陳德華
(甘孜州檢測有限公司,四川甘孜 626000)
高質(zhì)量的市政道路瀝青混凝土面層施工需要從材料選擇、配比設(shè)計、生產(chǎn)運輸?shù)浆F(xiàn)場鋪設(shè)、壓實和質(zhì)量控制等多個環(huán)節(jié)進行全面的技術(shù)和操作控制。通過科學(xué)的施工技術(shù)和嚴格的質(zhì)量管理,可以有效提高道路面層的性能,延長其使用壽命,從而為城市交通提供更安全、更可靠的服務(wù)。
瀝青路面具有強度高、平整度好、噪音低、維護費用低等特點,已被廣泛應(yīng)用于我國的公路、城市道路及機場等。但瀝青路面也存在一些問題,如抗車轍能力差、易產(chǎn)生車轍等。隨著城市的快速發(fā)展,車輛的急劇增加和交通量的不斷增加,路面損壞迅速增加,特別是早期損壞現(xiàn)象越來越嚴重。特別是瀝青混凝土路面,由于具有良好的抗車轍能力和耐久性能,因此在道路施工中得到廣泛應(yīng)用。瀝青路面按其結(jié)構(gòu)形式主要可分為:①單層表面處理。這是最簡單的一種道路面層結(jié)構(gòu),通常只有一層瀝青混凝土。這種類型的路面適用于交通量不大的低速公路或城市街道。②雙層表面處理。在交通量較大的道路上,為了提高耐久性,可能會采用雙層瀝青面層。第一層通常是粗級配的基層,第二層是細級配的表層。③多層結(jié)構(gòu)。對于承受重載交通的高速公路或主要道路,可能需要更復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。這通常包括一個或多個基層,一個中間層和一個磨耗層。每一層都有特定的骨料級配和瀝青含量,以實現(xiàn)最佳的承載能力和耐久性。
瀝青路面施工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)以下問題。
(1)瀝青路面早期損壞。這主要是由于瀝青混合料的不均勻性及瀝青層厚度不足所致。
(2)由于高溫穩(wěn)定性差,車轍嚴重。
(3)容易產(chǎn)生泛油、松散及開裂等病害。這主要是由于溫度裂縫造成的,如面層溫度過高,下面層即出現(xiàn)泛油、松散及開裂等病害。
(4)路面平整度差。這主要是由于混合料配合比設(shè)計不合理、施工過程中對混合料攤鋪質(zhì)量控制不嚴、碾壓不到位、接縫處理不好所致。
(5)基層強度不足,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層與基層間黏結(jié)不良,從而產(chǎn)生反射裂縫。
瀝青路面由多種材料復(fù)合而成,因此,原材料的質(zhì)量,直接關(guān)系到最終瀝青路面的質(zhì)量。瀝青的選擇應(yīng)基于公路等級、氣候條件、交通條件、路面類型及結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點、施工方法等因素。例如,對于高速公路和一級公路,特別是在高溫、重載交通、山區(qū)及丘陵區(qū)上坡路段,應(yīng)采用稠度大、粘度大的瀝青。在冬季寒冷地區(qū)或交通量小的公路、旅游公路,宜采用稠度小、低溫延度大的瀝青。粗集料應(yīng)使用大型破碎機械破碎的石料,這種石料形狀均勻、強度高、耐磨性好,不含雜質(zhì),硬度強。與瀝青混合時能達到良好的粘附性。此外,在瀝青混合料中,瀝青用量和礦粉用量對瀝青路面的質(zhì)量影響較大。如果這兩個用量控制不好,就會導(dǎo)致混合料不能滿足設(shè)計要求。目前,國內(nèi)的瀝青用量一般在15%~18%,礦粉用量在20%~25%。而國外一般采用的都是礦粉用量在30%以上。如果礦粉用量過大,就會使路面出現(xiàn)裂縫;如果礦粉用量過少就會使混合料不夠密實和穩(wěn)定。
