環(huán)廣西自行車賽道大修工程瀝青混凝土施工探討

戴 祎

(廣西壯族自治區(qū)鹿寨公路管理局，廣西 柳州 545600)

0 引言

當(dāng)前，隨著人民生活水平的提升，人們對(duì)于群眾性文化活動(dòng)的開展有了許多新的追求，自行車比賽就是其中之一，該項(xiàng)比賽不僅僅提升了國民的身體素質(zhì)，也成為了城市發(fā)展的一張亮麗的名片。隨著這項(xiàng)活動(dòng)的廣泛開展，城市自行車賽道的建設(shè)也得到長足發(fā)展，由于自行車賽道對(duì)于道路有著較高的要求，而現(xiàn)有道路受大型車輛的碾壓等原因，往往不能滿足其標(biāo)準(zhǔn)要求，在此基礎(chǔ)上的大修便成為許多城市的通用做法。

環(huán)廣西自行車賽道G323、S208線瀝青路面，其總里程約為48.53 km，該路段起點(diǎn)位于鹿寨縣鹿寨大橋北岸K0+000處，終點(diǎn)位于鹿寨縣與桂林永?？h交界處K48+530處，其中三級(jí)公路約為36.53 km，二級(jí)公路為12 km。本文通過對(duì)該賽道病害情況的分析，提出大修方案設(shè)計(jì)，重點(diǎn)分析了該賽道大修瀝青混凝土的施工情況。

1 環(huán)廣西自行車賽道路面病害基本情況

該路面自建成通車以來，由于車輛超重和交通量較大，路面發(fā)生大面積損壞，主要病害有沉陷、翻漿、裂縫等，以車轍、坑槽和塊裂為主，產(chǎn)生的主要原因是：

1.1 裂縫

主要分為縱、橫向裂縫，產(chǎn)生的原因?yàn)椋?1)溫度原因，該路面受溫差影響，路面表面的溫度變化率在降溫過程中處于最大值，導(dǎo)致溫度裂縫總是由公路表面向下延伸。此外，由于長時(shí)間的使用導(dǎo)致公路表面的瀝青層出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，降低了瀝青路面層的抗裂縫能力[1]；(2)路基原因，該公路某些路段的路基為軟土地基，由于路面的不均勻沉降導(dǎo)致道路路面產(chǎn)生較多的裂縫病害；(3)反射原因，由于水穩(wěn)碎石的溫縮裂縫向上反射引起的由下向上的裂縫；(4)拉裂原因，在道路瀝青路面層的各底面，拉應(yīng)力已經(jīng)超過該路面瀝青層所設(shè)計(jì)的容許拉應(yīng)力，導(dǎo)致瀝青層各底面出現(xiàn)被拉裂的現(xiàn)象，隨之使得路面產(chǎn)生裂縫、塊裂、龜裂等各種病害，對(duì)道路的安全使用產(chǎn)生了威脅。

1.2 車轍

產(chǎn)生原因主要是動(dòng)水壓力[2]，隨著近些年來交通量的不斷增長，在大量高速行駛車輛的不斷作用下，產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力，瀝青膜在水動(dòng)力的累積作用下逐漸與集料分離，同時(shí)消除了集料之間的粘結(jié)力，從而使局部瀝青混凝土變成松散體，同時(shí)水通過裂縫滲入瀝青路面層下造成唧泥現(xiàn)象，日漸累積就會(huì)造成坑槽、車轍等病害。

2 環(huán)廣西自行車賽道瀝青混凝土路面大修方案的設(shè)計(jì)

該路段施工推薦設(shè)計(jì)方案為：K0+000～K36+000段(其中K24+000～K25+800段共計(jì)1.8 km完全利用)路面結(jié)構(gòu)為：4 cm瀝青混凝土面層(AC-13)+1.5 cm同步碎石封油層+局部15 cm級(jí)配碎石補(bǔ)強(qiáng)層；K36+000～K47+300段路面結(jié)構(gòu)為：5 cm瀝青混凝土面層(AC-16)+1.5 cm同步碎石封油層+20 cm級(jí)配碎石基層；其中過水路段K37+405～K37+530段、K40+100～K40+250段、K44+130～K44+290段，過村鎮(zhèn)路段K38+100～K38+250段共計(jì)0.585 km，直接在舊路面上加鋪5 cm瀝青混凝土面層(AC-16)+1.5 cm同步碎石封油層，K47+300～K48+530段路面結(jié)構(gòu)為：5 cm瀝青混凝土面層(AC-16)+1.5 cm同步碎石封油層。

