李 佳
(山西振興公路監理有限公司,山西 太原 030006)
淺談影響高等級瀝青路面施工工程質量的因素
李 佳
(山西振興公路監理有限公司,山西 太原 030006)
文章從設計、材料、施工等方面闡述了影響高等級瀝青路面施工的若干技術問題,指出只有嚴格按照設計和施工規范施工,才能保證瀝青路面的質量。
高等級瀝青路面;施工;工程質量
近年來,我國高速公路建設迅猛發展。由于瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、噪音低、施工期短和維修方便等優良特性,當前世界各國的高等級公路大多采用瀝青路面,我國也不例外。目前,我國已經建成的高等級公路中有90%采用了瀝青路面,令人擔憂的是,國內已經建成的多條瀝青路面高速公路出現了嚴重的早期破壞。下面著重就影響高等級瀝青路面施工工程質量的技術因素和非技術因素兩個方面談談自己的一些看法。
工程設計是建設項目進行全面規劃和具體描述實施意圖的過程,是工程建設的靈魂,是科學技術轉化為生產力的紐帶。工程設計是否經濟合理對能否滿足建設單位的使用功能,能否實現項目投資的回收和盈利是十分重要的。
原材料是施工建設的核心。材料是否符合質量要求,是否符合工程所需,是否達到規范要求,是否有進場合格報告等都關系到施工質量。另外,瀝青混合料中配比與工程質量關系密切,無論是中間粒徑過大,還是油石比例過大,都會影響施工質量。今后可考慮采取多種形式,聯合辦石料場。施工單位與料場相結合,定產定銷,固定幾家大的石料場,保證原材料的質量規格要求。
瀝青混合料中的礦粉,其含量雖然不大,但比表面積大,可占混合料的80%左右,故對提高瀝青混合料的力學性能及水穩性起到舉足輕重的作用。在使用粉塵時,應注意以下幾點:
(1)瀝青混合料拌合樓應配備有加入礦粉的設備裝置,并能保證粉塵加入比例的正確性,這樣可避免因粉塵過多而降低瀝青混合料的使用質量。
(2)為保證礦粉與瀝青的粘附力更好些,在礦粉進場前要選擇石質較好的礦粉,并做親水系數試驗,滿足規范要求。粉塵的親水系數最好不大于1。
(3)經除塵設備回收的粉塵有一部分代替了礦粉,這樣生產出的瀝青混合料作馬歇爾試驗,殘留穩定度應符合要求。根據有關試驗資料表明,回收粉塵使用的越多,將使瀝青混合料的馬氏試驗殘留穩定度下降的越多,會影響瀝青混合料的穩定性,使內在質量下降,引起瀝青路面多種病害的出現。
總之,在使用回收粉塵取代一部分礦粉時,應從瀝青混合料的技術品質、公路等級、交通量大小和施工方面等綜合考慮。規范中對回收粉塵的用量不得超過填料總量50%的規定,最好降到20%~30%較好。全部用回收粉塵來替代礦料填料石是不可取的。
瀝青混凝土路面的碾壓,是瀝青混凝土路面施工的最后一道工序,也是決定瀝青混凝土路面質量的關鍵工序之一。以往瀝青混凝土路面鋪筑實踐證明,許多路面缺陷,諸如路面平整度不符合要求,路面的疲勞破壞、低溫剝落、高溫車轍、平面裂紋等,都與壓實工序質量控制有密切關系。瀝青路面壓實度的重要性不容忽視。配合比設計的再好,如果壓實不好,即使初期壓密,也將產生車轍。瀝青混合料必須在開放交通前達到穩定的狀態。對瀝青混凝土材料,不能指望通車后的行車碾壓,這與瀝青表處貫入式是不同的。因此,壓實度是瀝青混凝土路面施工中重要的質量技術指標,是施工和質檢人員必須重視的問題。
路面壓實度是一項重要的技術指標,而計算壓實度就要涉及到一個必要參數——材料的標準密度問題。規范規定,瀝青混合料的標準密度以瀝青拌和廠每天取標準試驗的馬歇爾試驗密度值為準,以實測的馬氏試驗密度的平均值(4~6個試件)作為該批混合料的攤鋪路段壓實度計算的標準密度使用,這是完全正確的,符合實際情況的。但規范又規定,對于瀝青碎石及粗粒式瀝青混凝土混合料,可將試驗段鉆取不少于15個試件的平均密度作為標準密度。在施工中,由于每天要從瀝青拌和廠取樣試驗,以實測馬氏試驗密度的平均值作為今后大面積乃至整個路段測定壓實度的參數,實際上是不合理的,這個問題值得探討。因為在試驗段鋪筑之后,每天用的原材料都會有一定的變化,這種變化自然會導致試驗密度的差異。
在實際施工過程中,經試驗檢驗,如采取試驗段的平均密度作為粗粒式瀝青混凝土層的標準密度來計算壓實度,會造成某天鋪筑路面的壓實度本來合格的被判為不合格。所以,粗粒式瀝青混凝土還是要以每天馬氏試驗所得出的平均值作為標準密度值,來檢驗當天路段的壓實度,這樣會更客觀實際地反映真實情況。
