公路工程聚酯纖維改性瀝青路面施工技術(shù)研究

劉偉 李方方

(1.山東宇通路橋集團(tuán)有限公司，山東 廣饒 257300;2.廣饒西雅圖裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司，山東 廣饒 257300)

聚酯纖維的優(yōu)勢(shì)較為明顯，比如高吸油、不溶脹、吸附性強(qiáng)等，所以將聚酯纖維加入到改性瀝青混合料中，可以促進(jìn)材料的綜合性能提升，確保其高溫穩(wěn)定性、抗疲勞性等符合要求，還能夠延緩裂縫的問題，對(duì)于工程質(zhì)量的提升有著重要的作用。從實(shí)際應(yīng)用效果看，在瀝青混合料中加入聚酯纖維材料，可以充分的吸附瀝青材料，混合料的性能得以充分的穩(wěn)定，保證混合料的黏結(jié)效果合格，降低運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。本文以公路項(xiàng)目的具體情況，分析聚酯纖維材料加入改性瀝青材料進(jìn)行路面施工有著明顯優(yōu)勢(shì)，總結(jié)出施工對(duì)策，提高聚酯纖維改性瀝青路面施工技術(shù)水平，滿足工程建設(shè)的要求。

1 聚酯纖維改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

某公路項(xiàng)目建設(shè)長(zhǎng)度為33km，設(shè)計(jì)行駛速度80km/h。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘察設(shè)計(jì)分析，為了使得工程的質(zhì)量合格，最終確定選擇應(yīng)用聚酯纖維改性瀝青路面施工材料。

1.1 確定聚酯纖維的摻入量

選擇重量為1.5kg左右的礦料作為試件，直接放置到攪拌鍋內(nèi)，然后加入合適比例的纖維材料，加入比例為0.1%。先進(jìn)行材料干拌60s處理，觀察了解纖維材料分散的情況，然后加入合適的瀝青材料。使用相同級(jí)配與油石比的用油量，將加入比例按照0.1%、0.2%、0.3%、0.5%的比例進(jìn)行調(diào)整，展開析漏試驗(yàn)檢測(cè)。經(jīng)過綜合分析，了解到0.3%的聚酯纖維加入比例最為合理。因此，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，最終確定聚酯纖維加入比例為0.3%。

1.2 加入聚酯纖維確定混合料最佳油石比

經(jīng)過大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析，AC-13C瀝青混凝土最佳油石比為6.0%。根據(jù)±0.5%的油石比進(jìn)行馬歇爾試件的制作，主要確定各項(xiàng)技術(shù)，從而得出最佳油石比參數(shù)。在該基礎(chǔ)之下，還要綜合分析瀝青路面的施工位置、交通條件等要素，明確公路等級(jí)，掌握材料的綜合性能，結(jié)合具體的情況調(diào)整混合料的油石比。在瀝青混合料的施工中，經(jīng)過本次試驗(yàn)分析，最終確定油石比數(shù)據(jù)為6.2%。

1.3 進(jìn)行瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

在配合比設(shè)計(jì)中，根據(jù)目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比、標(biāo)準(zhǔn)配合比開展進(jìn)行，保證聚酯纖維改性瀝青的性能符合要求。在目標(biāo)配合比確定中，對(duì)于各項(xiàng)材料實(shí)施全面的檢測(cè)，明確礦料等級(jí)參數(shù)，然后通過馬歇爾試驗(yàn)確定瀝青使用量，以完成該項(xiàng)工作。

目標(biāo)配合比參數(shù)明確之后，選擇應(yīng)用瀝青混凝土拌和設(shè)備開始生產(chǎn)配合比的確定。該參數(shù)的確定的，通過利用熱料倉(cāng)實(shí)施篩分處理，保證配合比參數(shù)合格，然后利用馬歇爾以確定最佳的油石比參數(shù)。

生產(chǎn)配合比明確之后，直接開始進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)配合比的確定，并且做好馬歇爾試驗(yàn)分析，進(jìn)行級(jí)配試驗(yàn)檢測(cè)，選擇合適路段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)施工，并且制作芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，并且落實(shí)級(jí)配檢測(cè)和分析，然后即可確定標(biāo)準(zhǔn)配合比參數(shù)。