在市政道路建設(shè)中,選擇合適的瀝青混凝土材料是保證道路質(zhì)量和使用壽命的關(guān)鍵。一般來說,選擇的瀝青混凝土應(yīng)具有的良好的抗拉強度和抗壓強度。瀝青混凝土的主要力學(xué)性能指標(biāo)包括抗拉強度、抗壓強度等。在選擇瀝青混凝土材料時,需要根據(jù)道路設(shè)計荷載和使用環(huán)境等因素綜合考慮,選擇具有良好抗拉強度和抗壓強度的瀝青混凝土。例如,對于高速公路等高強度道路,可選用高強度瀝青混凝土;對于城市主干道等中等強度道路,可選用普通瀝青混凝土。
基層處理是保證瀝青混凝土道路面層與基層之間黏結(jié)力的重要環(huán)節(jié)。一般來說,基層處理包括以下步驟。
第一步,進行基層清理。清理的目的是去除基層表面的雜物、油污、松散物等,以確?;鶎颖砻娓蓛簟⑵秸?。清理時應(yīng)注意不要損壞基層表面。
第二步,基層打磨。打磨的目的是去除基層表面的凸起物、凹陷物等不平整部分,以便使混合料能夠緊密貼合基層表面。打磨時應(yīng)注意控制好打磨機的轉(zhuǎn)速和壓力,避免對基層表面造成損傷。
第三步,噴灑黏結(jié)劑。噴灑黏結(jié)劑的目的是提高基層表面的黏結(jié)力,使混合料能夠牢固地粘附在基層表面上。噴灑黏結(jié)劑時應(yīng)注意控制好噴灑的距離和角度,以確保黏結(jié)劑能夠均勻地覆蓋基層表面。
開展瀝青混凝土道路配合比試驗的主要目的是確定最佳的瀝青混凝土配合比,以滿足道路建設(shè)的各種性能要求,如耐久性、抗裂性、平整度等。瀝青混凝土道路配合比試驗通常采用馬歇爾試驗法。該試驗法是一種常用的瀝青混凝土性能測試方法,它可以模擬道路使用條件,測量瀝青混凝土的強度、穩(wěn)定性和耐久性等性能指標(biāo)。
瀝青混凝土道路配合比試驗需要考慮多個因素,包括瀝青混凝土的材料組成、配合比參數(shù)、施工工藝等。在試驗過程中,需要根據(jù)不同的試驗?zāi)康暮鸵?,選擇合適的試驗參數(shù)和方法。配合比試驗的結(jié)果需要進行詳細的數(shù)據(jù)分析和解釋,以確定最佳的瀝青混凝土配合比參數(shù)。在分析結(jié)果時,需要考慮多種因素,如試驗數(shù)據(jù)的可靠性、試驗方法的誤差、試驗條件的影響等。最終形成的瀝青混凝土道路配合比試驗的結(jié)果可以用于指導(dǎo)道路建設(shè)的實際施工過程。在實際施工中,需要根據(jù)試驗結(jié)果選擇合適的材料和配合比參數(shù),以確保道路的質(zhì)量和使用壽命。
拌和:拌和的目的是將瀝青、礦料、纖維等原材料充分混合,形成具有一定配合比的混合料。在拌和過程中,應(yīng)控制好瀝青含量、礦料級配、骨料形狀等因素,以確?;旌狭系木鶆蛐浴⒎€(wěn)定性和可壓實性。此外,還需要根據(jù)實際情況調(diào)整瀝青混凝土的水灰比,以滿足不同氣候條件下的道路使用要求[1]。
攤鋪:攤鋪的目的是將拌和好的混合料均勻地鋪設(shè)在基層表面上。在攤鋪過程中,應(yīng)注意控制好攤鋪機的行走速度和振幅,避免對混合料產(chǎn)生過大的壓力和剪切力,從而影響混合料的質(zhì)量和使用壽命。同時,還應(yīng)注意控制好攤鋪機的傾斜度和高度,以確?;旌狭夏軌蚓鶆虻馗采w基層表面,從而最大限度上提升市政道路瀝青混凝土道路面層施工質(zhì)量。
在攤鋪過程中,需要控制好以下3 個方面。