規范規定,高速公路、一級公路面層的總厚度代表值8 mm,極值10 mm,但目前的施工水平要達到這一質量標準是相當難的。因為路面基層采用二灰碎石半剛性基層,施工工藝也不先進,平整度更難達到要求,大平小不平,厚薄不均勻。而且一旦成型剛度大,油面的厚薄難以控制,從現場取芯情況看,差異較大,有的厚度評定甚至不合格。因為厚度指針也是一項主要質量指針,因此在今后施工中,一方面要想辦法克服困難,改進施工工藝,保證基層平整度,從而提高油面層厚度的均勻性和穩定性;另一方面,施工時不能過度強調經濟效益,有意識降低虛鋪厚度系數。要適當提高虛鋪系數,保證厚度達到設計要求。
瀝青的物理和化學性質決定了其容易受溫度變化的影響,加之瀝青路面施工一般都是在露天,不分季節性,施工現場比較開闊,容易受外界溫度的影響。溫度對瀝青耐久性的影響是由于熱能加速瀝青分子的運動,施工加熱除引起瀝青中輕質油分揮發外,還能促進瀝青化學反應的加速,導致瀝青技術性能降低,甚至產生嚴重劣化;低溫時,當瀝青路面溫度降低時,瀝青粘滯度增高,因而強度增大,強度隨溫度而變化的幅度很大,相差幾倍甚至幾十倍。氣溫下降,特別是在急驟降溫時,會在路面結構上產生溫度梯度,路面面層遇降溫而收縮的趨勢會受到其下部層次的約束,在面層產生拉應力。當拉應力超過瀝青混凝土的強度時,就會造成面層開裂。瀝青材料是由一些極其復雜的高分子碳氫化合物的非金屬(氧、硫、氮)衍生物所組成的混合物。由于其本身的技術特性很復雜,因此透水性與許多技術特性有關。此外,瀝青路面的透水性與瀝青混合料的空隙率密切相關,空隙率的大小與礦料級配、瀝青用量以及壓實度有關。從耐久性的角度出發,空隙率大的混合料不耐久。
近幾年,我國公路建筑市場都在實行招投標的辦法來確定施工和監理隊伍,很明顯招標的主要目的之一在于選擇最佳的施工單位,但從實際看,招標工作有一部分沒達到這一目的。一些不具備高等級瀝青路面資格的施工單位中了標或承擔了干線公路建設任務,對施工質量造成不穩定因素。
在市場利益的驅動下,施工單位往往為了追逐利益的最大化而忽視施工質量,偷工減料,那么就需要一套健全有效的管理機制。在施工過程中可進行動態管理,一方面業主對施工單位實行按實際完成合格量支付,另一方面進一步提高監理工作人員的個人素質,這樣各職其位,各司其能,相互監督,相互制約,從而有效地保證了施工質量,工程建設才能順利完成。
公路工程建設的特點是路線長、投資大、工程量大,影響因素很多,而且這些因素是不確定的。本人認為公路建設也應該體現可持續發展的思想,先破壞后治理的觀點應該遭到摒棄。在追求利益的同時,必須保證施工質量,完全寄希望于后期維修和養護,會增大資金投入,影響交通運營。在建設過程中,任何一個環節出現問題,都會給工程質量帶來嚴重后果。因此,搞好工程質量需要各設計、管理、施工、監理單位的密切配合,協同作戰,打造優質工程。
[1]中華人民共和國行業標準.JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[s].北京:人民交通出版社,2004.
Discussion on the Factors Influencing the Project Quality of High-grade Asphalt Pavement Construction
Li Jia
The article discusses a number oftechnical problems influencing high-grade asphalt pavement construction from the aspects of design,material,construction,etc,and points out that only strictly obeying the design and construction standards can ensure the quality of asphalt pavement.
high grade;asphalt pavement;construction;project quality
U416.217
A
1000-8136(2011)05-0066-02
李佳,1981年9月出生,2005年畢業于長沙理工大學公路工程管理專業,助理工程師。