劉燕訶
(中國鐵建國際集團有限公司,北京 100855)
安哥拉120國道改擴建工程,總長52.188 km,標段主體施工內(nèi)容包含針對原瀝青混凝土路面采取破除處理措施。根據(jù)實際質(zhì)量特點對路基、底基層進行修復(fù),在成型的底基層上鋪設(shè)級配碎石基層,厚度按照20 cm進行控制,路面應(yīng)設(shè)置瀝青混凝土耐磨層?,F(xiàn)場氣候條件呈現(xiàn)明顯的雨季和旱季更迭的特點,對瀝青混凝土路面的質(zhì)量具有交替性影響,是分析中的關(guān)鍵考慮對象。
本標段所在區(qū)域的氣候為熱帶草原氣候,存在明顯的雨季和旱季更迭。降雨量最多的時間段為9月~次年4月;降雨量最少、最干旱的時間段為5~8月。本標段所在120國道為道路修復(fù)項目,路況較差,運輸時間難以控制;本段河流缺乏,生產(chǎn)用水主要在附近小河溝進行運輸,生活用水依靠深層井取水;沿線電力資源匱乏,主要由自有發(fā)電機組供電;本標段大部分地區(qū)無通信信號。
(1)原因分析。
原材料的質(zhì)量不符合標準、材料用量的配合比不合理等,都會對路面的施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響,后續(xù)會出現(xiàn)壓實度不足等問題。拌和、攤鋪、碾壓的溫度偏低時,會出現(xiàn)壓實困難等情況,影響壓實效果。選用的壓實設(shè)備存在運行穩(wěn)定性不足、作業(yè)精度偏低等情況時,無法高效壓實路面。壓實遍數(shù)、溫度、設(shè)備行進速度等均為關(guān)鍵的影響因素,在某項或多項指標不合理時,會影響壓實質(zhì)量。
(2)處理措施。
①加強原材料質(zhì)量控制,進場時應(yīng)完成質(zhì)量檢驗工作;組織試驗,確定配合比,按照該配比取用材料,并進行充分拌和。
②根據(jù)拌和、運輸、攤鋪、碾壓各階段的作業(yè)特點,合理控制瀝青混凝土的溫度,使其可維持在合理的溫度區(qū)間,為壓實工作的開展創(chuàng)設(shè)優(yōu)質(zhì)的溫度條件。
③以施工要求為準,適配合適的壓實設(shè)備;按照規(guī)范對設(shè)備進行性能調(diào)試,及時發(fā)現(xiàn)問題并處理;碾壓應(yīng)緊跟攤鋪作業(yè),在溫度較高時充分落實壓實工作,初壓、復(fù)壓、終壓的溫度均應(yīng)達標。壓實期間應(yīng)嚴格控制各層的厚度,原則上不超過100 mm。若現(xiàn)場采用大功率壓路機,可根據(jù)實際情況適當增加厚度,即150 mm。
④壓路機從外側(cè)開始碾壓,逐步向中間推進;若存在鋪筑式路緣石,由施工人員利用耙子清理邊緣的材料,再調(diào)整壓路機的作業(yè)姿態(tài),使其外輪伸出邊緣部分約10 cm,在此條件下進行碾壓。
⑤瀝青混凝土隨拌隨用,縮短中途間隔時間,混合料出廠后,及時利用運輸車按照既定的路線將材料轉(zhuǎn)運至現(xiàn)場,再進行攤鋪、碾壓,避免因中途間隔時間過長,出現(xiàn)瀝青混凝土溫度偏低、性能退化等情況。
(1)原因分析。
①材料質(zhì)量方面,未按照配合比合理選用材料,部分材料的用量過多、過少;未予以充分攪拌,混合料缺乏均勻性,存在離析問題。在材料使用不合理或拌和不均勻時,壓縮量易偏離設(shè)計要求,經(jīng)攤鋪與壓實處理后,實測高程不滿足要求,局部存在平整性不足的情況。