(1)保證運到施工現(xiàn)場的瀝青混合料配合比符合設(shè)計要求,在攤鋪前需對瀝青混合料的配合比進行試驗,符合要求后方可進行攤鋪,以保證路面的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
(2)所選擇的攤鋪機應(yīng)具有足夠的壓實能力和穩(wěn)定性,操作人員應(yīng)具備一定的技術(shù)水平和經(jīng)驗。
(3)攤鋪厚度和均勻性。攤鋪厚度和均勻性也是影響路面質(zhì)量的重要因素。攤鋪厚度應(yīng)符合設(shè)計要求,均勻性要好,避免出現(xiàn)高低起伏或波浪形的現(xiàn)象[2]。
采用攤鋪機攤鋪時,應(yīng)根據(jù)施工方案合理選擇攤鋪機。在攤鋪之前,要對下承層進行清理,避免材料的堆積對路面造成污染。在攤鋪前,應(yīng)將下承層進行驗收,檢查其是否符合要求。攤鋪時應(yīng)采用的攤鋪機一般由兩臺組成,并分別由兩名攤鋪機操作員操作。在使用攤鋪機時,應(yīng)先將熨平板加熱至規(guī)定溫度,然后進行攤鋪作業(yè)。在進行攤鋪時,應(yīng)嚴格控制材料的用量,使其滿足設(shè)計要求。同時要加強對下承層的碾壓工作,防止其出現(xiàn)推移現(xiàn)象。為了減少攤鋪中出現(xiàn)的離析問題,應(yīng)采用多臺攤鋪機進行合作攤鋪作業(yè)。在攤鋪前,要做好標(biāo)記工作,以便及時調(diào)整機械行走速度及人工的行走速度。
在攤鋪完成后,需要進行碾壓處理,以使混合料更加密實。碾壓溫度和次數(shù)的選擇也會影響路面質(zhì)量。一般來說,碾壓溫度應(yīng)在110~140°C,次數(shù)不少于4 遍。瀝青混凝土道路面層的壓實工藝是指通過機械或人工對混合料進行壓縮,使其密實化的過程。好的壓實工藝可以提高路面的密實度和承載能力,延長路面的使用壽命。碾壓速度是影響壓實效果的重要因素之一。速度不宜過快或過慢,以避免產(chǎn)生推移或開裂現(xiàn)象。初壓時應(yīng)采用重型輪胎壓路機或振動壓路機,復(fù)壓時可采用輕型輪胎壓路機或手動壓路機,終壓時應(yīng)采用重型輪胎壓路機或停振的振動壓路機。初壓時應(yīng)進行多次壓實,復(fù)壓時應(yīng)至少進行4~6 遍,終壓時應(yīng)至少進行2 遍。輪跡深度應(yīng)控制在5~8cm[3]。
總之,在瀝青路面的施工中,碾壓是一項非常重要的環(huán)節(jié)。對此,要保證壓路機在同一斷面上碾壓兩遍,避免出現(xiàn)推移、波浪、波浪起伏等現(xiàn)象,保證路面的平整度。對于初壓,要做到“輕、穩(wěn)、勻”,不能采用震動壓路機,應(yīng)選用膠輪壓路機進行碾壓。碾壓時要做到“慢、穩(wěn)、勻”,在碾壓過程中要保證一次成型。對于復(fù)壓,要做到“早、嚴、穩(wěn)”,盡量在較短的時間內(nèi)完成碾壓。在完成壓實之后,還應(yīng)對路面進行檢測,并按照施工規(guī)范要求進行處理。在進行接縫處理時,應(yīng)根據(jù)實際情況來選擇合理的方式。如果使用橫向接縫的話,要盡量靠近路中線;如果采用縱向接縫的話,要確保直線段不出現(xiàn)橫向接縫。在對路面進行碾壓時,要保證碾壓的連續(xù)性和穩(wěn)定性。對于接縫的處理方法是先將接縫處的瀝青混合料鏟起后將其剔除掉;然后再將新的混合料補上;最后再對已壓實的路面進行清掃。
瀝青混凝土道路面層養(yǎng)護工藝是指在瀝青混凝土路面鋪設(shè)完成后,為了保證其使用壽命和性能,需要進行一系列的養(yǎng)護工作。這些工作包括:保濕、保溫、防凍、清潔、修補等。
保濕是養(yǎng)護工作中非常重要的一環(huán),可以有效防止路面龜裂和老化。保濕的方法包括噴灑水霧、涂刷防水涂料等。