1.4 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

混合料配合比的設(shè)計(jì)是重要的環(huán)節(jié)，根據(jù)需要開展試拌、試鋪等施工，以檢測(cè)生產(chǎn)配合比是否滿足工程的要求。聚酯纖維改性瀝青的質(zhì)量符合要求后，在投入使用時(shí)可以達(dá)到抗車轍的標(biāo)準(zhǔn)，這是普通瀝青混凝土材料所不具備的。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的試拌、試鋪、檢測(cè)工作，經(jīng)過馬歇爾試驗(yàn)檢測(cè)，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求，完全達(dá)到工程運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。

2 聚酯纖維改性瀝青路面施工工藝流程

在聚酯纖維改性瀝青路面施工環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格的根據(jù)工程施工標(biāo)準(zhǔn)做好施工流程的控制，首先必須要做好施工準(zhǔn)備，對(duì)涉及到的機(jī)械設(shè)備等參數(shù)進(jìn)行明確。同時(shí)在材料拌合的階段中要做好拌合時(shí)間的確定以及攪拌溫度的控制，保證材料的性能參數(shù)，達(dá)到工程項(xiàng)目需要以下對(duì)該技術(shù)工藝要點(diǎn)進(jìn)行探討。

2.1 施工準(zhǔn)備

首先對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安裝和調(diào)試，加強(qiáng)混合料的攪拌和制作，并且做好基層結(jié)構(gòu)的檢查和驗(yàn)收，選擇200m長(zhǎng)度的路段試驗(yàn)分析，確定具體的技術(shù)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整和分析，并且對(duì)攤鋪混合料開始碾壓施工，加強(qiáng)質(zhì)量檢查和控制。

對(duì)路表的雜物進(jìn)行全面清理，達(dá)到干凈、整潔的標(biāo)準(zhǔn)。組織機(jī)械設(shè)備進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)開展施工，做好設(shè)備調(diào)試和管理，保證設(shè)備的性能合格，且沒有任何故障問題。組織人員學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，了解設(shè)計(jì)方案和施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，提升質(zhì)量和安全意識(shí)，為項(xiàng)目順利的實(shí)施起到積極的作用。

2.2 混合料拌和

按照配合比參數(shù)的要求，明確加料的順序，逐步加入到設(shè)備進(jìn)行混合攪拌。為了保證聚酯纖維充分混合均勻在瀝青混凝土中，先進(jìn)行干拌處理極為重要，時(shí)間在10s左右；如果使用濕拌處理，時(shí)間則要增加到15s。較之普通瀝青混凝土材料來說，聚酯纖維改性瀝青混合料的攪拌溫度需要提升10～15℃左右。在該施工階段，需要做好溫度控制，可見表1所示，以保證聚酯纖維改性瀝青路面施工質(zhì)量合格。

表1 施工溫度控制表

2.3 混合料運(yùn)輸

混凝土拌和工作結(jié)束后，使用專用自卸車將混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。在材料裝載開始前，需要做好清潔處理工作，并且在車廂內(nèi)壁涂抹一層油水混合物，防止出現(xiàn)材料黏結(jié)的情況。在運(yùn)輸時(shí)，車廂表面覆蓋一層篷布達(dá)到保溫的效果，避免在運(yùn)輸階段發(fā)生材料離析問題。同時(shí)在混合料運(yùn)輸?shù)碾A段中，還需要設(shè)計(jì)好運(yùn)輸路線，運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間不能夠超過30min，避免出現(xiàn)離析的問題出現(xiàn)。

2.4 混合料攤鋪

攤鋪工作開始前，對(duì)中面層進(jìn)行清理處理，達(dá)到潔凈性要求，再表面噴灑粘層油，保證噴灑達(dá)到均勻、準(zhǔn)確的要求，噴油量必須嚴(yán)格控制，避免噴灑過多而導(dǎo)致油石比不合格。此外，瀝青混凝土材料攤鋪前，進(jìn)行熨平板的加熱處理，并且現(xiàn)場(chǎng)至少停留5輛運(yùn)料車，以保證材料供應(yīng)充足。

