陳 冰
(中國水電建設集團十五工程局有限公司,陜西西安 712000)
瀝青路面具有諸多優勢,最為顯著的有堅固性良好、滲透性良好、耐久性良好等,即使長期承受較大的荷載重量,瀝青路面一般也不會發生變形,運營過程的管理工作也較為簡單、方便。但瀝青路面對溫度極其敏感,施工過程中一旦管理不善,會出現混凝土離析問題,對整個公路工程質量造成巨大影響。
新元高速公路改擴建工程橫跨河北省新樂市和正定高新區,道路里程22.47 km,由原來的雙向四車道改建為雙向六車道,分別從道路兩側各新增1道3.75 m寬車道,路面寬度由原來的27 m擴寬為34.5 m。路面結構整體厚度為74 cm,結構由下到上分別為底基層、下基層、上基層、下面層、中面層和上面層,施工材料分別為三層18 cm厚水穩碎石、密集配瀝青碎石(ATB-25)、橡膠瀝青(ARHW-20)和瀝青瑪蹄脂碎石(SMA-13)。項目施工中,先攤鋪新增車道下面層和中面層,再整體罩面。
(1)設計目標配合比。
在堆放物料的不同地方抽取物料,根據物料性能的平均值設計目標配合比。
(2)設計生產配合比。
分別在每一個拌和樓的熱料倉中抽取適量瀝青粗集料樣品,合理調整冷料倉的轉速以及冷料倉上料比,保持冷料倉供料比平衡。
(3)對混合料進行拌和。
待拌和機穩定后,立即開展馬歇爾試驗和抽提試驗,利用這兩個試驗確定最佳的瀝青用量。待混合料攤鋪至路面,需要檢驗人員以鉆孔取芯的方式檢驗瀝青路面的壓實度和孔隙率。
(1)施工材料管理。
瀝青混凝土材料構成較為復雜,只有以特定的比例將特定的物料拌和在一起,才能得到符合應用要求的混合料,為了保證瀝青混凝土材料的質量,必須加強對各種原材料的管理,設置專門的管理人員,所有集料分類堆放,采取必要的防潮、防曬措施。在堆放和管理集料的過程中,現場集料管理人員務必配合質檢部門做好集料的抽檢工作。
(2)配合比控制。
為了保證瀝青混合料配合比設計的合理性,應嚴格按照流程設計確定瀝青混合料配合比:根據道路工程施工要求精心設計→試驗論證→試驗段施工確定。
為了提高公路面層混合料性質的均勻性和穩定性,項目施工團隊必須嚴格按照該流程設計確定瀝青混合料配比,注意控制每一種集料的用量。
(3)混合料溫度的管控。
所有混合料都要經過升溫才能投入拌和樓中拌和,瀝青的加熱升溫大多通過導熱油實現。一般情況下,瀝青混合料出料時的溫度需要控制在160~170 ℃,只有嚴格控制混合料的溫度,才能有效避免超溫料或花白料的出現。只要料溫超過180 ℃,即按廢料處理,完成拌和的混合料運至施工現場的溫度必須超過140 ℃。
攤鋪和碾壓施工中,混合料的溫度一般需要控制在130~140 ℃、≥120 ℃為最佳,完成碾壓施工后,混合料溫度一般也必須超過90 ℃。如果瀝青混合料的拌和工作已經完成,但因為其他因素的影響不能立即投入施工使用,應立即對其進行倉儲和保溫,如果倉儲保溫的時間超過6 h,也應按廢料處理[1]。
我國攤鋪施工主要采用履帶式攤鋪機,攤鋪作業中,攤鋪速度控制在2~6 m/min,保證整個攤鋪過程的均勻性和穩定性,相鄰攤鋪機在作業中應該保持前后錯開10~20 m的距離,兩個攤鋪機的搭接寬度一般為5~10 cm。攤鋪作業施工中,交叉口的位置一般不需要進行修整和處理,如果需要額外進行人工找補,應在專業技術人員的指揮下完成。完成攤鋪作業后,針對質量不合格的位置,需要重新進行攤鋪,保證整個公路路面的攤鋪施工作業質量。
完成瀝青混合料攤鋪后需要對其進行碾壓,碾壓施工一般分三個環節進行,即初壓、復壓、終壓,為了防止出現重復碾壓和漏壓的問題,碾壓一般需要使用標線加以標注。碾壓施工中需要格外注意車輛車道的變化,對于已經完成碾壓的路段,壓路機應停止振動,完成變道后才能繼續保持勻速緩慢前進,避免損壞已經碾壓成型的瀝青路面。