②現(xiàn)場施工方面,在施工前未對攤鋪機等相關(guān)設(shè)備進行詳細的性能檢驗;未合理設(shè)置基準線鋼釬,如其拉力不足,實際位置偏離設(shè)計要求,無法為路面平整度的控制提供參照基準,影響攤鋪面層的平整度;攤鋪作業(yè)缺乏連續(xù)性,因相關(guān)原因停止攤鋪作業(yè),后續(xù)恢復(fù)施工時,停機部位產(chǎn)生凹點,無法保障該處的平整性。
(2)處理措施。
①加強原材料質(zhì)量控制,利用稱量系統(tǒng)選取適量質(zhì)量達標的材料,進行充分拌和,期間應(yīng)及時測定溫度,并控制拌和時間,使各類原材料的分布具有均勻性,規(guī)避離析問題。
②拌制完成的瀝青混凝土,及時應(yīng)用卸料車轉(zhuǎn)運至現(xiàn)場,攤鋪機前等候卸料的車輛需達到5輛及以上,持續(xù)性供料,避免攤鋪中斷。
③提前選取具有代表性的路段組織試驗,選擇合適的壓實設(shè)備確定作業(yè)參數(shù),如攤鋪的溫度、攤鋪機運行速度等,具有秩序性完成攤鋪作業(yè),使瀝青混凝土路面具有平整性。
④加強對伸縮縫等薄弱部位的處理力度,保證其具有足夠的平整性、穩(wěn)定性,在后續(xù)不可出現(xiàn)下陷、受損等質(zhì)量問題。將瀝青混凝土攤鋪到位,再根據(jù)尺寸要求設(shè)置構(gòu)造物的伸縮縫[1]。
(1)原因分析。
①針對油皮現(xiàn)象,攤鋪期間未加強質(zhì)量控制,材料出現(xiàn)離析等現(xiàn)象;攤鋪時未針對接頭部分進行針對性處理,其壓實度偏低,穩(wěn)定性不足。
②針對塊狀裂縫現(xiàn)象,混合料的材料質(zhì)量不合理,與拌和時間偏長、儲料時間偏長等因素有關(guān)。
③針對龜裂現(xiàn)象,行車荷載的持續(xù)性作用為關(guān)鍵原因;路面基層的施工質(zhì)量未得到有效控制,未鋪筑瀝青面層時,該部分已出現(xiàn)開裂,后續(xù)形成龜裂。
(2)處理措施。
①油皮處理措施,挑選優(yōu)質(zhì)原材料,如均質(zhì)性較好的碎石集料(粒徑偏差不宜過大)、性能可靠的瀝青等,再根據(jù)配合比合理控制材料的用量。經(jīng)混合料拌和后,及時將其轉(zhuǎn)至現(xiàn)場,期間運輸車輛平穩(wěn)行駛,避免產(chǎn)生離析的現(xiàn)象。
②塊裂的處理措施,應(yīng)注重對瀝青材料的選擇,要求其對溫度變化的敏感度較低,可較好適應(yīng)溫度的變化。此外,應(yīng)加強對礦料級配的控制力度,以免出現(xiàn)混合料局部差異過大的情況。
③龜裂的處理措施,在許可范圍內(nèi)適當加大瀝青面層的厚度,避免基層裂縫向上發(fā)展;提高瀝青混凝土層的最下層的施工質(zhì)量,將其設(shè)置為高度穩(wěn)定性的抗疲勞層;合理協(xié)調(diào)現(xiàn)場施工要素,營造秩序化的施工條件,縮短相鄰兩道工序的間隔時間,將瀝青混凝土攤鋪到位并予以碾壓。
(1)冷補治理。
相較其他方法,冷補治理法可更快速解決瀝青混凝土路面坑槽問題,特別是對于降水量較少的地區(qū),這種方法的優(yōu)勢較為明顯。在雨水充沛的地區(qū)使用該方法處理路面坑槽,須保證施工操作嚴格參照設(shè)計標準執(zhí)行,且在施工前應(yīng)徹底清理坑槽,確保其內(nèi)部無積水、雜物,保障治理質(zhì)量。
