譚星
(萍鄉(xiāng)市安源公路事業(yè)發(fā)展中心,江西 安源 337000)
在我國現(xiàn)代社會高質(zhì)量發(fā)展的背景之下,公路工程建設(shè)數(shù)量日益增多,瀝青混凝土結(jié)構(gòu)是主要的組成形式。有些公路項目在投入運營后,存在很多的病害問題,導(dǎo)致路面的行駛舒適性、安全性出現(xiàn)問題。基于此,在公路工程施工中,應(yīng)該做好養(yǎng)護工作,加強大修施工管理,恢復(fù)瀝青路面的性能,結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量得以恢復(fù),從而提高公路工程運行的安全性,延長公路項目的使用壽命,帶動我國現(xiàn)代化公路事業(yè)的全面發(fā)展。
某公路項目為當(dāng)?shù)刂匾煌ɑA(chǔ)設(shè)施,承擔(dān)著極為重要的交通運輸任務(wù),線路長度為5.8km。經(jīng)過十幾年的運營,自然環(huán)境侵蝕嚴(yán)重,加上很多大型重載車輛的碾壓作用,運輸作業(yè)量不斷增多,損害了工程結(jié)構(gòu),出現(xiàn)了嚴(yán)重的龜裂、錯臺、車轍等病害的問題,通行效果受到很大的影響,甚至造成嚴(yán)重的交通事故。因此,管理單位決定對項目進行大修施工,以保證結(jié)構(gòu)性能恢復(fù)到最佳狀態(tài)。
其一,公路項目進行大修施工,技術(shù)人員對現(xiàn)場進行全面分析,對舊路面表面進行基層與路面結(jié)構(gòu)的施工。經(jīng)過檢測后,發(fā)現(xiàn)原道路結(jié)構(gòu)的路基寬度為8.5m,路面寬為8.0m,兩側(cè)有0.25m 的土路肩,基層采用石灰土基層的形式,路面采用混凝土結(jié)構(gòu)形式,厚度為20cm。大修方案將全部的基層與面層清理掉,重新進行鋪設(shè)施工,形成新的結(jié)構(gòu)。其二,在新路面基層與面層設(shè)計中,遵循國家標(biāo)準(zhǔn)要求,確保結(jié)構(gòu)的平整度、耐久性、密實度符合要求,抗水損害的結(jié)構(gòu)性能合格,符合周邊的地質(zhì)、氣候條件。大修施工采用水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu),路面采用瀝青混凝土。新建設(shè)路面施工后,結(jié)構(gòu)尺寸以及性能指標(biāo)符合工程的要求,路面彎沉值在33.7 以上,壓實度超過96%,整體性完全符合道路交通的通行要求[1]。
其一,按照項目設(shè)計方案的要求,首先把舊路面全部破碎處理,然后將路面內(nèi)的雜物清理干凈。該部分施工采用挖掘機、裝載機、壓路機完成。開挖前,將現(xiàn)場存在的障礙物、雜質(zhì)清理干凈,并進行現(xiàn)場測量放樣,按照工藝方案切割,使用油錘進行破碎處理,保證不會有任何影響工程質(zhì)量的因素。通過挖掘機將以上工序形成的廢舊材料裝在裝載機上運輸?shù)街付ǖ攸c,在面層結(jié)構(gòu)全部開挖結(jié)束后,即可進行基層的開挖施工。
其二,開挖方案按照設(shè)計方案要求,確定施工作業(yè)的范圍,并且標(biāo)記好中線、邊線、標(biāo)高等,做好現(xiàn)場測量工作。由專業(yè)人員做好現(xiàn)場記錄工作,在全線開挖工作結(jié)束后,組織人員進行檢查,并由監(jiān)理工程師復(fù)核檢測,確?;鶎颖砻嫒壳謇砀蓛?,再設(shè)置中樁與邊樁的結(jié)構(gòu),組織落實水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)的施工。
2.3.1 材料選擇
(1)在該項目的作業(yè)現(xiàn)場,嚴(yán)格控制大修施工,基層應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)施工。該結(jié)構(gòu)的主要材料是水泥、碎石、水,選用42.5 普通硅酸鹽水泥材料,初凝時間超過3h,終凝時間超過6h。做好水泥材料的存儲工作,并進行性能檢測,確保存放環(huán)節(jié)不會發(fā)生變質(zhì)、損壞的問題。任何有質(zhì)量缺陷的材料都不能投入使用。
