尚偉剛
(中交第四航務(wù)工程局第一工程有限公司,廣東 廣州 510000 )
在公路路面施工中,瀝青混凝土材料具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是,在應(yīng)用該材料進(jìn)行公路面層施工時(shí),必須嚴(yán)格控制施工材料的選擇、各類參數(shù)的控制,意切實(shí)保證瀝青混凝土面層施工質(zhì)量。同時(shí),要在公路施工中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管控,從而保證各個(gè)環(huán)節(jié)銜接的有序性,以進(jìn)一步提高每一施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量,提高整個(gè)公路工程的施工效果。
本文工程為尼日利亞凱菲至馬庫爾迪公路的改擴(kuò)建工程MK145+500~MK221+800,改擴(kuò)建路段全長(zhǎng)為76.8km。公路項(xiàng)目施工中主要涉及到的施工內(nèi)容有:路基處理、路面施工、橋梁建設(shè)、涵洞施工、收費(fèi)站房建、交通安全設(shè)施及機(jī)電設(shè)備綠化工程等。整體來說,路基、路面施工占據(jù)了施工內(nèi)容的一大部分。
本項(xiàng)目行車道路面結(jié)構(gòu)整體厚度為55cm,主要有底基層、基層、下面層、上面層組成,各層材料分別為紅土粒料、級(jí)配碎石、中粒式瀝青混凝土(AC-20)、細(xì)粒式瀝青混凝土(AC-13),各層厚度分別為:25cm、20cm、6cm、4cm。
該工程硬路肩結(jié)構(gòu)主要有底基層、基層組成,厚度分別為25cm、26cm。路面施工的主要工程量為:25cm 紅土粒料底基層106.4 萬m2,20cm 級(jí)配碎石基層72.3 萬m2,26cm 紅土粒料路肩基層68.9 萬m2,透層69.6 萬m2,粘層124.9 萬m2,硬路肩單層表處56.2 萬m2、雙層表處9.0 萬m2,4cmAC-13瀝青混凝土(含原路面處理)124.4 萬m2,6cmAC-20 瀝青混凝土73.0 萬m2,9cm 調(diào)平層4.2 萬m2。
在項(xiàng)目施工中,舊路加鋪施工占據(jù)了很大一部分,對(duì)方舊路加鋪施工需要應(yīng)用到的材料為AC-13 瀝青混凝土。對(duì)此,為了保證舊路加鋪質(zhì)量,必須提前處理道路當(dāng)前病害問題。
瀝青混合料采用LB2000 型瀝青拌合站集中生產(chǎn),應(yīng)用自卸車將瀝青混合料運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng),適應(yīng)攤鋪機(jī)攤鋪,雙鋼輪和輪胎壓路機(jī)組合碾壓成型。具體如圖1 所示。
圖1 瀝青路面施工工藝流程圖
對(duì)于瀝青路面施工來說,試驗(yàn)段施工是非常重要的一個(gè)內(nèi)容。在本文公路項(xiàng)目施工中,施工團(tuán)隊(duì)需參考當(dāng)?shù)赝惞穪磉M(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。在瀝青面層正式開工前,要選一段路基作為試驗(yàn)段,待完成試驗(yàn)段的試鋪后,確認(rèn)試鋪驗(yàn)收結(jié)果合格,方可按照試鋪段參數(shù)開展實(shí)際施工??偨Y(jié)來說,試驗(yàn)段施工可以解決以下問題:
1 保證機(jī)械設(shè)備型號(hào)、組合符合路面實(shí)際施工需要。
2 通過試驗(yàn)段施工確定以下參數(shù):瀝青混合料上料速度、瀝青混合料拌和數(shù)量與時(shí)間、拌和溫度、攤鋪機(jī)的攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪寬度等。
3 利用試鋪過程確定壓實(shí)順序、碾壓溫度、碾壓速度及遍數(shù)、混合料松鋪系數(shù)。
4 確定最佳的瀝青混合料配合比。
5 根據(jù)試驗(yàn)段施工制訂施工進(jìn)度計(jì)劃。
6 檢查施工材料是否符合具體標(biāo)準(zhǔn)要求。
7 確定施工組織。
瀝青混凝土材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后,采用整斷面全寬一次攤鋪,務(wù)必在保證攤鋪的均勻性后,利用壓路進(jìn)行碾壓。為了提高基層平整度,碾壓需要按照“穩(wěn)壓→振動(dòng)→收面”和“先輕后重、先慢后快、先低后高”的原則進(jìn)行。對(duì)于邊角位置,應(yīng)用小型夯實(shí)機(jī)進(jìn)行夯實(shí)??刂坪谜麄€(gè)流程的時(shí)間。一般來說,瀝青混凝土材料自拌和至碾壓完畢不允許超過4h,而實(shí)際施工中必須要保證混合料的溫度處于130℃~150℃,從而快速完成碾壓工作。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工盡量不要中斷,當(dāng)不得不中斷且時(shí)間超過2h 時(shí),必須設(shè)置橫向接縫。