該方案采用級(jí)配碎石補(bǔ)強(qiáng)，級(jí)配碎石基層為柔性基層，材料屬于粘彈性材料，韌性好，有一定自愈能力，在行車荷載的作用下，柔性基層路面的破壞一般始于面層，會(huì)由于面層的車轍、開裂而按從上至下的順序發(fā)展延伸，可以通過面層的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)得以補(bǔ)救，便于日常維修養(yǎng)護(hù)，施工快捷、工期短、投資少。

3 自行車賽道大修瀝青混凝土施工分析

3.1 建立健全施工組織領(lǐng)導(dǎo)

由兩個(gè)建設(shè)工程公司分別負(fù)責(zé)兩個(gè)路段的瀝青混凝土施工，其及時(shí)組建了項(xiàng)目經(jīng)理部，下設(shè)材料組、試驗(yàn)質(zhì)檢組、安全組、財(cái)務(wù)組、機(jī)械組、計(jì)量統(tǒng)計(jì)組、路基面施工組。

3.2 科學(xué)把控施工進(jìn)度

(1)科學(xué)編組施工順序，依據(jù)總體進(jìn)度安排和工期合同合理制定施工計(jì)劃，計(jì)劃審定后方可實(shí)施；(2)細(xì)化制定工程日施工方案，且必須通過項(xiàng)目組審定后才可實(shí)施；(3)強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工管理和組織，全面掌握諸如天氣、工程計(jì)劃量、原材料籌備供應(yīng)、工程設(shè)備數(shù)質(zhì)量以及人力資源分配等要素，確保統(tǒng)籌推進(jìn)；(4)積極提升施工效率[3]，充分調(diào)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)人力、財(cái)力、物力為施工這一中心工作服務(wù)，確保施工質(zhì)量和施工安全；(5)要把控主要控制點(diǎn)，主要依靠計(jì)劃實(shí)施控制，從總體計(jì)劃實(shí)施分解，以此分解分項(xiàng)目工程計(jì)劃、施工月計(jì)劃以及周計(jì)劃，通過籌劃、統(tǒng)計(jì)、反饋等一個(gè)過程的控制，確保施工的動(dòng)態(tài)連貫性、施工系統(tǒng)性和不同階段間的連接。

3.3 嚴(yán)格把控施工標(biāo)準(zhǔn)

3.3.1 對(duì)于原材料的把控

3.3.1.1 對(duì)于粗集料標(biāo)準(zhǔn)的把控

(1)粗集料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)為JTGF40-2004中表4.8.2的標(biāo)準(zhǔn)要求，具體見表1，其顆粒徑規(guī)格必須滿足表4.8.3要求，其試驗(yàn)方法主要依據(jù)《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ058-2000)實(shí)施，總體要求是強(qiáng)韌、堅(jiān)固、耐久。(2)依據(jù)JTJ054-94的試驗(yàn)要求標(biāo)準(zhǔn)，其裹附率必須控制在95%及以上。依據(jù)JTJ052-2000試驗(yàn)方法要求，其粘附性一般≥IV級(jí)。如果達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn)，則需摻加一定量的抗剝落劑，具體數(shù)量必須經(jīng)過監(jiān)理工程師審定。(3)針對(duì)2 mm篩孔以上的集料，一般采用軋碎的方式實(shí)施碎石，如果采用礫石，則集料中軋碎顆粒的百分比含量要在95%以上。

表1 瀝青面層用粗集料質(zhì)量參數(shù)表

3.3.1.2 對(duì)于細(xì)集料標(biāo)準(zhǔn)的把控

(1)細(xì)集料其標(biāo)準(zhǔn)把控的主要依據(jù)為JTGF40-2004中表4.9.2，其中砂當(dāng)量百分比應(yīng)≥50%，視比重必須>2.45。(2)細(xì)集料一般采用機(jī)制砂，天然砂和石屑，外觀性狀必須保持堅(jiān)固、潔凈、干燥和無雜質(zhì)，并具有一定的顆粒級(jí)配。(3)通過2 mm篩孔的集料一般采取天然砂和適當(dāng)粗集料石料實(shí)施軋碎工藝，集料可以是其中一種，也可以是兩者的混合物。需要注意的是，當(dāng)對(duì)混合集料實(shí)施一定比例摻合時(shí)，其合成配比必須符合相關(guān)級(jí)配規(guī)定要求。(4)確保瀝青和細(xì)集料具備較好的粘結(jié)功能。

