查驗(yàn),只有在復(fù)檢滿(mǎn)足要求后,才能進(jìn)行下一步的透層油施工[2]。
2.2.2 透層油施工
透層油是一個(gè)關(guān)鍵步驟,目的是加強(qiáng)基層與上層之間的黏合,確保路面形成一個(gè)完整的整體。該工程中選擇了乳化瀝青液體作為透層油的材料。施工前,天氣條件是需要特別考慮的因素,因?yàn)樵诖箫L(fēng)、大雨或溫度低于10℃的條件下,不適宜進(jìn)行透層油的施工。當(dāng)條件允許施工時(shí),應(yīng)使用專(zhuān)門(mén)的灑布機(jī)械一次完成,確保其噴灑均勻。對(duì)于那些機(jī)械難以覆蓋的部分,可以通過(guò)人工方式進(jìn)行噴灑,完成后,透層油需要向下滲透5~10cm,與基層形成緊密連接,之后才能開(kāi)始上層施工。
瀝青混凝土路面施工的核心環(huán)節(jié)之一是瀝青混合料的拌和。在該工程中,所有混合料都是在專(zhuān)門(mén)的工廠(chǎng)內(nèi)按照預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拌和。拌和場(chǎng)所配備的先進(jìn)設(shè)備包括:瀝青拌和機(jī)1 臺(tái),強(qiáng)大的柴油發(fā)電機(jī)組(功率范圍在500~700kW),專(zhuān)用的瀝青脫桶機(jī)、上料機(jī)等。需要注意的是,所用的瀝青拌和機(jī)是間歇式的,日生產(chǎn)能力達(dá)到500t 并應(yīng)具備熱料篩分系統(tǒng)、專(zhuān)門(mén)的拌和區(qū)、加熱裝置以及出料和存料系統(tǒng)。此外,機(jī)器還配備有上料系統(tǒng),確保了混合料拌和作業(yè)的流暢和高效進(jìn)行。每一次的拌和過(guò)程都是一個(gè)精密和嚴(yán)格控制的工序。在開(kāi)始混合料拌和之前,首先要確保機(jī)械的稱(chēng)重儀器經(jīng)過(guò)了精確的校準(zhǔn),以確保投料的準(zhǔn)確性。其次,當(dāng)拌和機(jī)啟動(dòng)時(shí),還需要對(duì)加熱系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整和校準(zhǔn),以確保溫度的準(zhǔn)確性。在混合料拌和過(guò)程中,根據(jù)生產(chǎn)的配合比,精確地向機(jī)器內(nèi)加入預(yù)訂量的材料。為確保瀝青與礦粉混合得當(dāng),礦粉的溫度被加熱到210℃,瀝青的溫度則達(dá)到190℃。整個(gè)拌和過(guò)程持續(xù)45~60s,其中,單純的干拌時(shí)間不少于15s,這確保了瀝青與其他材料(如礦粉和集料)能夠均勻混合。完成拌和后,混合料的溫度應(yīng)維持在160~175℃范圍內(nèi)。最后,施工人員需要檢查拌和機(jī)的篩孔,確保其清潔并為下一批混合料的拌和做好準(zhǔn)備。
2.4.1 混合料運(yùn)輸
混合料經(jīng)過(guò)精心拌和后,下一步驟是運(yùn)輸。為確保瀝青混凝土混合料安全、有效地送達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng),采用專(zhuān)門(mén)的自卸式運(yùn)輸車(chē),這些運(yùn)輸車(chē)具有15t 的載重能力,充分滿(mǎn)足項(xiàng)目的需求。為預(yù)防混合料與車(chē)廂相黏結(jié),車(chē)廂內(nèi)部涂抹油水混合液,這種處理方式旨在創(chuàng)建一個(gè)非黏性的表面,從而簡(jiǎn)化卸料過(guò)程。為了確?;旌狭显谶\(yùn)輸過(guò)程中保持適當(dāng)?shù)臏囟?,混合料的溫度波?dòng)應(yīng)嚴(yán)格控制在5℃以?xún)?nèi),車(chē)廂的中央部位還配備了測(cè)溫孔,以便對(duì)混合料的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。完成裝載后,為維持混合料的溫度,車(chē)廂會(huì)被篷布覆蓋進(jìn)行保溫處理。在卸料時(shí),會(huì)有專(zhuān)門(mén)的工作人員指導(dǎo)卸料,為確保均勻和有效地分配,采取了分步卸料的策略。具體而言,每卸一次料,車(chē)輛會(huì)移動(dòng)到一個(gè)新的位置,按照前、中、后的順序進(jìn)行[3]。
2.4.2 混合料攤鋪
(1)混合料的攤鋪與機(jī)械配置