保溫也是養(yǎng)護工作中不可忽視的一環(huán),可以有效防止路面結(jié)冰和開裂。保溫的方法包括在路面上覆蓋保護材料、加熱路面等。
防凍是指在寒冷地區(qū),為了防止路面結(jié)冰而采取的措施。防凍的方法包括在路面上撒鹽、噴灑融雪劑等[4]。
清潔是指對路面進行定期清洗,以去除污垢和雜物,保持路面整潔。清潔的方法包括用水沖洗、用高壓水槍沖洗等。
修補是指對路面上的裂縫和坑洼進行修補,以恢復(fù)路面平整度和強度。修補的方法包括使用瀝青混合料進行填補、重新鋪設(shè)面層等。
在市政道路瀝青混凝土道路面層施工中為保證路面的連續(xù)性,平整度,提升形成的安全性、舒適性,必須保證接縫具有良好的平順性,嚴禁出現(xiàn)嚴重的、明顯的接縫離析問題。尤其是上下層之間的縱向接縫,若為冷接縫,則要錯開30~40cm,若為熱接縫,則要錯開15cm以上。且相鄰兩幅和上下層的橫向接縫需要至少錯開100cm 以上,接縫處理時可用3m 直尺進行詳細檢查,以確保接縫處理的平整度能夠滿足市政道路瀝青混凝土道路面層施工的要求。每天施工橫縫需要通過3m 直尺進行對平整度進行檢查,若超過3mm 時需要將端頭超過設(shè)計允許范圍時可需要通過切割機切除,切面要呈現(xiàn)出垂直狀,并將路面接縫面清洗干凈之后,涂刷一層薄粘層油。每天施工結(jié)束前,需要在端頭50~60cm,撒布一層砂子,以方便挖除。
為了確保新舊瀝青混合料的良好結(jié)合,接頭位置的處理顯得尤為重要。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和實踐經(jīng)驗,接頭位置在20~30cm,采用新鋪熱瀝青混合料進行覆蓋是一種有效的做法。新鋪熱瀝青混合料的溫度控制在60℃左右是至關(guān)重要的。這一溫度既能保證瀝青混合料的流動性和黏結(jié)性,又能避免因溫度過高而導(dǎo)致的瀝青老化。在這樣的溫度下,新舊瀝青混合料能夠更好地融合,形成一個整體,從而提高路面的整體強度和平整度。在新鋪瀝青混合料攤鋪完成后,碾壓工藝的選擇和執(zhí)行同樣重要。首先,使用鋼輪壓路機進行橫向碾壓,有助于將新鋪層與舊鋪層緊密結(jié)合。在碾壓過程中,壓路機應(yīng)橫向置于舊鋪層之上,并緩慢向新鋪層移動。當(dāng)壓路機移動到新鋪層上1/2 的位置時,退出壓路機,然后進行縱向碾壓。這種橫向和縱向交替碾壓的方式,有助于確保新舊瀝青混合料的充分壓實和緊密結(jié)合。對于橫向施工縫的處理,采用平接縫是一種常見的做法。在攤鋪施工中,采用梯隊作業(yè)方式能夠有效提高工作效率[5]。具體來說,可以先將已經(jīng)鋪筑的路段預(yù)留出100~200mm 的寬度不進行碾壓,作為后續(xù)部分的基準(zhǔn)面。這樣,在后續(xù)攤鋪和碾壓過程中,可以依據(jù)這個基準(zhǔn)面進行跨縫碾壓,從而消除縫隙痕跡,使新舊路面更加平滑過渡。以最大限度上提升整個路面的平整度,提升車輛行駛的安全性和舒適性,延長路面使用壽命,獲得更加的經(jīng)濟效益和社會效益。
綜上所述,在進行市政道路瀝青路面施工時,必須從瀝青混合料選擇、施工技術(shù)控制、質(zhì)量檢測等多個方面入手,做好各項工作,以提高瀝青路面施工質(zhì)量。另外,在實際施工過程中還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況,制定出相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。只有這樣才能有效控制和提高市政道路工程瀝青路面的施工質(zhì)量,從而使其具有較長的使用壽命。