(2)碎石使用機器破碎后形成的材料制作,確保其潔凈度合格,沒有雜質(zhì)以及污染物,防止存在質(zhì)量問題。碎石粒徑不超過31.5mm,壓碎值為24.6,強度性能符合要求,滿足現(xiàn)場施工作業(yè)的要求。如果施工現(xiàn)場周邊存在水源,與施工現(xiàn)場的距離控制在200mm以內(nèi),且水質(zhì)達到施工標(biāo)準(zhǔn),防止給施工造成不利的影響[2]。
2.3.2 拌和
(1)各項原材料準(zhǔn)備工作結(jié)束后,根據(jù)設(shè)計方案要求,將水泥、碎石、水按照規(guī)定的比例充分混合,配制水泥穩(wěn)定碎石混合料。材料制作的工廠與施工區(qū)域的距離控制在800m 以內(nèi),且要保證攪拌設(shè)備的日生產(chǎn)量超過500t,達到工程連續(xù)性施工的要求。在攪拌設(shè)備開啟之前,反復(fù)進行設(shè)備的調(diào)試,確?;旌狭系募壟湫阅芎细?,配合比參數(shù)符合工程的要求,達到混合料的性能要求。此外,加強混合料的溫度控制,使其處于合理的范圍內(nèi),不會對材料性能造成不利的影響。
(2)在混合料的攪拌作業(yè)中,拌和時間為45~60s,拌和環(huán)節(jié)由專業(yè)人員控制水泥、碎石加入的比例,并隨時觀察級配、均勻性,測量含水量。如果存在任何問題,都要立即做出調(diào)整,預(yù)防混合料的性能出現(xiàn)問題。拌和結(jié)束后,選取相應(yīng)的樣品,通過實驗室進行檢測,性能與指標(biāo)合格后才能投入工程中使用。將檢測合格后的材料及時運輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場,避免存放的時間過長而影響工程的質(zhì)量,給工程施工效果帶來負(fù)面的影響。
2.3.3 運輸
在該工程項目的運輸中,使用自卸汽車完成。裝載材料不能1 次完成,應(yīng)分3 次進行,預(yù)防發(fā)生離析的問題,保證材料的性能合格。裝載工作完成后,直接運輸?shù)浆F(xiàn)場。將運輸車輛停放在攤鋪車前0.2~0.3m的位置上,使用攤鋪車頂進運輸車輛通行,緩慢地將材料卸載到料斗上。水泥的初凝時間超過3h,所以要加強控制混合料的運輸時間,組織專人對現(xiàn)場進行檢查,并且掌握初凝時間等相關(guān)信息,對于超出規(guī)定時間的材料,不能使用到工程中[3]。
2.3.4 攤鋪
(1)施工材料運輸?shù)浆F(xiàn)場時,至少有3 輛車停機待料,確保攤鋪作業(yè)可以連續(xù)進行。在施工中,使用2臺攤鋪設(shè)備同時進行,采取梯隊作業(yè)的方式,車輛相距3~5m 的距離,相鄰兩幅搭接10~20cm 的寬度,并加強攤鋪作業(yè)的厚度、坡度、頻率、速度方面的控制,以滿足施工的要求。由現(xiàn)場人員檢查攤鋪路面的高程,做好現(xiàn)場控制,且保證攤鋪設(shè)備的行進速度不超過1.8m/min。
(2)為了預(yù)防在施工中出現(xiàn)離析問題,攤鋪設(shè)備的料斗內(nèi)埋設(shè)的布料器在總深度的2/3 位置上。如果現(xiàn)場施工的因素導(dǎo)致出現(xiàn)了離析的問題,要及時將局部位置的材料清理干凈,再進行充分?jǐn)嚢杌旌希_到性能要求后再次投入使用。在整個結(jié)構(gòu)攤鋪施工結(jié)束后,對于邊角等位置無法使用設(shè)備攤鋪的情況,組織人員補充攤鋪施工,并通過掛線的方式進行高程控制,以符合設(shè)計方案的要求。
2.3.5 碾壓