在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作結(jié)束后，開始現(xiàn)場(chǎng)攤鋪施工。攤鋪階段加強(qiáng)溫度控制，普通瀝青混凝土材料的溫度在130～150℃之間才能合格，而聚酯纖維改性瀝青混合料的溫度應(yīng)該提升10～20℃為宜。攤鋪環(huán)節(jié)，保證攤鋪施工連續(xù)進(jìn)行，速度恒定，保證拌和機(jī)的產(chǎn)量滿足施工速度的要求，不會(huì)存在停機(jī)待料的情況。攤鋪時(shí)，螺旋送料器在攤鋪環(huán)節(jié)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證兩側(cè)材料的高度超過2/3的混合料。攤鋪施工中，中途不能收斗，防止發(fā)生離析的問題。選擇使用攤鋪機(jī)整幅路面的攤鋪施工，縱向接縫要保證在攤鋪的路面預(yù)留一定寬度，通過為5～10cm左右，保證攤鋪重疊。機(jī)械攤鋪施工中，不能反復(fù)的修正處理，攤鋪結(jié)束后，沒有經(jīng)過壓實(shí)處理禁止人員進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)；邊緣等存在缺料的問題，及時(shí)補(bǔ)充處理。聚酯纖維改性瀝青混合料攤鋪保持連續(xù)進(jìn)行，速度控制在2.5m/min左右，攤鋪時(shí)混合料的溫度控制在160℃以上。攤鋪施工中，如果現(xiàn)場(chǎng)的粒料輸送難以達(dá)到均勻性的要求，大顆粒的材料會(huì)流向兩側(cè)，發(fā)生滾落的問題，下層會(huì)產(chǎn)生較多的大粒徑材料，上層的材料分布不均勻，容易發(fā)生離析的問題。為了防止發(fā)生這些問題，工作人員要通過使用分料螺旋進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證葉片可以埋設(shè)到混合料內(nèi)，保證其均勻、緩慢分料處理，不會(huì)發(fā)生離析的問題。攤鋪后開始初平處理，使用人工方式處理，為碾壓施工提供基礎(chǔ)。在本工程中考慮到混合料攤鋪的平整度，施工人員在施工的階段中對(duì)于攤鋪平整度要進(jìn)行高度的重視，如果存在于機(jī)械設(shè)備，攤鋪不均勻的地方，則需要進(jìn)行及時(shí)的設(shè)備調(diào)整，同時(shí)還需要做好施工溫度的控制，從而提高材料的攤鋪效果。

2.5 混合料碾壓

經(jīng)過壓實(shí)處理后的聚酯纖維改性瀝青路面，必須達(dá)到壓實(shí)度、平整度的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)施工工藝的要求，采用分層壓實(shí)的方式，單層厚度在10cm以內(nèi)。壓路機(jī)選擇極為重要，一般為靜態(tài)壓路機(jī)與振動(dòng)壓路機(jī)組合施工方式。根據(jù)工藝要求，按照初壓、復(fù)壓、終壓的順序進(jìn)行。壓路機(jī)行駛速度緩慢、均勻，不能存在速度變化劇烈的情況。攤鋪后立即展開初壓施工，其溫度比較高，從外到內(nèi)逐步碾壓施工。相鄰部位碾壓重疊1/3～1/2的輪跡寬度，最后碾壓中心地帶，壓完后全幅寬度進(jìn)行一次碾壓。復(fù)壓施工開啟振動(dòng)功能，一般在4～6遍為最佳。復(fù)壓之后進(jìn)行壓實(shí)度的檢查，表面沒有明顯輪跡。復(fù)壓之后立即終壓施工，此時(shí)應(yīng)用靜態(tài)壓路的方式進(jìn)行關(guān)閉振動(dòng)功能，壓實(shí)遍數(shù)至少在2遍以上，表面沒有輪跡問題。碾壓施工根據(jù)攤鋪機(jī)速度進(jìn)行，保證連續(xù)進(jìn)行，中間沒有出現(xiàn)停頓的情況。加強(qiáng)混合料碾壓控制，保證壓實(shí)度合格，是提升路面性能和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.6 質(zhì)量檢測(cè)和驗(yàn)收

