近年來,高等級公路交通以其快速、舒適、經(jīng)濟(jì)、安全的特點(diǎn),引起了人們的極大關(guān)注,并產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。高等級公路已經(jīng)成為現(xiàn)代化交通的重要標(biāo)志,高等級公路較大的交通密度和較高的行車速度,對路面提出較高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和更嚴(yán)格的施工質(zhì)量要求。以下結(jié)合目前高等級公路瀝青混凝土路面使用中存在的問題、桐樅公路瀝青混凝土路面施工中出現(xiàn)的問題及采取的有效措施進(jìn)行總結(jié),以便在以后的瀝青混凝土路面施工中采取針對性的措施,減少返工浪費(fèi)、加快施工進(jìn)度,確保瀝青混凝土路面施工質(zhì)量符合規(guī)定的要求,以便在運(yùn)營中更好的實(shí)現(xiàn)高等級公路快速、舒適、經(jīng)濟(jì)、安全目的。
1 路面面層與結(jié)構(gòu)物路面銜接
為使路基面層與結(jié)構(gòu)物路面良好銜接,應(yīng)考慮以下關(guān)系:
①與橋面的關(guān)系,現(xiàn)在橋面上的瀝青混凝土鋪裝厚度大多采用8~10cm ,而預(yù)應(yīng)力橋梁,特別是大跨度簡支預(yù)應(yīng)力橋梁施加預(yù)應(yīng)力后跨中產(chǎn)生20~30mm甚至更大的反撓度,很容易因為梁體施工的原因侵占橋面瀝青混凝土的厚度,影響瀝青混凝土的鋪裝。因此在梁體施工中要采取可靠的措施控制梁體頂面標(biāo)高和平整度,對于預(yù)制架設(shè)梁體在預(yù)制架設(shè)過程中在制梁臺座質(zhì)量、梁體混凝土強(qiáng)度、彈性模量、張拉時間確定、張拉力控制、梁體張拉后多長時間架設(shè)、梁體頂面平整度、梁體頂面標(biāo)高等方面進(jìn)行控制,確保梁體架設(shè)后梁體頂面標(biāo)高、平整度、相鄰孔跨梁頂面標(biāo)高等項目控制在允許偏差范圍之內(nèi),為提高瀝青混凝土鋪裝質(zhì)量創(chuàng)造條件。
②與橋頭搭板的關(guān)系,某些工程為解決柔性路面與剛性橋面的過渡,將整個瀝青面層及半剛性基層全部鋪上搭板,然后采用不等厚的楔形過渡,但這樣對機(jī)械化施工不利。搭板上瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)與厚度應(yīng)與橋面完全相同,才能方便施工。為解決攤鋪機(jī)與搭板的銜接,盡可能減少人工攤鋪,搭板尾部按每幅寬度改為正交。
③與伸縮縫關(guān)系,為了方便施工和保證橋頭與路堤相接處的路面平整度,一般的伸縮縫無論是板式橡膠縫還是毛勒縫,多數(shù)情況下采取“先路面,后做縫”的方法施工。對于特大型的伸縮縫,則宜采用“先做縫,后路面”的方法,在縫的兩側(cè)分別進(jìn)行攤鋪,攤鋪時均應(yīng)從伸縮縫處開始分別向外延伸,以保證伸縮縫不受破壞。施工時對伸縮縫應(yīng)采取保護(hù)措施。
2 瀝青混凝土配合比
⑴確定配合比的基本要求。
在考慮瀝青混凝土所使用的材料及其配合比時,應(yīng)充分考慮瀝青路面在運(yùn)營狀態(tài)下應(yīng)保持的基本特性:防水;抗老化;抗滑,抗車轍(高溫穩(wěn)定性);防脆(低溫穩(wěn)定性)。這些特性往往是互相沖突、互相矛盾的。如馬歇爾穩(wěn)定度的峰值,其密度最大而孔隙率最小。防水抗老化要求混凝土密實(shí)、孔隙小,而抗滑、抗車轍則要求混凝土有較大的孔隙。解決這一問題首先要抓住主要矛盾,應(yīng)充分考慮工程所在地區(qū)的氣候條件,如在夏季氣溫高且時間長的地區(qū),瀝青路面的主要病害是熱穩(wěn)定性差,因此應(yīng)抗車轍能力作為首要考慮條件。提高抗車轍能力應(yīng)從以下幾個方面考慮:①選擇粘度較高、針入度較小的瀝青。②粗集料盡可能選擇較粗的顆粒,實(shí)踐已證明在抗車轍能力上,細(xì)粒式瀝青混凝土遠(yuǎn)不如粗粒式瀝青混凝土。考慮到最大粒徑須受相關(guān)層厚度的約束,且粒徑過大,對防水不利,故中、下面層可采用AC-25mm或AC-30mm的粒徑。③為提高瀝青的穩(wěn)定性,避免離析,可摻入礦粉,但摻量不能過大④控制瀝青用量,油石比選擇以接近低限為宜。⑤孔隙率的選擇,宜趨于高限,可控制在5%左右。⑥可選用改性瀝青。改性瀝青對瀝青本身性質(zhì)有明顯改善,在瀝青中加入5%改性劑聚乙烯PE,可以顯著改善瀝高溫穩(wěn)定性。但摻入時必須使用高效能的PE,工藝較復(fù)雜,成本增加較高。