3.3.1.3 對(duì)于礦粉標(biāo)準(zhǔn)的把控

表2顯示的是瀝青面層用礦粉質(zhì)量要求，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)為JTGF40-2004表4.10.1，一般采用巖漿巖、石灰?guī)r中的強(qiáng)基性巖石磨細(xì)得到，此類材料一般為憎水性材料。

表2 瀝青面層用礦粉質(zhì)量要求參數(shù)表

3.3.1.4 對(duì)于瀝青標(biāo)準(zhǔn)的把控

(1)使用的瀝青材料為70A瀝青，要求質(zhì)地均勻、無水份。(2)對(duì)于瀝青質(zhì)量的把控除了注重以上性狀的把控外，還要注重瀝青出廠的試驗(yàn)報(bào)告以及出廠證明的出具，查清出廠日期、出廠數(shù)量、試驗(yàn)結(jié)果指標(biāo)、來源等。此外，對(duì)于瀝青存放環(huán)節(jié)也要高度重視，不同標(biāo)號(hào)的瀝青要分類存放，不可存放混亂。(3)把控送檢環(huán)節(jié)，瀝青必須按規(guī)定送質(zhì)檢單位實(shí)施檢測(cè)，對(duì)于檢測(cè)不符合標(biāo)準(zhǔn)的，必須進(jìn)行退換。

3.3.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見圖1。

圖1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

3.4 具體施工要求

3.4.1 混合料拌合環(huán)節(jié)

工程施工實(shí)踐中，對(duì)于粗細(xì)混合料必須實(shí)施分類堆放，不同的料集也必須實(shí)施分類堆放，其拌合一般采取帶熱篩系統(tǒng)的拌合機(jī)。拌合必須實(shí)施抽樣試驗(yàn)，且將集料充分烘干，其中瀝青、礦粉和集料必須按一定配比進(jìn)行配料。對(duì)于重交瀝青來說，其加熱溫度一般控制在150 ℃～170 ℃，石料的加熱溫度一般控制在160 ℃～180 ℃，混合料的溫度一般控制在145 ℃～165 ℃內(nèi)，且必須確保其送到現(xiàn)場(chǎng)的溫度應(yīng)≥145 ℃。具體溫度的確定，可以根據(jù)材料運(yùn)輸距離、瀝青品種和溫度環(huán)境具體確定，對(duì)于加熱過程中出現(xiàn)的加熱過度情況，必須堅(jiān)決廢棄，對(duì)于已經(jīng)氣泡、碳化的混合料也必須堅(jiān)決廢棄，合格的瀝青混合料其外觀性狀為無結(jié)團(tuán)、無花白料、均勻規(guī)律，對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料不能用于工程施工。在施工過程中如果要對(duì)材料規(guī)格和配比發(fā)生改變，必須首先進(jìn)行試驗(yàn)室的拭拌，對(duì)試拌料要實(shí)施抽樣分析，掌握其中瀝青含量、級(jí)配比以及相關(guān)力學(xué)性能，以上數(shù)據(jù)必須上報(bào)監(jiān)理工程師審定。對(duì)于存放超過15 d的瀝青材料必須對(duì)其性能進(jìn)行重新檢測(cè)。

3.4.2 混合料運(yùn)送環(huán)節(jié)

混合料一般采取自卸槽斗車實(shí)施運(yùn)輸，對(duì)于槽斗車的要求是干凈、無附著有機(jī)物，其原因主要是為了防止熱量的損失和灰塵的污染，運(yùn)輸車輛必須備有覆蓋設(shè)備，槽車的四個(gè)角必須堅(jiān)固密封，運(yùn)輸過程中常常會(huì)出現(xiàn)一些瀝青混合料的離析和結(jié)團(tuán)，對(duì)于這些不能壓碎的材料、卸料后留在車上以及被雨水淋濕的混合料必須堅(jiān)決廢棄，不可為了節(jié)約施工成本而使用，對(duì)于低于鋪設(shè)溫度的混合料也必須廢棄，對(duì)于白天沒有使用完的混合料，如果夜晚也不便于施工，則控制混合料的運(yùn)送量，否則多余的混合料不得再用于本工程。

