林文達
(廈門市翔安市政集團水務管理有限公司,福建 廈門 361000)
近年來,我國城市化進程持續(xù)深入,促進市政道路工程建設規(guī)模逐漸擴大,為人們日常出行和地區(qū)貿易往來提供便利。
尤其是新形勢下,我國交通運輸行業(yè)蓬勃發(fā)展,對市政道路工程施工質量提出更高要求,瀝青路面作為道路工程中的主要承重結構,其安全性和穩(wěn)定性受到施工單位及社會各界高度重視。
但結合部分市政道路運行現(xiàn)狀來看,受環(huán)境變化、車輛荷載等因素影響,容易導致瀝青路面產生開裂、車轍、磨光、剝落等一系列問題,不僅影響道路工程正常運行,還會引發(fā)各種安全事故。所以,對市政道路瀝青路面性能進行總結,并結合實際案例分析各種施工技術要點。這不僅是提高道路工程施工質量的有效措施,也是延長道路工程使用壽命的必要需求。
翔安新城首期開發(fā)區(qū)規(guī)劃十一路十三路工程,位于翔安新城首期開發(fā)區(qū)。規(guī)劃十一路起點與規(guī)劃八路相接,終點至規(guī)劃十二路,長384.3m,為城市I級支路;規(guī)劃十三路起點與規(guī)劃道路相接,終點至縱二路,長651.1m,為城市Ⅱ級支路。路幅寬均為22m,斷面形式為:22m=2.5m(人行道)+2.5m(非機動車道)+1.5m(綠化帶)+9.0m(車行道)+1.5m(綠化帶)+2.5m(非機動車道)+2.5m(人行道)。機動車道采用瀝青混凝土路面,人行道采用透水性地磚。建設內容:道路、雨水、路燈、有線電視、交通、綠化、污水、給水、中水、燃氣、電信(土建)、電力(土建)等工程。本文結合該工程實際施工經驗,從施工前期準備、攪拌站材料配置、瀝青材料運輸、路面攤鋪、路面碾壓、接縫處理等方面,總結施工技術要點。
市政道路工程大多為瀝青路面,其性能可以總結為以下幾點:
第一,水穩(wěn)定性。瀝青路面耐久性與瀝青和集料黏附程度息息相關,雖然路面投入運行后受施工方法、外界環(huán)境等因素影響容易產生質量問題,但水損害對路面耐久性的影響最為嚴重,容易使路面產生掉粒、松散、坑槽等問題,從而破壞其性能,這是因為水分的存在會降低瀝青黏結力[1]。
第二,耐疲勞性。交通運輸量的不斷增加以及汽車軸重的逐漸加大,對瀝青路面造成的破壞也越來越顯著。
在瀝青混凝土路面投入運行期間,在氣溫變化作用下,受車輪荷載反復作用,會長時間處于應力應變交疊變化狀態(tài),嚴重影響路面強度,一旦荷載超過一定次數(shù),路面就會出現(xiàn)裂紋,從而產生疲勞破壞。
第三,抗老化性。也就是瀝青混凝土路面在天氣變化影響下,會逐漸喪失黏韌性等性能。這是因為實際施工中,需要對瀝青進行反復加熱,再加上路面投入運行后長期被陽光暴曬,會導致瀝青性質發(fā)生變化,加快老化速度。瀝青材料在拌和、攤鋪、碾壓以及投入使用過程中,均會產生老化現(xiàn)象,在路面碾壓成型后,瀝青混合料的抗氧化能力除了與瀝青材料有關外,還與氧、光以及混合料所處形態(tài)有關,包括混合料空隙率過小等方面。一旦瀝青混合料產生老化現(xiàn)象,將會降低其性能和質量。
第四,抗滑性。車輛在路面上高速行駛時,輪胎與路面抗滑阻力較小,尤其路面較為潮濕的狀態(tài)下,產生水動力效應,促使破壞黏著力,輪胎容易發(fā)生溜滑問題,并引發(fā)安全事故。
首先,施工單位在市政道路瀝青路面施工前,需要做好準備工作。眾所周知,市政道路瀝青路面施工具有沿線長、范圍廣、流程多等特點,施工項目需要在室外進行,對外界環(huán)境變化情況較為敏感。對此,需要施工單位提前了解地區(qū)氣候狀況和變化規(guī)律,并制定針對性施工方案。在此基礎上,還應做好施工組織工作,包括人員組織、材料組織、設備組織等。同時對施工人員進行技術交底,確保其了解施工圖紙意圖,明確施工重點難點,從根源上避免各種問題的產生。在此基礎上,還要對瀝青路面施工中可能存在的問題進行預測,提出針對性防范措施,同時制定切實可行的施工方案和施工流程,為后續(xù)施工提供保障。
其次,對施工場地進行實地勘察。施工單位在瀝青路面施工前,需要組織專業(yè)人員做好實地勘察工作,全面了解施工區(qū)域土質條件、水文環(huán)境等要素,并對路面下承層進行清掃和檢測。結合以往施工經驗總結來看,為了提高路面施工質量,需要在施工前將黏層油或透層油均勻噴灑在路面表層[2]。
最后,由于市政工程瀝青路面施工范圍較廣,所以為了確保施工質量,需要在施工前做好路面鋪設試驗工作,以此來確定施工工藝、碾壓次數(shù)等,為后續(xù)施工提供便利。