⑵配合比的確定與驗證。
為使瀝青混凝土的配合比滿足要求,應(yīng)按下述程序進(jìn)行:①目標(biāo)配合比階段,在進(jìn)行目標(biāo)配合比試驗選擇時,除粗細(xì)集料配比符合規(guī)范所規(guī)定的級配曲線外,關(guān)鍵是選擇最佳瀝青用量OAC,如前所述,對瀝青混凝土特性要求往往互為矛盾,在選擇OAC時應(yīng)充分考慮。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗,選擇OAC可參考以下規(guī)律:如瀝青碎石AM-25油石比為34%~35%;粗粒式瀝青混凝土AC-25Ⅱ油石比為38%~39%;瀝青混凝土AC-25Ⅰ油石比為44%~45%。如果粗集料具有明顯多孔隙性,油石比應(yīng)增加0.1%~0.2%。②生產(chǎn)配合比與試驗階段,生產(chǎn)配合比是指經(jīng)過烘干加熱以后的集料,經(jīng)過振動篩分成粗、中、細(xì)、砂等4種規(guī)格材料,再按目標(biāo)配合比所認(rèn)定的級配曲線重新組配,成為生產(chǎn)配合比。一般應(yīng)在每日正式生產(chǎn)前取樣作一次篩分,決定是否應(yīng)作調(diào)整,通過試拌檢查生產(chǎn)配合比是否得當(dāng)。試拌結(jié)果應(yīng)提交試驗報告。③試驗路面階段,試驗路面為生產(chǎn)配合比驗證階段,是大規(guī)模生產(chǎn)前的一次全面檢驗,如新的機(jī)械與設(shè)備投產(chǎn)運(yùn)行情況,工人的操作熟練程度,現(xiàn)場的指揮和統(tǒng)一協(xié)調(diào)等。通過試驗路面不但檢驗配合比所認(rèn)定的各項技術(shù)指標(biāo),還有路面的攤鋪厚度、平整度、壓實(shí)度等,還可以測定路面的松鋪系數(shù)、碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度的關(guān)系曲線以及某些新技術(shù)、新工藝的驗證等。試驗路面的長度一般以200m左右為宜,最好選擇在平坡且無其它干擾的地段,完成后應(yīng)提交完整的試鋪報告。
3 施工過程控制
⑴攪拌站設(shè)備控制。
采用具有電子自動控制裝置,稱量靈敏準(zhǔn)確并按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)定符合要求的生產(chǎn)設(shè)備。近年來隨著工程的需要,不少進(jìn)口或國產(chǎn)現(xiàn)代化的設(shè)備,不但具有電子自動控制裝置,稱量靈敏準(zhǔn)確,還附有布袋除塵裝置或濕式除塵裝置,除塵效果好,對環(huán)境損害能降到最低限度。采用按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)定具有電子自動控制裝置,稱量靈敏準(zhǔn)確的生產(chǎn)設(shè)備可以保證各種材料計量偏差控制在允許的偏差范圍內(nèi)。
⑵原材料檢驗。
原材料嚴(yán)格按設(shè)計、規(guī)范要求進(jìn)行檢驗,桶裝瀝青應(yīng)在表面以下及容器側(cè)面以內(nèi)至少5cm采取每檢查一次,作常規(guī)或3大指標(biāo)的檢驗。集料與礦粉,每月至少抽檢一次。
⑶瀝青混合料質(zhì)量控制。
出倉溫度控制在160℃±5℃為宜,溫度不得過高以免燒焦。每日至少在攤鋪工地取樣一次,作常規(guī)指標(biāo)檢測。但這些試驗結(jié)果,往往要翌日才能拿到,如果有問題,當(dāng)天完成數(shù)量已有相當(dāng)規(guī)模,難以挽回,因此要輔以目力檢查,發(fā)現(xiàn)混合料有異,立即通知攪拌站檢查,以便及時得到糾正。
⑷運(yùn)輸控制。
①大噸位運(yùn)輸車易于保溫,運(yùn)輸車要求至少在15t以上,特別在運(yùn)距長、氣溫低的情況下不能使用小噸位運(yùn)輸車車,混合料運(yùn)至工地,降溫不宜超過5℃。
②運(yùn)輸車的數(shù)量,應(yīng)滿足拌和站不停機(jī)及攤鋪機(jī)連續(xù)攤鋪的需要,并視生產(chǎn)規(guī)模及運(yùn)距的情況而定,一般需20~40輛。
③運(yùn)混合料的車,不得它用,以免污染車廂。每日運(yùn)料前應(yīng)噴灑柴油與水的混合物薄層,但不得過多,不得有余液積聚在車廂底部。
④裝料應(yīng)分三個不同位置往車中裝料,第一次裝料靠近車廂的前部,第二次裝料靠近后部車廂門,第三次裝料在中間,這樣可以消除裝料時的離析現(xiàn)象。