聚酯纖維改性瀝青路面經(jīng)過碾壓施工后，及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收，組織質(zhì)檢人員技術(shù)進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，壓實(shí)度應(yīng)用芯樣選取方式進(jìn)行檢測(cè)，平整度使用長(zhǎng)度為3m的直尺檢測(cè)，評(píng)價(jià)壓實(shí)度與平整度，發(fā)現(xiàn)不合格及時(shí)整改。

3 聚酯纖維改性瀝青路面施工效果分析

應(yīng)用聚酯纖維改性瀝青混合料進(jìn)行路面施工，可以消除裂縫、擁包、車轍、坑槽等嚴(yán)重的問題，且能夠保證耐磨性合格，耐久性滿足要求。加入聚酯纖維材料后，保證瀝青材料黏稠度與粘聚性滿足要求，即使發(fā)生微觀裂紋，也不會(huì)影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)路面使用壽命。

4 改性瀝青路面施工中的質(zhì)量控制方法

在聚酯纖維改性瀝青路面工程施工環(huán)節(jié)，想要切實(shí)的提高工程的整體質(zhì)量，就需要做好施工過程的細(xì)節(jié)控制，并且對(duì)于工程涉及到的施工參數(shù)確定如此才能夠提高工程的整體質(zhì)量，以下對(duì)常見的質(zhì)量控制方法探討。

4.1 處理初始路面狀態(tài)

公路路面結(jié)構(gòu)的平整度、潔凈度對(duì)于公路運(yùn)行效果有著直接的影響，所以在開始攤鋪前，對(duì)于改性瀝青路進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證表面沒有任何雜質(zhì)和影響。此外，還要對(duì)路面表面的硬度和強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析，編制詳細(xì)檢查報(bào)告，評(píng)價(jià)路基的性能，確保改性瀝青材料的性能合格，提高道路交通運(yùn)行水平。

4.2 做好路堤填料工作

在公路路面建設(shè)施工中，加強(qiáng)路堤填料質(zhì)量檢測(cè)工作，該材料對(duì)于路面的堅(jiān)固性能有著直接的影響。選擇合適的填料材料，首先應(yīng)該分析填料是否具備較高均勻性，并且更新填料，做好路基的加固處理，保證填料加固施工符合要求。第一，清理到路基廢水，防止出現(xiàn)地下水反滲透的問題，保證表面沒有積水，不會(huì)影響路面的性能；第二，填土應(yīng)用滲透性好的土壤材料填充處理，設(shè)置橫向坡度結(jié)構(gòu)。第三，進(jìn)行地質(zhì)條件的改造，性能合格。

4.3 復(fù)查施工設(shè)計(jì)圖紙

公路工程施工方案對(duì)于項(xiàng)目施工質(zhì)量有著直接的影響，在項(xiàng)目施工前，必須反復(fù)進(jìn)行圖紙的審查和管理，對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙有充分的了解，考慮到路面的情況做出設(shè)計(jì)方案的改正，符合設(shè)計(jì)方案的要求，以達(dá)到工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，重視作業(yè)的改進(jìn)和調(diào)整，為項(xiàng)目的順利實(shí)施起到積極的作用。

4.4 做好改性瀝青混凝土材料施工工藝

改性瀝青材料的溫度會(huì)給路面施工壓實(shí)度產(chǎn)生極大影響，所以必須加強(qiáng)溫度管理和控制。通常來說，才能溫度控制在160～175℃之間即為合格，以保證攤鋪、碾壓施工符合要求，必須做好溫度管控，保證瀝青材料的總體性能合格。因?yàn)闉r青材料在施工中，容易受到粉塵的侵染影響而發(fā)生性能的下降，所以必須做好現(xiàn)場(chǎng)拌和與施工環(huán)節(jié)的防護(hù)管理，保證工程材料性能不會(huì)受到任何的影響。拌和工作開始前，要做好拌和時(shí)間的控制，均勻性合格且不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的老化問題。此外，還要加強(qiáng)壓路機(jī)、攤鋪機(jī)的協(xié)調(diào)處理工作，確保施工現(xiàn)場(chǎng)順暢的進(jìn)行。因?yàn)榫埘ダw維改性瀝青粘度較高，在碾壓施工中，極易產(chǎn)生粘輪的情況，應(yīng)該在壓路機(jī)水箱中增加表面活性劑?？傊?，現(xiàn)場(chǎng)施工必須嚴(yán)格遵守施工工藝要求，明確施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，從而提高聚酯纖維改性瀝青的性能，完全符合工程標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.5 做好瀝青混合料的質(zhì)量檢驗(yàn)