(2)熱補治理。
熱補治理與冷補治理法對應(yīng),熱補方法在實際運用過程中會遇到阻礙,由該方法處理后的坑槽接縫連接不緊密,易出現(xiàn)開裂,引發(fā)滲水等問題,導(dǎo)致坑槽再次被損壞[2]。
(3)采用“修路王”維修治理。
“修路王”指瀝青路面熱再生養(yǎng)護系統(tǒng),其主要基于熱導(dǎo)系統(tǒng)進行工作,利用熱島系統(tǒng)使路面溫度升高,以便施工人員開挖混凝土面層,再對其進行乳化瀝青,改善混凝土性能,使其再生,實現(xiàn)混凝土的循環(huán)使用。處理完畢的混凝土可再次進行攤鋪、找平、壓實及養(yǎng)護,可避免出現(xiàn)修補連接縫,此外,該技術(shù)的施工不受天氣狀況的影響?!靶蘼吠酢惫に囆韬馁M較大的成本,大規(guī)模使用的難度較大。
(4)采用壓縫帶+瀝青復(fù)原劑治理。
瀝青混凝土易出現(xiàn)路面坑槽的原因,大部分源自積水,為了避免形成坑槽,應(yīng)處理滲水、積水等問題。上述3種方法,前兩種方法無法有效解決滲水問題,第三種方法雖可處理積水的問題,但成本較高。若使用壓縫帶+瀝青復(fù)原劑治理方法,可有效解決積水的問題,同時相較于第三種方法,經(jīng)濟效益更明顯。
①處理路面坑槽時,可結(jié)合熱補工藝,在槽內(nèi)噴刷改性瀝青復(fù)原劑,并粘貼壓縫帶,將其內(nèi)部填滿后,再次涂抹改性瀝青復(fù)原劑。此外,為了確保接縫處理的效果,應(yīng)適當擴大清理范圍。
②弱接縫是傳統(tǒng)工藝中較為困難的問題之一,若施工過程中對弱接縫處理不當,將直接影響整體施工結(jié)果。為了保障施工質(zhì)量,施工過程中可借助壓縫帶封閉弱接縫封閉,并對其涂抹瀝青復(fù)原劑,同時綜合其他工藝的優(yōu)勢,以降低施工難度、控制施工成本,提升施工質(zhì)量。
③針對瀝青混凝土路面出現(xiàn)的骨料脫離、小凹坑等早期病害癥狀,可將壓縫帶融化后均勻布設(shè)在病害區(qū)域,再鋪設(shè)干凈的砂粒后碾壓,可有效防止病害繼續(xù)發(fā)展。
早期破壞的發(fā)生時間普遍集中在設(shè)計壽命的1/3期間,較常見的路面質(zhì)量問題包含裂縫、車轍等。針對路面污染情況,其源自多方面,且該污染具有持續(xù)性,具體影響因素體現(xiàn)在過往車輛漏油、貨車運輸期間土石料灑落至路面等方面,影響路面的整體美觀性,甚至出現(xiàn)車輛打滑等問題[3]。
針對路面早期破壞的情況,需加強施工質(zhì)量控制力度,并做好日常管理工作;針對路面受污染的情況,應(yīng)對過往車輛采取管理措施,禁止漏油車輛、超載車輛(貨物易灑落)等車輛通行,且應(yīng)及時清理灑落物,有效規(guī)避路面受污染的問題。
綜上所述,在公路使用階段,瀝青混凝土路面易出現(xiàn)質(zhì)量問題,同時其直接與外部環(huán)境接觸,受擾因素較多,分析、處理的難度較大。針對瀝青混凝土路面的質(zhì)量通病,須從實際情況出發(fā),確定具體問題、基本特征,并采取合適的處理措施。本文圍繞瀝青混凝土路面的質(zhì)量問題及成因、處理措施展開探討,為類似工程提供參考。