⑸攤鋪控制。
①攤鋪速度宜慢不宜快,控制在2m/min左右為宜。
②攤鋪溫度控制在140℃~150℃為宜。
③不連續(xù)攤鋪時,攤鋪機(jī)內(nèi)應(yīng)有材料貯存,不得攤光等料。如等料時間過長,可立即攤完做接縫處理。
④半剛性基層標(biāo)高往往不易控制,常采取負(fù)誤差控制。如誤差較小時,可用下面層材料補(bǔ)足,故下面層用標(biāo)高控制(走鋼絲)。如負(fù)誤差超過3cm時,則先用下面層材料人工鋪設(shè)找平層,經(jīng)壓實(shí)后開始攤鋪。下面層的標(biāo)高控制準(zhǔn)確,中面層及上面層可用厚度控制,可獲得較佳平整度。
⑤補(bǔ)料,只要配合比正確。攤鋪正常,不離析、不拉溝,攤鋪中不應(yīng)當(dāng)補(bǔ)料,特別在中、下面層更不應(yīng)當(dāng)補(bǔ)料。若上面層攤鋪中發(fā)生不正常情況,如粗顆粒集中需要補(bǔ)料,應(yīng)使用過篩的細(xì)料均勻填縫。
⑥基層潮濕或雨后未干,不得攤鋪,如攤鋪中遇雨應(yīng)立即通知拌和站停機(jī),不得冒雨攤鋪。
⑹碾壓控制。
①初壓起平整穩(wěn)定作用,選用10t左右鋼輪壓路機(jī),初壓溫度110℃~130℃為宜,只要不發(fā)生推移,盡可能爭取早壓,尤其在低氣溫情況下。
②復(fù)壓起壓實(shí)作用,這是關(guān)鍵的壓實(shí)工序,用16~20t輪胎壓路機(jī),它有搓揉和使顆粒重新排列的作用,復(fù)壓溫度以90℃~110℃為宜。這種工藝必須由技術(shù)嫻熟的工人施工,并在試驗路面中測試,使壓實(shí)度及平整度符合規(guī)范要求,才能保證質(zhì)量。
③終壓起整理作用,可消來輪跡等。終壓使用鋼輪壓路機(jī)或組合式壓路機(jī),終壓溫度70℃~90℃為宜。終壓時,經(jīng)常用3m直尺檢查平整度,發(fā)現(xiàn)問題便于及時采取措施。此項檢查應(yīng)視為一道必要工序,對保證路面的平整度甚大重要。
⑺施工接縫控制。
①縱向接縫,如攤鋪機(jī)不能進(jìn)行全幅攤鋪時必須有2臺以上攤鋪機(jī)前后按梯陣排列的攤鋪,形成熱接縫,縱縫不允許冷接。
②橫向接縫,橫向接縫至關(guān)重要,如處理不好影響平整度,其接縫隙可平接或斜接,為保證平整度,橫向接縫應(yīng)補(bǔ)充橫向碾壓。
⑻加強(qiáng)動態(tài)控制與總量控制。
動態(tài)控制是衡量施工質(zhì)量穩(wěn)定性的重要指標(biāo),也是評價施工單位的技術(shù)水平與管理水平的重要依據(jù)。例如油石比的指標(biāo)對瀝青路面質(zhì)量甚為敏感,使用先進(jìn)設(shè)備、管理得當(dāng),平整度完全可以控制在±0.1cm以內(nèi),可以作為作業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn),其它如馬歇爾穩(wěn)定度、流值、孔隙率以及壓密度、厚度均可繪制以工作日為橫坐標(biāo)的動態(tài)控制曲線,此外,為了掌握當(dāng)日鋪裝的厚度動態(tài),除了在攤鋪中隨時測定和壓實(shí)后取芯測定外,總量控制也是一種有效的評價手段,當(dāng)日鋪裝平均厚度T(cm)可由下式計算:
T=100M/(D×L×W)
式中:M——當(dāng)日出廠混合拌料總量,t;
D——實(shí)測密度,t/m
3;
L——實(shí)鋪長度,m;
W——實(shí)鋪寬度,m。
為保證全斷面的厚度符合設(shè)計與規(guī)范的要求,平均厚度T應(yīng)不小于h+0.1(h為設(shè)計厚度)。
4 結(jié)束語
高等級公路的瀝青路面工程是公路工程的重要組成部分,在基層、底基層及路基符合規(guī)定要求的情況下,瀝青路面的工程質(zhì)量直接影響公路的使用功能,在施工過程中應(yīng)系統(tǒng)地加以嚴(yán)格控制,科學(xué)組織施工,保證其工程質(zhì)量不但可以保證行車安全,也可減少維修費(fèi)用,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在桐樅公路的施工中我們針對施工中存在的問題采取以上所述相應(yīng)措施取得了很好的效果,不但保證了施工質(zhì)量、進(jìn)度,而且多次受到業(yè)主、監(jiān)理單位的好評;并將積累的知識進(jìn)行了總結(jié),希望在今后的施工中予以參考、借鑒。
參考文獻(xiàn):
⑴公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)[S]