劉述才
摘 要:現(xiàn)階段,公路建設力圖將各項技術手段與管理措施及時落實到現(xiàn)場施工工作當中,以期可以為現(xiàn)場施工提供質(zhì)量保障。與此同時,國家明確要求從事公路建設的參建人員,必須結合新時期技術管理原則,統(tǒng)籌規(guī)劃、合理部署,盡可能地優(yōu)化現(xiàn)場技術管理體系,確保公路建設質(zhì)量達標。本文主要針對公路瀝青路面面層施工中的相關技術工藝和控制措施進行闡述,以供參考。
關鍵詞:公路工程;瀝青路面;施工技術
1 施工準備
1.1 材料準備
材料應提前儲備,分類存放,做好防曬、防潮措施,并檢驗合格。
1.1.1 瀝青
瀝青路面采用的瀝青標號應根據(jù)公路等級、氣候條件、路面類型、交通條件等確定,常用瀝青包括道路石油瀝青、乳化石油瀝青、液體石油瀝青、改性瀝青、改性乳化瀝青等類型。瀝青需檢測針入度、延度、軟化點等主要技術指標。道路石油瀝青使用范圍見表1。
表1 道路瀝青的適用范圍
1.1.2 粗集料
瀝青面層常用的粗集料包括碎石、篩選礫石、破碎礫石、礦渣等,高速和一級公路不得使用篩選礫石和礦渣。粗集料應堅固、耐磨,表層粗糙,干燥無雜質(zhì),壓碎值、粒徑、吸水性、堅固性、磨光值等性能指標應符合要求。
1.1.3 細集料
瀝青面層細集料可采用天然砂、機制砂、石屑等,集料應有良好的顆粒級配,無風化,干燥無雜質(zhì)。選用天然砂效果最好。
1.1.4 填料
常用填料為礦粉、粉煤灰等。礦粉采用石灰?guī)r等堿性巖石磨細加工,應干燥、潔凈。當采用粉煤灰作為填充料,用量不得超過填料總量的50%,其燒失量等指標應滿足要求。
1.1.5 纖維穩(wěn)定劑
瀝青混合料中摻入的纖維穩(wěn)定劑一般選用礦物纖維、木質(zhì)素纖維等,纖維在250℃干拌過程中不能變質(zhì)、脆裂,存放于干燥環(huán)境中。在混合料中拌制均勻,摻入量經(jīng)試驗確定。礦物纖維應采用玄武巖加工,不符合環(huán)保要求或有害人身健康的纖維禁止使用。
1.2 技術與現(xiàn)場準備
1.2.1 技術準備。主要包括方案準備、培訓交底、中樁及邊樁放線、配合比選定及報批、檢測儀器鑒定與就位、收集氣候資料等工作。
1.2.2 機械準備。做好機械設備的選型配套、進場維護保養(yǎng)等工作,如攤鋪機、壓路機、運輸車、灑水車的數(shù)量,如何搭配組合等。
1.2.3 現(xiàn)場準備。主要包括現(xiàn)場清理、下承層清掃、施工組織安排等工作。
1.3 鋪筑試驗路段
試驗段應在展開施工前進行,長度100~200m。以確定機械配套、人員組織、施工工藝、松鋪系數(shù)、壓實遍數(shù)等參數(shù),并檢查壓實度、平整度、接縫方法等指標是否符合質(zhì)量標準,驗證配合比、骨料級配、混合料馬歇爾、瀝青等技術指標是否滿足要求。
2 技術應用與實踐
2.1 混合料的拌制
瀝青混合料需配有檢測溫度裝置的拌合站進行生產(chǎn),混合料應拌制均勻,無粗、細集料離析和結塊等現(xiàn)象,不均勻的混合料不得使用。瀝青加熱溫度控制在150~170℃,骨料加熱溫度控制在160~180℃,混合料的出廠溫度控制在140~165℃,如出現(xiàn)混合料溫度過高的情況,禁止使用。