3.4.3 混合料攤鋪環(huán)節(jié)

對(duì)混合料實(shí)施攤鋪前，必須認(rèn)真檢查下層質(zhì)量，如果下層質(zhì)量不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則不得攤鋪。且攤鋪前必須獲得監(jiān)理工程師的審定，對(duì)于黏層和面層的施工必須連續(xù)進(jìn)行，對(duì)于面層上的松散物應(yīng)及時(shí)清掃，確保表面干凈無污染。施工中如果發(fā)現(xiàn)下層受污染較嚴(yán)重，在監(jiān)理工程師同意的情況下灑黏層瀝青，對(duì)于處置后的瀝青表面，不得允許車輛的行駛。路緣石等結(jié)構(gòu)物必須在鋪設(shè)前完成施工，攤鋪前在所有的接觸表面上先刷上一層乳化瀝青或一層薄薄的熱瀝青，運(yùn)料也要不間斷地卸進(jìn)機(jī)器，立刻攤鋪，不可延誤時(shí)間。攤鋪機(jī)實(shí)施攤鋪時(shí)，其材料的輸送速率應(yīng)盡可能的與其吞吐能力相一致，確保施工的連續(xù)實(shí)施。但如果施工過程中發(fā)生短暫的斷料，則要繼續(xù)保持運(yùn)轉(zhuǎn)。攤鋪必須沿著鋼導(dǎo)梁推進(jìn)，確保高程的有效控制，有的施工企業(yè)也采取自動(dòng)找平基準(zhǔn)裝置實(shí)施高程的控制，要及時(shí)控制和調(diào)整攤鋪機(jī)的速度和操作方法，確保混合料的平整和均勻，確保不發(fā)生離析、斷層和拖痕。對(duì)于表面層的鋪設(shè)，應(yīng)采用整幅或半幅路面實(shí)施攤鋪，盡可能減少施工接縫，如果一臺(tái)攤鋪機(jī)實(shí)施攤鋪寬度不夠，則需要采取兩臺(tái)及以上機(jī)器同時(shí)實(shí)施，攤鋪可以采取梯形交錯(cuò)的方式連續(xù)實(shí)施，前后兩臺(tái)攤鋪機(jī)器的軌道重疊控制在5～10 cm，相鄰攤鋪機(jī)進(jìn)度應(yīng)保持相距不遠(yuǎn)，確保在車道間形成一道縱向接縫。一些不規(guī)則、厚度各異且空間受到限制的區(qū)域，如果攤鋪機(jī)鋪設(shè)確有困難，則可以采取人工實(shí)施鋪設(shè)，但必須征得監(jiān)理工程師同意。表面有積水或是雨天或是氣溫<10 ℃時(shí)，均不可實(shí)施攤鋪。

3.4.4 壓實(shí)環(huán)節(jié)