對(duì)于聚酯纖維改性瀝青路面來說，性能較高，但是在施工中也比較容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以必須嚴(yán)格管理和控制。在質(zhì)量管控中，首先需要對(duì)混合料進(jìn)行性能檢測(cè)，各項(xiàng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合要求，防止因?yàn)闉r青混合料質(zhì)量問題而影響總體的施工效果。基于此，在拌和以及施工階段，必須嚴(yán)格落實(shí)聚酯纖維改性瀝青的質(zhì)量檢測(cè)和控制工作，每個(gè)環(huán)節(jié)都處于管控范圍內(nèi)，不會(huì)發(fā)生材料質(zhì)量問題和不足，從而提升工程的質(zhì)量，消除任何安全隱患和問題，以更好的提升公路施工效果。

4.6 做好路面攤鋪質(zhì)量的檢驗(yàn)

分析了解目前的聚酯纖維改性瀝青混合料路面施工來說，除了應(yīng)該做好施工材料的質(zhì)量管控之外，還應(yīng)該加強(qiáng)攤鋪環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢查和分析，加強(qiáng)路面攤鋪階段的質(zhì)量檢查與控制，保證設(shè)備的施工能力合格，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，跟蹤攤鋪施工的整個(gè)環(huán)節(jié)，保證設(shè)備運(yùn)行符合要求，材料供應(yīng)更加的充足。加強(qiáng)攤鋪速度管理和控制，做好現(xiàn)場(chǎng)攤鋪平整度、高度的控制，檢查攤鋪施工質(zhì)量，如果存在任何問題，立即做出改進(jìn)和調(diào)整，防止有公路路面性能不合格或者質(zhì)量問題，促進(jìn)工程施工效果的全面提升。同時(shí)在材料攤鋪的階段中考慮到攤鋪的質(zhì)量工作，人員要做好工程的跟蹤控制，對(duì)于涉及到的施工參數(shù)要進(jìn)行核對(duì)，如果發(fā)現(xiàn)異常的地方要及時(shí)的上報(bào)進(jìn)行調(diào)整，必要時(shí)要進(jìn)行整改，如此才能夠提高材料攤鋪的整體效果。

4.7 做好路面碾壓質(zhì)量的檢驗(yàn)

公路工程施工中，進(jìn)行碾壓環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢查，保證碾壓施工的速度、路面高度等符合要求，選擇最佳的碾壓施工設(shè)備，保證碾壓后路面承載性能合格，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合要求。經(jīng)過細(xì)節(jié)方面的檢查，確保碾壓施工效果合格，且不會(huì)在后續(xù)施工產(chǎn)生任何塌陷的問題。在碾壓質(zhì)量檢查的環(huán)節(jié)，做好細(xì)節(jié)方面的管理和控制，尤其是路肩、路面邊緣部位的碾壓施工質(zhì)量控制，保證各個(gè)部位的質(zhì)量合格，防止存在質(zhì)量缺陷和問題，從而提高結(jié)構(gòu)平整度與強(qiáng)度性能，不會(huì)存在任何質(zhì)量問題和缺陷，保證公路工程的運(yùn)行效果合格。

5 結(jié)語

在公路工程施工中，選擇使用聚酯纖維改性瀝青路面施工技術(shù)，嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝流程，做好現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理和控制，保證施工任務(wù)順利的完成，保證公路路面的質(zhì)量合格，從而可以提高路面的質(zhì)量，保證耐磨性符合要求，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、牢固性滿足要求?；诖?，施工人員積極學(xué)習(xí)先進(jìn)施工技術(shù)，了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)方案和施工工藝方案，嚴(yán)格執(zhí)行施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以提升公路工程的質(zhì)量性能，確保項(xiàng)目施工順利的開展，對(duì)于現(xiàn)代公路領(lǐng)域發(fā)展有著重要的作用。