2.2 混合料運輸
2.2.1 運輸設備選擇
混合料的運輸應結合運距和用料量的大小合理安排運力,一般選用大噸位運輸車輛,不得出現(xiàn)等候待料現(xiàn)象。運輸車輛的料廂應清理干凈,混合料接觸面涂刷防粘薄膜劑或隔離層防止瀝青粘結。拌合機向運輸車裝料時,應均勻、平衡卸料,為避免混合料因堆積過高滑落導致離析,在裝料過程中車輛需適當挪動位置。
2.2.2 運輸相關要求
1)在運輸途中,采用棚布等覆蓋車廂或使用保溫運輸車,以減少混合料的熱量損失,防止污染和雨水浸入。
2)車輛進入作業(yè)場地前,應檢查車體和輪胎是否夾帶雜物和泥土,必要時,對輪胎進行沖洗并清理車體,但不得用水沖洗車廂。運輸車在作業(yè)區(qū)內(nèi)依次排隊、空擋等候,禁止超速行駛或急轉彎、急剎車,防止損壞透層和下承層。運料車應當緩慢卸料,每次必須卸倒干凈并清理廂體,防止硬結。
3)混合料運至現(xiàn)場時的溫度120~150℃為宜,如溫度不符合要求或者出現(xiàn)結塊、離析、被雨水淋濕等現(xiàn)象,應禁止使用。
2.3 混合料攤鋪
2.3.1 攤鋪設備
根據(jù)路面寬度選用1~2臺具有自動調(diào)節(jié)攤鋪厚度、找平和加熱振動平板裝置的攤鋪機。攤鋪作業(yè)應均勻、連續(xù)、平穩(wěn)進行,攤鋪機不得隨意變換速度或停頓。
2.3.2 攤鋪相關要求
底、中層采用走線法攤鋪,面層采用平衡梁法施工。雙機作業(yè)時,兩機間距10~20m,兩幅重疊5~10m。混合料攤鋪溫度根據(jù)氣溫變化進行調(diào)整,一般控制在110~130℃,最高不超過165℃,加強過程檢測并做好記錄。
2.3.3 質(zhì)量控制
在攤鋪過程中,應隨時檢查混合料的質(zhì)量、攤鋪厚度、高程、平整度、寬度、坡度等質(zhì)量指標和參數(shù),當出現(xiàn)邊角缺料、局部離析等情況,應及時補料、換料。
2.4 混合料壓實
2.4.1 工藝措施及要求
壓實機械一般選用雙輪震動壓路機和膠輪壓路機組合使用,沿線路縱向由低向高勻速碾壓,相鄰壓幅搭接30cm以上,邊角部位采用小型震動壓路機壓實。壓實分初壓、復壓和終壓三個環(huán)節(jié),初壓采用震動壓路機,緊跟攤鋪機作業(yè),混合料溫度110℃以上,通常靜壓1~2遍;復壓采用震動壓路機和膠輪壓路機碾壓4~6遍,混合料溫度80~100℃;終壓采用震動壓路機靜壓1~2遍,混合料溫度不低于65℃。碾壓過程中,壓路機不得隨意停頓,禁止轉彎、掉頭或剎車,折回應選擇在鋪筑路段的端頭,并及時壓實。為防止混合料粘輪,可采用噴霧法處理。新壓實路面未冷卻前,嚴禁灑水和污染,也不得振動或停放機械設備等。
2.4.2 接縫處理
瀝青路面施工縫是壓實的薄弱環(huán)節(jié),處置不當易開裂、松散或形成臺階,影響行車舒適度和使用耐久性。
1)縱縫處理