通常情況下,在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工會(huì)涉及到以下測(cè)量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
(1)測(cè)量。攤鋪前測(cè)下承層高程、橫坡;攤鋪后、未碾壓前,測(cè)松鋪厚度、高程、橫坡;碾壓結(jié)束后測(cè)高程、橫坡。
(2)試驗(yàn)。針對(duì)完成攤鋪,但是還沒有碾壓的面層上,挖洞取樣,做抽提試驗(yàn)。取樣位置在攤鋪機(jī)半幅寬度距邊部1/3 處,洞壁盡量垂直并挖取干凈。隔日鉆芯,測(cè)量厚度、壓實(shí)度、平整度和寬度。在拌和站設(shè)置專人測(cè)混合料干拌溫度、瀝青混合料溫度及每車出廠溫度,并做好記錄,如果溫度差異較大,檢測(cè)人員立即聯(lián)系操作人員進(jìn)行調(diào)整。
施工單位在配置瀝青混合料的過程中,必須在專業(yè)技術(shù)人員的旁站監(jiān)督下完成;另外,施工前施工單位還要嚴(yán)格把控其他施工機(jī)械的使用情況,如攤鋪機(jī)、供料系統(tǒng)和熨平板等。同時(shí),在對(duì)某個(gè)路段開展施工前,施工單位需注意規(guī)劃好施工范圍,并仔細(xì)檢查待鋪路面的清潔情況,避免施工中污染瀝青混合料,影響瀝青混凝土面層施工質(zhì)量。不僅如此,施工單位要測(cè)試各階段的站速、施工難點(diǎn)和坡道溫度等因素,從而了解施工過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問題,提前制定有效的預(yù)案措施[1]。
3.2.1 加強(qiáng)施工材料管理
由于瀝青混凝土材料是不同種類、不公規(guī)格的集料混合在一起獲得的,因此為了保證集料質(zhì)量和用量,必須加強(qiáng)對(duì)原材料的管理,并配置專業(yè)的管理人員,保證每一種集料分類堆放,且采取必要的防潮、防曬措施。
在集料在堆放管理工作中,專業(yè)管理人員必須配合上級(jí)質(zhì)檢部門做好質(zhì)量抽檢。
3.2.2 嚴(yán)格控制配合比
為了提高瀝青混合料配比的科學(xué)性和合理性,瀝青混合料配合比的確定必須經(jīng)過以下流程:精心設(shè)計(jì)→實(shí)驗(yàn)論證→試驗(yàn)段施工確定。
施工團(tuán)隊(duì)必須嚴(yán)格按照該流程確定瀝青混合料配比,嚴(yán)格控制好每一種集料的用量,以保證公路面層混合料性質(zhì)的穩(wěn)定性和均勻性。
3.2.3 嚴(yán)格控制混合料的溫度
在公路建設(shè)施工中,瀝青混合料的加熱一般是通過導(dǎo)熱油完成。瀝青混合料出料時(shí)的溫度需要控制在160℃~170℃,而礦料出料溫度較瀝青混合料出料溫度要更高一些。所以,要嚴(yán)格控制混合料料溫,避免出現(xiàn)花白料或超穩(wěn)料。如果混合料的溫度超過180℃,則需做廢料處理。
瀝青混凝土完成拌置后會(huì)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),要求其溫度也不能低于140℃。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工中,集料溫度控制在130℃~140℃為最佳;路面碾壓施工中,要控制集料溫度超過120℃;碾壓施工完成后,混凝土初凝前的溫度不能低于90℃[2]。
對(duì)于已經(jīng)完成拌和的瀝青混合料來說,如果不能立即投入到施工使用中,則需要進(jìn)行倉儲(chǔ)保溫,且需注意控制保溫時(shí)間不能超過6h。
在瀝青混凝土運(yùn)輸過程中,如果管理不善就會(huì)出現(xiàn)離析、花白、結(jié)塊等問題,從而導(dǎo)致影響其性能,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)荒軐⑵鋺?yīng)用到路面施工中。為此,必須加強(qiáng)瀝青混凝土運(yùn)輸過程中的管控:
1 封閉運(yùn)輸,避免瀝青混凝土受到暴曬和雨淋,同時(shí)還要阻止其他雜質(zhì)摻入瀝青混凝土材料中,防止瀝青混凝土材料出現(xiàn)變質(zhì)問題。
2 為了保證瀝青混凝土材料性質(zhì)的均勻性,運(yùn)輸車輛必須勻速行駛。
3 強(qiáng)化卸料管控,瀝青混凝土運(yùn)輸車輛運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后,必須有專門的交通指揮人員,避免運(yùn)輸車輛和其他車輛之間發(fā)生撞擊。
4 攤鋪機(jī)要緩慢推動(dòng)卸料車移動(dòng)前進(jìn),保證集料攤鋪的均勻性。
(1)在攤鋪施工作業(yè)前,需要檢查瀝青混合料的性能,并重點(diǎn)檢查其是否被污染、是否存在雜質(zhì)、是否出現(xiàn)花白或者離析等問題。