瀝青路面施工作業過程中,經常會出現縱橫向的施工縫,施工縫的出現會影響瀝青路面整體施工質量,為此必須加強對瀝青路面縱橫縫的處理。針對縱向施工縫的處理,一般需要用2臺攤鋪機配合作業,在已經完成攤鋪作業的混合料中預留20~30 cm寬的區域,這個區域暫時不進行碾壓,作為后續攤鋪部分的高程基準面;后續部分攤鋪完成后進行騎縫碾壓作業,消除縫跡,保證縱向施工縫的處理效果。
針對橫向施工縫,一般采用平接縫的處理方式,沿著縫隙設置3 m直尺,呈懸臂狀,切割直尺脫落的位置(橫向施工縫的處理位置),切割設備一般為鋸縫機,切縫要垂直于道路中線,清理干凈后在端部涂黏層瀝青繼續攤鋪,攤鋪時調整好預留高度,碾壓采用橫向碾壓,壓路機位于已經壓實的路面上,伸入新鋪層的寬度為15 cm,每壓一遍向新鋪混合料方向移動15~20 cm,直至壓路機全部在新鋪層上為止,改為縱向碾壓,提高施工縫的有效性[2]。
熱拌瀝青混合料的輸送一般采用大噸位運料車完成,運送過程中為了防止損壞基層,運料車在行駛過程中不得緊急制動、不得急轉彎。在運用拌和機裝料時,如果需要挪動其位置,應盡量保持平衡裝料,防止粗集料發生離析問題。所有運料車都要覆蓋篷布,避免混合料被污染、日曬和雨淋,如果施工過程中應用改性瀝青混合料,則需要應用苫布對其加以覆蓋。
攤鋪作業施工前0.5~1 h預熱攤鋪機,攤鋪機的預熱溫度需要超過100 ℃。開始攤鋪后,應盡量選擇溫度較高的瀝青混合料,根據氣溫和瀝青黏度選擇合適的瀝青。改性瀝青混合料的攤鋪溫度應比普通瀝青混合料攤鋪溫度高10~20 ℃。攤鋪機自動找平的過程中,基層、上面層和中面層的控制方法不一樣,基層的高程控制一般應用鋼絲繩引導的方法,上面層高程的控制一般應用平衡梁法進行控制,中面層高程的控制方法相對靈活。
完成瀝青混合料的攤鋪施工后,應及時進行碾壓施工,配置足夠數量的壓路機,旨在減少碾壓長度。碾壓施工盡量集中進行,碾壓施工中盡量減少車輛的停頓現象,混合料攤鋪時間過長,表面品質會受到影響,影響整個瀝青路面的攤鋪質量。
瀝青路面碾壓施工中,需要控制的主要因素有碾壓溫度、壓實層厚度、壓實速度和遍數、壓路機振幅和頻率。
碾壓施工控制因素如圖1所示。

圖1 碾壓施工中主要控制因素
瀝青混合料碾壓施工中,一定要嚴格控制混合料的碾壓溫度,如果混合料溫度較高,應盡量減少碾壓遍數,保證路面壓實效果。碾壓作業中,碾壓設備的鋼輪可能會出現黏結混合料的狀況,造成較為嚴重的料推移現象,影響路面整體壓實效果。可以在鋼輪上噴灑表面活性劑霧狀水,以保證碾壓過程不黏輪。如果碾壓施工中,混合料溫度較低,集料表面瀝青油膜的黏度會增加,影響路面平整度和壓實度[3]。
碾壓施工中如果碾壓設備的速度行駛過快,代表混合料碾壓不密實,會增加碾壓的遍數,必須嚴格控制碾壓速度,保證碾壓質量。壓路機的頻率和振幅也會對碾壓施工質量產生直接影響,只有控制壓路機的振動頻率和混合料的自振頻率相近,才能促進共振現象的出現,有效提升混合料壓實效果。施工實踐證明,壓實設備的振動頻率控制在33~50 Hz范圍為最佳。
瀝青混合料主要成分為瀝青、機制砂、礦粉、石屑。為了保證瀝青路面施工質量,應加強對各種集料質量的采購質量控制,組織專業的人員對采購的集料進行試驗和檢測,對于質量檢測不合格的材料,應嚴禁其進入施工現場。還要加強對施工設備狀態的檢查,特別是運輸設備、混合料拌和設備、碾壓設備、攤鋪設備等,確保其處于最佳的運行狀態。
綜上所述,瀝青路面具有諸多優勢,深受人們歡迎。為了提高道路施工質量,保證道路工程的社會效益和經濟效益,必須加強對瀝青路面施工技術的嚴格控制。文章以實際工程為例,全面詳細介紹了瀝青路面施工技術在道路建設工程中的具體應用,僅供參考。