影響瀝青質量的因素多種多樣,除了要保證瀝青攪拌站中的設備滿足常規(guī)要求外,還要科學控制原材料比例。當前,我國現(xiàn)行規(guī)章制度提出,道路路面使用的瀝青混合料,上層粒徑需要低于厚層1/2;中間層粒徑低于2/3厚度的一半;結構層的尺寸低于同一層1/3。由此可見,如果是一定厚度的瀝青層,選用的瀝青混合料粒徑越大,對路面施工影響也就越大。為了保證路面攤鋪質量,需要施工單位嚴格篩選原材料,根據(jù)道路工程圖紙要求粒徑選擇合適的材料,使原材料指標均能達到規(guī)定要求[3]。由瀝青攪拌站配制出的瀝青材料溫度一般在150℃~160℃,所以確保材料滿足工程建設需求后,對材料進行嚴格保管,保存溫度控制在130℃左右,拌和后的材料需要在24h內用完。上文提到,市政道路工程建設規(guī)模較大,所以對瀝青材料的使用量也較大,為了確保工程順利施工,需要施工單位選擇大噸位的自卸車運送瀝青材料。眾所周知,材料在運輸和儲存階段,受環(huán)境、溫度等因素影響,容易發(fā)生質量問題,從而降低其性能。對此,需要在材料運輸過程中對車輛加蓋棚蓋,盡可能避免瀝青材料與外界環(huán)境接觸。與此同時,還應將油水混合物均勻涂抹在車輛與材料接觸面,如此可以有效避免材料表面硬化。在瀝青路面施工中,為了確保施工流程順利進行,同時保證材料攤鋪連續(xù)性,應確保攤鋪機前至少堆放4~5車瀝青材料,避免出現(xiàn)機等料現(xiàn)象。見圖1為瀝青材料運輸車輛。
圖1 瀝青材料運輸車輛
攤鋪作業(yè)是市政道路瀝青路面施工的關鍵環(huán)節(jié),其攤鋪質量直接影響工程表面的平整性和均勻性。在實際施工中,施工人員應按照材料配制試驗結果確定材料配比,并組織車輛運輸材料,確保攤鋪機前材料充足。另外,材料運輸過程應做好監(jiān)督管理工作,控制好運輸溫度,避免材料發(fā)生質量問題,從而降低攤鋪質量。與此同時,在瀝青材料攤鋪前,施工人員需要做好熨平板清理和預熱工作,一般溫度需要控制在100℃左右,以此來縮小瀝青材料與熨平板之間的溫度差異。由于攤鋪作業(yè)需要依靠機械設備完成,所以在實際操作前還要對攤鋪設備進行全面檢查,確保攤鋪機高度、寬度與施工需求相一致。在此基礎上,合理調整設備的參數(shù),并確定瀝青材料運輸車輛??课恢?。一般情況下,車輛與攤鋪機的距離應控制在20cm左右。在攤鋪機運行過程中,需要保證卸料車與攤鋪機運行速度一致,避免過快或過慢導致材料供應不足,或者發(fā)生相撞現(xiàn)象,從而影響施工進度和質量。在攤鋪作業(yè)開展中,還應高度關注瀝青材料離析問題,確保卸料車材料供應穩(wěn)定,材料量要超過螺旋布料器。除此之外,攤鋪機運行需要保持勻速,切勿過快或過慢[4]??梢钥闯觯瑸r青路面攤鋪作業(yè)流程復雜、工藝較多。為了保證攤鋪質量,需要做好施工現(xiàn)場管理工作,施工人員要實時監(jiān)督路面施工情況,及時糾正施工人員違規(guī)行為。如果攤鋪機運行速度過快,容易使熨平板遷移時夾帶雜質,導致路面出現(xiàn)坑洼、孔洞等現(xiàn)象,不利于保證路面平整度。同時,管理人員需要重點檢查攤鋪下層質量,施工人員在施工時要結合路面邊緣實際情況,合理設置路緣石,并在攤鋪過程中全面分析攤鋪溫度、厚度、寬度等要素,如發(fā)現(xiàn)不合理之處應及時調整,如圖2所示。
圖2 瀝青材料攤鋪
路面碾壓是市政道路工程瀝青路面施工的收尾工作,其碾壓效果與工程整體性能息息相關。在實際施工中,施工人員需要做好找平工作,并結合實際情況選擇合理的壓路設備,確保路面壓實效果良好。當前,在瀝青路面施工中,較為常見的壓路設備有三種類型:振動壓路設備、鋼輪壓路設備以及膠輪壓路設備。碾壓過程一般分為初壓、復壓以及終壓三個環(huán)節(jié)。具體來說:第一初壓,主要作用是保證瀝青路面平整度;第二復壓,加強路面密實度[5];第三終壓,將路面壓實過程中存在的印跡消除,確保路面平整、均勻。一些道路工程施工中,需要選擇多種壓路設備組合壓實方式,才能夠達到理想壓實效果,如圖3所示。
圖3 瀝青路面碾壓
市政道路瀝青路面施工存在諸多接縫,對接縫進行處理,是降低工程質量問題,提高路面平整度的有效措施。由于市政工程施工線路較長,所以一般采用連續(xù)鋪設技術,雖然這種方式能夠充分保證路面平整度,但存在較多施工接縫。在接縫處理過程中,施工人員需要將接口切除,利用直尺對路面平整度進行檢查,而后采用切割機切割鋪設層,保證接縫處理效果達標。
綜上所述,市政道路工程瀝青路面施工具有周期長、范圍廣、難度大等特點,在實際施工中容易受各種因素影響發(fā)生質量問題,需要施工單位合理選擇施工技術,在掌握技術要點和操作要素的情況下有序施工,在保證瀝青材料質量過關的同時,合理組織運輸車輛,為攤鋪作業(yè)、路面壓實奠定基礎,從而有效提高市政道路施工質量。