現(xiàn)場路面攤鋪工作結(jié)束后,立即組織設(shè)備開展碾壓施工。在碾壓階段,應(yīng)按照從低到高的順序逐步碾壓施工,先穩(wěn)壓1~2 遍,保持速度為1.6km/h,再進行振動壓實施工,速度提升到2.0km/h?;鶎咏Y(jié)構(gòu)基本達到穩(wěn)定性的狀態(tài)后,進行1~2 遍收面,速度可以提升到2.5km/h。在碾壓作業(yè)的過程中,單次碾壓作業(yè)的長度不超過80m,并且保證整個碾壓施工在1h 內(nèi)結(jié)束,及時組織人員檢查密實度的性能,以符合工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.6 接縫處理
現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)由于很多不可抗力的因素作用,導(dǎo)致施工出現(xiàn)中斷的情況。對于時間超過2h 的情況,要設(shè)置橫向接縫,每日施工結(jié)束后,不可避免出現(xiàn)橫向接縫。為了提高整個公路結(jié)構(gòu)的性能,滿足結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格,接縫處理尤為重要。設(shè)置接縫時,將末端的不平整結(jié)構(gòu)鏟除,將其設(shè)計為平直縫的形式,保證搭接結(jié)構(gòu)的性能合格。首先,用水泥砂漿涂抹搭接部位,然后,鋪設(shè)一層新的混合料結(jié)構(gòu),并開展有效的碾壓施工,提高結(jié)構(gòu)的性能,達到密實度標(biāo)準(zhǔn)[4]。
2.4.1 鋪灑透層油
(1)路面基層在整體施工結(jié)束后,該大修施工開展瀝青混凝土路面的鋪設(shè)施工,分為2 層結(jié)構(gòu)進行,即5cm 下面層加上4cm 的上面層。兩層結(jié)構(gòu)的連接效果合格,并做好基層表面的處理工作。首先,將基層表面全面清理,避免垃圾、雜物產(chǎn)生不利的影響;其次,進行基層中線與邊樁的標(biāo)記,結(jié)構(gòu)攤鋪效果合格;最后,在表面鋪設(shè)透層油,結(jié)構(gòu)連接效果合格。
(2)在該工程施工中,應(yīng)用的透層油為液體石油瀝青。為了達到滲透性效果,滲入深度超過5mm,噴灑量應(yīng)達到1.1L/m2左右,噴灑工作結(jié)束后,表面達到干燥硬化的標(biāo)準(zhǔn)。通過鉆孔方式檢驗是否符合要求,并且滲入深度超過5mm,下面層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量合格,符合工程的施工效果要求。
2.4.2 面層材料準(zhǔn)備
瀝青混凝土路面的主要材料是瀝青、粗集料、細(xì)集料、水,各種材料的性能合格才能實現(xiàn)綜合質(zhì)量的提升。在現(xiàn)場施工開始前,要對各個結(jié)構(gòu)部分進行質(zhì)量檢查,保證結(jié)構(gòu)性能合格。在采購工作中,對于各個材料進行性能檢查。選擇有實力的單位合作,保持長久的合作關(guān)系,滿足材料供應(yīng)的要求。此外,材料供應(yīng)必須充足,供應(yīng)速度合格,不會因為材料不足而影響施工的連續(xù)進行[5]。
2.4.3 混合料拌和運輸
(1)在該大修路面的施工中,瀝青混凝土與水泥穩(wěn)定碎石材料的拌和在同一場所內(nèi)進行,選用間歇式拌和機,滿足材料拌和性能的標(biāo)準(zhǔn)。在施工前,進行各種機械性能的檢測,包含配套設(shè)施,滿足施工的性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在拌和階段,加強配合比的控制,通過計算機系統(tǒng)進行加入比例的控制。每次瀝青混合料拌和的時間為30~50s,干拌5s,而各種材料的加熱溫度都不同,瀝青160~170℃,礦料170~180℃,混合料拌和后達到150~165℃。如果超出上述材料的溫度標(biāo)準(zhǔn),如達到200℃以上,或者經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)存在離析的問題,禁止投入工程使用,必須作廢,以免影響工程的質(zhì)量和性能。