(2)嚴(yán)格控制攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工中瀝青混合料的溫度。一般來說,瀝青混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中的溫度應(yīng)該控制在140℃左右,最高不能超過160℃。如果環(huán)境溫度不足10℃,則需要控制瀝青混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工中的溫度不能超過175℃。另外,瀝青混合料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)后,必須檢查所有資料,對(duì)于質(zhì)量存在問題的混合料要給予廢棄處理,嚴(yán)禁其投入施工使用。
(3)保證攤鋪連續(xù)性。由于瀝青混凝土材料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)必須連續(xù)進(jìn)行,因此為了達(dá)到這個(gè)目的,施工現(xiàn)場(chǎng)必須配備專業(yè)的車輛指揮人員,以保證施工現(xiàn)場(chǎng)車輛來往的有序性,從而控制瀝青混凝土材料運(yùn)輸車輛連貫銜接,為攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行打好基礎(chǔ)。
(4)保證攤鋪厚度。公路面層的攤鋪厚度直接決定了公路整體的承載能力,繼而影響公路運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性;另外,集料攤鋪是否均勻決定了公路面層的平整度,所以在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工中,要配備專業(yè)的機(jī)械指揮人員,而機(jī)械操作人員要格外注意機(jī)械操作過程的啟動(dòng)過程和制動(dòng)過程,嚴(yán)禁突然剎車,偶避免公路面層出現(xiàn)攤鋪不均勻的現(xiàn)象。
(5)留意天氣因素。外界環(huán)境條件的變化會(huì)影響瀝青混合料的性能,如陰雨天氣者溫度驟降條件,均會(huì)影響瀝青混合料的穩(wěn)定性。為此,當(dāng)在公路面層施工時(shí)遇到降雨或者降溫天氣,應(yīng)停止施工[3]。
公路面層碾壓施工分三個(gè)階段進(jìn)行:
(1)初壓。瀝青混合料完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后,就需要進(jìn)行初次碾壓,初壓是以高溫靜態(tài)碾壓的方法進(jìn)行;初壓施工中,需要控制混合料的溫度不能超過140℃,且需應(yīng)用到的施工設(shè)備為13t 雙鋼輪壓路機(jī)來靜壓1 遍[4]。
(2)復(fù)壓。初壓操作完成后,就需檢查公路面層的平整度;針對(duì)不符合要求的位置,需在適當(dāng)?shù)男拚筮M(jìn)行復(fù)壓,而復(fù)壓工作需要應(yīng)用到的設(shè)備為13t 雙鋼輪壓路機(jī),碾壓次數(shù)應(yīng)該控制在2 遍為最佳。
(3)終壓。復(fù)壓完成后,測(cè)試壓實(shí)度,如果壓實(shí)度符合既定標(biāo)準(zhǔn),就可以進(jìn)行終壓;終壓操作中需要應(yīng)用到的設(shè)備為26t 輪胎壓路機(jī),碾壓次數(shù)一般為3~4 遍為最佳,直到路面上的碾壓痕跡完全消除[5]。
瀝青混凝土面層施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)兩種施工縫隙:橫縫和豎縫。另外,還會(huì)出現(xiàn)數(shù)量較多的拼接縫。施工中因故終端或者混合料溫度不達(dá)標(biāo),就會(huì)出現(xiàn)橫縫,橫縫的設(shè)置一般和路面方向處于垂直的狀態(tài)。在處理并橫、縱接縫的時(shí)候,上、下層之間需要設(shè)置至少15cm 的錯(cuò)位。施工過程中,嚴(yán)格控制,避免出現(xiàn)斜縫,不同層次的施工縫也不應(yīng)該處于同一位置,錯(cuò)開距離需要控制在1m 左右。
綜上所述,瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制方面,施工方只有嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)質(zhì)量、施工質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,才能從根源上提高整個(gè)公路項(xiàng)目的施工質(zhì)量。對(duì)此,施工單位必須要詳細(xì)地了解公路面層施工中需要注意的內(nèi)容,以更好地保障瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。