陳新穎
(中交一公局集團有限公司,北京 100024)
經(jīng)濟全球化大背景下,建筑企業(yè)在穩(wěn)定本土市場的同時也逐步向海外擴展,目前我國多數(shù)大型企業(yè)都相繼承包了海外公路項目。該案例工程建設于埃塞俄比亞中東部,現(xiàn)場施工條件優(yōu)良,路面是重要結構,選擇的是瀝青雙表處施工方法,文章對此展開探討。
Addis-Adama高速公路位于埃塞俄比亞中東部,總長為79.655km,起訖樁號為K0+000~K79+655;設計時速為100km/h,全線均采取公路Ⅰ級建設標準。在路面結構方面,Addis-Adama高速公路設置了水泥穩(wěn)定碎石基層,路面部分以瀝青雙表處施工為主。在施工過程中,相關負責人以現(xiàn)場施工條件為出發(fā)點,著重協(xié)調(diào)好各項生產(chǎn)要素,從而讓路面施工作業(yè)可盡早完成。
具體而言,即在路面表層撒上瀝青膠結料,并以此為基礎進一步撒布碎石,同時還需保證其在經(jīng)過碾壓處理后仍可使2/3碎石能夠被有效嵌入膠結材料中,以更好地構成穩(wěn)定性較好且具有抗滑能力的道路表面,從而保證車輛的安全通行[1]。雙表處面層作為一種改善路面質(zhì)量的重要施工技術,突出特點是相對較薄,可在順利完成施工作業(yè)后顯著增強路面的防水性能。具體如圖1所示。
圖1 瀝青雙表處施工平面示意圖
根據(jù)該項目的施工要求及現(xiàn)場條件,瀝青雙表處施工的主要流程為基層清理→灑透層瀝青→灑瀝青(首層)→灑石屑(此處結構層厚度為19mm)→灑瀝青(第二層)→灑石屑(此層厚度為9.5mm)→碾壓→ 養(yǎng)護→質(zhì)量檢驗。
路面耐久性是道路工程中重要的追求目標,其受到基層壓實度、平整度等方面的影響。由于該路段表處面層相對較薄,且此結構特點導致其不具備承受行車荷載的能力,因此需加強對基層施工質(zhì)量的控制,以確保該路段的強度和剛度,從而更有效地抵御車輛荷載。關于基層瀝青雙表處施工,需注重如下要點:
(1)根據(jù)施工要求控制基層壓實度,選擇合適的基層材料??刂茐簩嵍鹊闹饕康脑谟诒WC路基具有足夠的承載能力;而關于材料質(zhì)量的控制,需重點考慮的是超粒徑顆粒的含量,若偏多則會對壓實效果造成不良影響,后續(xù)在行車荷載等因素的作用下而出現(xiàn)凹陷,不利于安全行車。除此之外,還需檢驗材料的塑性指數(shù),若不達標會對基層施工質(zhì)量造成不良影響,導致其與表處面層相互脫離,各層間不具備足夠的黏結力。
(2)加強對橫坡和基層平整度的控制。從沿線施工環(huán)境來看,大部分施工作業(yè)都發(fā)生于雨季,而此條件下若路基未形成排水橫坡,就會導致其在持續(xù)性降雨天氣下出現(xiàn)道路積水的現(xiàn)象,嚴重影響瀝青表處的耐久性。不僅如此,基層還要滿足平整度要求,以免出現(xiàn)集料分離現(xiàn)象;同時,平地機在施工中應從中間開始再逐步向兩側(cè)推進,其中,對于坡度較大的弧線段,必要時需增加高程控制樁的數(shù)量[2]。
從瀝青雙表處的特性來看,此環(huán)節(jié)的施工需在相對干燥的環(huán)境下展開,溫度不可過低。
瀝青表處施工期間的干擾因素多,必須加強質(zhì)量控制,核心要點在于處理表處路面與基層,使兩者穩(wěn)定黏結。對此,需充分考慮瀝青材料的性能,應具備滲透能力強、黏結穩(wěn)定、耐久性好的特性[3]。該項目選擇的是80號石油瀝青,將其作為瀝青雙表處的施工材料;關于透層的施工,選擇的是PC-2型乳化瀝青??紤]到石油瀝青滲透性較差的特點,為保證該處具有良好的黏結力,在設置好基層后需要在該處增設透層。
基層采取的是水泥穩(wěn)定碎石的施工方式,其優(yōu)勢在于表面致密且平整。根據(jù)瀝青的型號采取相適應的溫度控制標準,石油瀝青要將溫度穩(wěn)定在130~170℃。若需要使用乳化瀝青,可在常溫下完成灑布作業(yè)。在瀝青施工過程中,質(zhì)量控制應重點考慮灑布量、均勻性、溫度這三個方面的要求。