(2)混合料經(jīng)過拌和,檢測合格后及時運輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場進行攤鋪施工。主要是通過自卸車完成運輸,采取3 次裝料的方式裝載,以免導(dǎo)致材料的離析問題。為了避免出現(xiàn)混合料黏附在車廂內(nèi)壁的情況,在裝載開始前需要在車廂內(nèi)壁涂抹一層油水混合物,且材料的溫度始終保持在150~160℃之間。設(shè)置檢測孔,隨時監(jiān)測溫度變化,避免出現(xiàn)材料溫度不合適的情況。運輸?shù)浆F(xiàn)場之后,自卸車停放在攤鋪機前部30cm 的位置上,由專人指揮卸料。如果進入現(xiàn)場后,檢查溫度不能達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求,禁止投入工程應(yīng)用,防止對工程質(zhì)量造成嚴(yán)重危害和影響。
2.4.4 混合料攤鋪碾壓
(1)在工程施工中,混合料攤鋪設(shè)備的性能和技術(shù)參數(shù)合格,各方面的性能達標(biāo)。在兩側(cè)設(shè)置17.2m的自動找平平衡梁,攤鋪后平整度符合要求。攤鋪工作正式開展前,要進行現(xiàn)場的預(yù)熱處理,熨平板的溫度在110℃以上,即可完成攤鋪施工,并且一次性攤鋪完成整個結(jié)構(gòu)。加強攤鋪速度的控制,處于1.2~1.5m/min 之間,混合料溫度范圍155~165℃。攤鋪結(jié)束后,及時檢查平整度,合格后立即組織碾壓施工。
(2)瀝青混合料面層碾壓按照規(guī)定工藝方案進行,遵循初壓、復(fù)壓、終壓的順序。首先,初壓在攤鋪后及時展開,該環(huán)節(jié)的路面溫度比較高,應(yīng)用靜壓方式,使用雙鋼輪壓路機,以2 遍為宜,溫度一般控制在130~140℃之間。然后,初壓后,及時復(fù)壓施工,該環(huán)節(jié)應(yīng)用振動壓路機和膠輪壓路機施工,碾壓3~4 遍,再應(yīng)用輪胎壓路機碾壓4~6 遍,溫度在120~130℃。最后,終壓施工應(yīng)用雙鋼輪壓路機,靜壓1~2 遍,該環(huán)節(jié)溫度在80℃以上。全部碾壓結(jié)束且表面的溫度在50℃以下,才能開放交通。
對于該大修道路工程,在大修前、后進行彎沉值、壓實度、滲水系數(shù)檢測,并進行數(shù)據(jù)的充分對比分析。彎沉值反映道路承載性能,壓實度代表結(jié)構(gòu)強度,滲水系數(shù)體現(xiàn)防滲的性能,所以這幾個參數(shù)反映出工程的質(zhì)量和性能。在施工現(xiàn)場,隨意選擇5 個檢測點,檢測結(jié)果見表1。對表1的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過大修處理后的道路工程的彎沉值、滲水系數(shù)、壓實度等方面的性能都有很大提升,各項指標(biāo)參數(shù)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,滿足道路通行的需要,說明施工有效地提高道路通行的水平,提高道路通行的質(zhì)量與安全。
表1 大修前后質(zhì)量檢測對比
綜上所述,很多公路項目在投入運營多年之后,出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害問題。對于沒有養(yǎng)護價值的路段,進行大修施工是主要的措施,可以將路面的性能恢復(fù)到最佳狀態(tài),從而滿足工程的運行需要。通過實際案例分析,加強大修工程結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量管理,每項工作都處于管控范圍內(nèi),切實提高道路的通行質(zhì)量,滿足交通運行的要求,促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。