在該項(xiàng)目中,選擇2 臺(tái)先進(jìn)的高密實(shí)攤鋪機(jī)進(jìn)行混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè),這些攤鋪機(jī)都配備了高效的發(fā)動(dòng)機(jī),其功率達(dá)到或超過(guò)133kW。重要的是,這些機(jī)器都配備了自動(dòng)找平裝置,以及接觸式和非接觸式平衡梁,確保攤鋪過(guò)程中路面的均勻性。其自動(dòng)控制功能覆蓋了速度、振幅、振頻以及料位,以實(shí)現(xiàn)最佳的攤鋪效果。另外,攤鋪機(jī)的分料螺旋直徑至少為420mm,保證了材料的平穩(wěn)供應(yīng)。在開(kāi)始攤鋪前,必須對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行徹底檢查和調(diào)試,確保所有性能參數(shù)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),機(jī)器的熨平板將被預(yù)熱到100℃以上,隨后即可開(kāi)始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。
(2)混合料攤鋪的策略與技術(shù)要點(diǎn)
為了確?;旌狭显诼访嫔系木鶆蚍植迹捎? 臺(tái)攤鋪機(jī)以梯形排列進(jìn)行聯(lián)合攤鋪工作,前后的攤鋪距離保持在10~20m 之間,而兩個(gè)攤鋪段的搭接寬度范圍在30~50m。在攤鋪過(guò)程中,攤鋪機(jī)將推動(dòng)運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行卸料,確保材料的連續(xù)供應(yīng)。攤鋪的速度被嚴(yán)格控制在2.5~3.5m/min 之間,同時(shí),混合料的攤鋪溫度維持在160~170℃。在某些特定區(qū)域,由于機(jī)械設(shè)備的限制,可能需要人工攤鋪,施工人員在進(jìn)行人工平整工作時(shí),為了確保安全,需要避開(kāi)已完成攤鋪的路面,所有這些攤鋪步驟都在專(zhuān)業(yè)管理人員的嚴(yán)格指導(dǎo)下進(jìn)行,確保質(zhì)量與安全[4]。
2.4.3 路面碾壓
緊跟攤鋪完成,即可開(kāi)展路面的碾壓施工,確保最大的密實(shí)效果。碾壓工作分為三大步驟:初壓、復(fù)壓與終壓,每個(gè)步驟都有其專(zhuān)屬的機(jī)械與技術(shù)要求。初壓與復(fù)壓推薦使用雙鋼輪的振動(dòng)式壓路機(jī),特別注重低振幅與高頻率的操作技術(shù)。需特別強(qiáng)調(diào),壓路機(jī)在操作過(guò)程中不得隨意改變方向或突然掉頭;在初壓階段,通常進(jìn)行1~2 次往返,保持1.5~2.0km/h 的速度;復(fù)壓會(huì)增加至4~5 次,速度也略提高至2.5~3.5km/h;最后的終壓,至少要完成2 次往返,同樣維持2.5~3.5km/h 的速度。
在整個(gè)攤鋪與碾壓過(guò)程中,都應(yīng)確保操作的均勻與穩(wěn)定,以確保施工的質(zhì)量與效果。同時(shí),各類(lèi)碾壓設(shè)備應(yīng)維持相應(yīng)的行駛速度,具體見(jiàn)表1。
表1 初壓、復(fù)壓與終壓的設(shè)備類(lèi)型及碾壓速度
對(duì)于公路工程項(xiàng)目而言,材料的質(zhì)量直接關(guān)系到整體工程的穩(wěn)定性和耐久性,因此對(duì)材料的采購(gòu)、檢驗(yàn)和使用應(yīng)予以嚴(yán)格管理。在材料的采購(gòu)階段,項(xiàng)目部應(yīng)基于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選取合適的材料,且必須在建設(shè)單位和總監(jiān)辦的監(jiān)督下,進(jìn)行統(tǒng)一、透明的招標(biāo)采購(gòu)。這樣不僅確保了公平競(jìng)爭(zhēng),也從根本上保證工程所用材料的質(zhì)量。在材料進(jìn)入工地前,應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的質(zhì)量抽檢,確保其完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。只有當(dāng)檢測(cè)人員確認(rèn)合格,并得到監(jiān)理工程師的審核批準(zhǔn)后,材料方可正式投入使用。任何不達(dá)標(biāo)的材料都應(yīng)被淘汰,防止其流入工程,從而確保工程質(zhì)量。為確保材料的原有性能不受損傷,需要對(duì)材料進(jìn)行分類(lèi)存放,按照其存放要求進(jìn)行整齊排列,并指派專(zhuān)職人員進(jìn)行管理。在使用材料時(shí),應(yīng)遵循“先進(jìn)先出”的原則,防止長(zhǎng)時(shí)間存放導(dǎo)致的性能退化。試驗(yàn)室必須配備先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備,確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,同時(shí)試驗(yàn)室的人員要具備專(zhuān)業(yè)的知識(shí)背景和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。一旦原材料經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格,就應(yīng)進(jìn)行材料配比試驗(yàn),確定最佳的材料搭配比例,以此指導(dǎo)實(shí)際的拌和作業(yè)。
瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量是保障公路安全和延長(zhǎng)其使用壽命的關(guān)鍵。施工過(guò)程中,應(yīng)持續(xù)進(jìn)行質(zhì)量檢查,及時(shí)通報(bào)施工情況,特別是在發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題的環(huán)節(jié)。對(duì)于這些薄弱環(huán)節(jié),必須準(zhǔn)確分析其產(chǎn)生的原因,并快速制定有效的解決措施,確保施工質(zhì)量始終得到控制。瀝青混合料的孔隙率是影響公路質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。孔隙率過(guò)高可能導(dǎo)致水分進(jìn)入,從而引發(fā)路面坑槽等問(wèn)題。因此,確保合適的孔隙率,可以從根本上預(yù)防此類(lèi)病害,提高公路使用壽命。與此同時(shí),瀝青與礦料之間的黏結(jié)也十分關(guān)鍵,優(yōu)良的黏結(jié)可以減少路面裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。為實(shí)現(xiàn)良好黏結(jié),應(yīng)選擇孔隙率小、表面粗糙,與瀝青不易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的礦料。如在特定情境下無(wú)法獲得理想礦料,可以考慮添加抗剝落劑來(lái)增強(qiáng)材料間的黏結(jié)。路面的壓實(shí)度也是決定其性能的重要因素,合適的壓實(shí)度不僅可以防止路面滲水,還能提高路面的承載能力。因此,在碾壓過(guò)程中,必須嚴(yán)格遵循國(guó)家規(guī)定,并確保碾壓設(shè)備的參數(shù)設(shè)置得當(dāng),以達(dá)到理想的壓實(shí)效果。瀝青混凝土的均勻性也不能被忽視,不均勻的拌和可能導(dǎo)致路面性能參差不齊。為避免這一問(wèn)題,可以考慮采取相關(guān)措施,例如在礦料存儲(chǔ)區(qū)搭建遮雨棚,防止雨水導(dǎo)致礦料固結(jié),確保其在拌和時(shí)能達(dá)到理想的均勻度。
在路面施工中,處理接縫是至關(guān)重要的一步。由于各種原因,如中斷施工超過(guò)2h,或每天施工結(jié)束后,都需要設(shè)置橫向接縫。而當(dāng)半幅路面完成施工后,還需設(shè)置縱向接縫。為確保接縫的穩(wěn)固性和持久性,該工程在設(shè)置橫向接縫時(shí),選擇了平接縫策略,確保上下層接縫的位置有至少15cm 的錯(cuò)開(kāi)。此外,為提高接縫的黏合力,還在接縫位置涂抹一層黏結(jié)油。在進(jìn)行搭接時(shí),無(wú)論是橫向還是縱向,其長(zhǎng)度都應(yīng)被控制在15~30cm 之間,并在碾壓過(guò)程中確保接縫處得到充分壓實(shí)??v向接縫的處理則更為精細(xì),可選擇使用熱接縫方法,并在前半幅施工時(shí)專(zhuān)門(mén)預(yù)留10~20cm 未碾壓的區(qū)域,作為后續(xù)施工的基準(zhǔn)。當(dāng)縱向接縫完成后,再進(jìn)行跨縫的碾壓,以此確保路面整體的連續(xù)性和一致性,提高路面的使用壽命和駕駛舒適度[5]。
瀝青混凝土路面施工在我國(guó)的公路建設(shè)中占據(jù)了核心的地位。作為公路的基石,其質(zhì)量不僅影響整體的道路性能,更直接關(guān)系到駕駛員的安全。因此,對(duì)于每一項(xiàng)涉及瀝青混凝土的施工活動(dòng),都應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控材料品質(zhì),遵循施工規(guī)范,并確保施工精度。任何細(xì)微的失誤都可能導(dǎo)致長(zhǎng)期的安全隱患,只有通過(guò)細(xì)致入微的工作和不懈的質(zhì)量追求,才能夠打造出質(zhì)量上乘、安全可靠的公路,為社會(huì)提供持續(xù)、穩(wěn)定的服務(wù)。