由于氣候、現(xiàn)場交通狀況、材料性能等多方面的影響,瀝青雙表處施工的干擾因素往往較多。對此,為確保施工質(zhì)量,施工單位必須選擇具有代表性的路段用于試驗,從而確定出合適的工藝參數(shù),如灑布車的行進速度、灑布量等,并將其作為正式施工的指導。
瀝青雙表處施工中,共設置2層碎石集料,各自對公稱粒徑的要求存在差異,其中第一層為19mm,第二層為9.5mm。碎石集料也是施工中的重要材料,重點考慮的是片狀顆粒含量、濕干比等,具體試驗指標及其對應的要求如表1所示。
表1 瀝青表處的碎石集料質(zhì)量控制標準
瀝青雙表處施工中還需要加強養(yǎng)護作業(yè),工作要點如下:
(1)及時清理路面。散落的石屑必須被有效清理干凈。
(2)處治路面缺陷。主要包含局部泛油等,從根本上解決問題,以免缺陷擴大而對其他部分造成影響。
瀝青面層為典型的柔性路面,其包含瀝青和礦料兩種基礎材料,但受到主觀因素(施工方法、材料質(zhì)量控制不當)和客觀因素(水文、行車荷載等)的雙重作用,易出現(xiàn)不同程度的病害,不利于車輛的安全通行。下文對較為常見的病害提出了相關治理措施[4]。
對于瀝青雙表處存在油量偏多、瀝青與石料用量不均等情況,均容易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象,其持續(xù)時間較長,在油料異常增多的情況下易形成油包。在行車荷載的作用下,未達到穩(wěn)定黏結的油層將受到影響,被車輪黏起從而產(chǎn)生病害。
以高溫環(huán)境為基本前提,清理泛油段的油包,目的在于露出硬底并使其晾干;對于底層水分異常偏多的情況,需將該處挖除,并填入與原施工材料可有效結合的新填料,再完成夯實作業(yè),灑上熱瀝青[5]。其中,泛油段的輕重程度應當成為重點考慮對象,且需根據(jù)實際情況采取相適應的處理措施,具體如下:
(1)輕度泛油。此情況下撒上粒徑為2~5mm的石屑,無須特定的碾壓作業(yè),在行車碾壓作用下即可成型。
(2)泛油較嚴重的地段。施工所用礦料粒徑應達到5~10mm,當該部分穩(wěn)定后再撒上粒徑為2~5mm的石屑,通過行車碾壓后成型。
(3)對于異常嚴重的泛油地段。首先撒上大粒徑礦料,通常為10~15mm,經(jīng)過壓路機處理后使其達到相對穩(wěn)定的狀態(tài),再依次撒上不同粒徑的礦料(先5~10mm、后2~5mm),最后通過行車碾壓的方式使其成型。
表處層施工中選擇的集料級配不合理、現(xiàn)場車流量超出承載范圍或是基底含水量異常偏高,均會導致瀝青油料離析現(xiàn)象。
治理措施:對于因基層問題而出現(xiàn)的油料離析現(xiàn)象,必須完成基層的修補作業(yè),當該處相對干燥后再組織人員修補表處油層;若存在大面積松散,及時清理松散的材料,再次設置油層[6]。
該病害的主要原因在于溫度和濕度不合理、基層強度不足等。
治理措施:
(1)若僅存在微小的裂縫,在夏季高溫環(huán)境中可自行愈合,因此無須采取處理措施。
(2)對于不具備愈合能力的大型裂縫,若縫寬在6mm以下,需要將縫內(nèi)的雜物清理干凈,向其中注入低稠度的油料,注滿后將縫口刮平,再于該處撒上一層砂,使其沿整個裂縫均勻分布。若縫寬達到6mm及其以上,此時需要清理縫內(nèi)雜物,向其中填入細粒式瀝青混合料,達到飽滿狀態(tài)后刮平縫口,并均勻撒砂。
瀝青雙表處路面較薄,厚度約2cm,但對道路通行效果影響較大,在施工過程中必須從原材料質(zhì)量入手,做好各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制工作。對于瀝青雙表處出現(xiàn)的病害,則要根據(jù)具體病害類型采取相適應的治理措施,盡可能在源頭上解決病害,以免對道路整體質(zhì)量造成不良影響。