施工中應盡量避免出現(xiàn)縱向施工縫,如必須分幅鋪筑,一般按熱接縫方式處理。當采用兩臺及以上攤鋪機梯隊作業(yè)產(chǎn)生的縱向接縫,已鋪混合料預留20~30cm暫不碾壓,作為后攤鋪部分的高程基準面,待后攤鋪部分完成立即騎縫碾壓。半幅施工不能采用熱接縫時,后續(xù)攤鋪前應將已鋪筑部分邊緣切直并清理干凈,涂刷瀝青后進行另外半幅攤鋪作業(yè),攤鋪時,混合料應延伸至已鋪層15cm,使上、下層縫錯開15cm以上,攤鋪后立即碾壓,壓路機先在已鋪筑完成的一側行駛,壓輪在新鋪設層10~15cm范圍碾壓,逐步向新鋪筑段移動。
2)橫縫處理
橫縫應與線路中線垂直。攤鋪前,采用3m直尺檢查端部平整度,如不符合要求,垂直于線路中線切齊,清理干凈后在橫縫端頭涂刷瀝青,然后鋪筑100℃左右的混合料。新鋪混合料采用振動壓路機橫向碾壓,壓路機先在已鋪筑完成的一側行駛,壓輪在新鋪層10~15cm范圍碾壓,先靜壓1~2遍,后震動碾壓4~6遍,速度不宜太快,逐步向新鋪筑段碾壓,當壓路機完全進入新鋪層時,按正常作業(yè)進行縱向碾壓。橫向上、下層施工縫錯開1m以上。
2.4.3 壓實度影響因素
混合料壓實度不足,會導致路面形成車轍,影響行車舒適性及使用耐久性。影響壓實度的因素主要包括氣候環(huán)境、材料特性、鋪筑厚度、工裝配套、碾壓方法等。
1)雨季和氣溫過高、過低天氣會導致混合料熱量損失過快,易出現(xiàn)混合料干燥、壓實不足等質(zhì)量問題,不宜進行瀝青路面施工。
2)級配不均、粗糙的大顆粒骨料相比均勻、光滑的小顆粒骨料,摩阻力更大,不易壓實。瀝青的稠度和配合比對混合料壓實也有較大的影響,瀝青粘稠度過大,可能出現(xiàn)拌制不均、粘接力不強等現(xiàn)象,不能很好的結合骨料,壓實困難,拌合配料時,如對瀝青用量控制不好,用量過多或過少可能引起混合料離析,同樣影響壓實效果。
3)混合料鋪筑過厚或過薄都不易達到理想的壓實效果,過厚需保證碾壓遍數(shù),過薄需控制好鋪筑時的溫度。
4)壓路機的選型與配套是保證壓實度的關鍵要素之一,壓能適度即可,雙輪震動壓路機和膠輪壓路機配合使用效果較好。
5)碾壓方法直接影響壓實效果,施工中應尤其注意碾壓順序、搭接寬度以及縱向和橫向施工縫搭接處理等質(zhì)量敏感因素。
2.4.4 壓實度檢測
1)核子密度儀檢測法
該方法將儀器放置在路面上進行檢測,無人為破壞,在壓實過程中能快速測定密實度,如不合格可以立即進行補壓。
2)鉆孔取芯法
鉆孔取芯需在混合料冷卻后進行,對路面的完整性造成破壞,可能導致雨水浸入引起病害。該方法檢測時間長,相對較復雜,需經(jīng)過現(xiàn)場鉆芯取樣、試驗室檢測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等過程。應加強碾壓過程控制,加大核子密度儀檢測頻率,少鉆芯取樣為宜,必要時,取樣位置盡量避開行車道。
3 瀝青路面常見病害及預防措施
瀝青路面常見主要病害有裂縫、滲水、松散、車轍、泛油等,見表2。
4 結語
在公路工程中,瀝青路面被廣泛采用。因此,采用先進技術手段,保障工程質(zhì)量,提高使用的舒適度和安全性是對建設者的基本要求。隨著新材料、新工藝、新設備的開發(fā)與應用,施工水平日益先進,通過不斷總結、探索和創(chuàng)新,必將會有更多新的發(fā)現(xiàn)與突破。
參考文獻:
[1]公路施工技術相關規(guī)程與文獻。