壓實(shí)環(huán)節(jié)必須注意：(1)在攤鋪完成后，必須立即對(duì)路面實(shí)施檢查，對(duì)于不規(guī)則處要實(shí)施人工調(diào)整，并充分均勻壓實(shí)。(2)壓實(shí)工序必須按照規(guī)定的工序和組合完成，不得偷工減料，對(duì)于一些空間狹小確實(shí)無法實(shí)施修補(bǔ)和壓實(shí)工程之處，可以采用手扶振動(dòng)機(jī)器或采用小型振動(dòng)壓路機(jī)。(3)要按照初壓、復(fù)壓和終壓的順序?qū)嵤簩?shí)，機(jī)器行駛的速度必須保持勻速，具體如表3所示。(4)初壓時(shí)必須盡可能使驅(qū)動(dòng)輪靠近攤鋪機(jī)，初壓后對(duì)于路面平整度要實(shí)施檢查，必要時(shí)給予修整；復(fù)壓可以采取輪胎壓路機(jī)或雙輪振動(dòng)壓路機(jī)實(shí)施；終壓一般采用振動(dòng)壓路機(jī)或光面輪壓路機(jī)實(shí)施，但不使用振動(dòng)功能。(5)要認(rèn)真把控碾壓時(shí)的溫度，確保在最大密度的溫度下實(shí)施，對(duì)于普通瀝青來說，初壓≥110 ℃，復(fù)壓≥100 ℃，終壓完成溫度≥70 ℃。(6)實(shí)施縱向碾壓時(shí)，攤鋪一般由低邊向高邊進(jìn)行均勻慢速攤鋪，相鄰重疊的寬度雙輪為30 cm，三輪為后輪的一半。(7)在實(shí)施碾壓時(shí)，壓路機(jī)不得轉(zhuǎn)向、中途停留以及制動(dòng)，實(shí)施來回碾壓時(shí)，要駛出起始線3 m以外，停留地點(diǎn)前后兩次距離應(yīng)>10 cm。(8)對(duì)于經(jīng)過碾壓且溫度>70 ℃的混合料，壓路機(jī)不可停留，必須采取科學(xué)舉措，確保潤滑、汽油和油料等有機(jī)物質(zhì)不掉落在路面上。(9)工程施工中，如果接縫處(主要包含橫縫、縱縫以及其他施工縫)的混合溫度不能滿足壓實(shí)溫度標(biāo)準(zhǔn)，則需要加熱器來提升混合料溫度，使其達(dá)到壓實(shí)溫度要求，并壓至無縫，不然應(yīng)對(duì)混合料實(shí)施切割且重新鋪設(shè)。(10)對(duì)于壓路機(jī)碾壓不到之處，應(yīng)采用機(jī)夯和熱手夯的方式將混合料進(jìn)行充分壓實(shí)，對(duì)于已經(jīng)完成碾壓的路面，不可再實(shí)施表面的修補(bǔ)。

表3 壓路機(jī)碾壓速度要求表

3.4.5 接縫環(huán)節(jié)

鋪設(shè)施工中，應(yīng)盡可能地確保橫縫和縱縫數(shù)量保持在最小值，接縫的設(shè)備和工藝必須報(bào)監(jiān)理工程師同意后才能實(shí)施。對(duì)于接縫表面和接縫處的密度控制必須保持與其他一致，其中縱向接縫必須是熱接縫，且保持平行和連續(xù)，可以采取自動(dòng)控制接縫裝置實(shí)施，確保相鄰行程的標(biāo)高，如果不能采用熱接縫，則宜用切刀切齊或設(shè)置擋板。對(duì)于縱縫上的混合料，應(yīng)在攤鋪機(jī)后使用靜力鋼輪壓路機(jī)實(shí)施靜力碾壓，碾壓必須連續(xù)，確保接縫的密實(shí)和平順，縱向接縫一般設(shè)置在車輛輪轍外，其與下臥層的接縫錯(cuò)位應(yīng)<15 cm，與橫坡重合應(yīng)控制在15 cm內(nèi)。如果施工工作中斷，或是第二天重新實(shí)施攤鋪，必須重新做成一道橫縫。工程實(shí)踐中，縱縫和橫縫要保持垂直，橫縫相鄰的層次和行程間隔要至少錯(cuò)開1 m，橫縫經(jīng)碾壓后，必須要有一條垂直的邊棱。在新鋪瀝青路面與橋面、路面實(shí)施配合標(biāo)高時(shí)，必須將原有的橋面和路面切下充足的數(shù)量，確保達(dá)到圖紙上規(guī)定的新鋪路面層厚。

3.4.6 開放交通環(huán)節(jié)

熱拌瀝青混合料路面實(shí)施自然冷卻，當(dāng)混合料溫度<50 ℃時(shí)，可以實(shí)施交通開放，但必須經(jīng)監(jiān)理工程師同意。

4 結(jié)語

綜上所述，自行車賽道大修瀝青混凝土施工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，不僅僅涉及到路面的修鋪，還涉及到施工安全、施工文明、環(huán)境保護(hù)以及節(jié)約用地等環(huán)節(jié)，這些雖然不是施工的核心環(huán)節(jié)，但卻影響著施工的質(zhì)量和進(jìn)度。此外，還涉及到舊道路的加鋪加高、縱橫向裂紋的修復(fù)及路肩、路側(cè)護(hù)欄的設(shè)計(jì)和標(biāo)志符號(hào)的重新設(shè)計(jì)以及相關(guān)排水等工程的施工等。這就要求在設(shè)計(jì)施工時(shí)，必須確立整體籌劃設(shè)計(jì)施工的觀念，確保施工符合設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)。