徐炎鋒 李航洋
摘要:當前我國交通網絡不斷完善,各地區瀝青混凝土道路建設規模持續擴大,其可較好地適應各種交通條件,無論是高速公路、干線公路以及城市主干道建設均較為適宜。然而,由于瀝青混凝土路面完全暴露在自然環境中,受到各種環境的影響,以及施工過程中存在一些質量問題,極易出現早期破損的情況,直接影響公路使用性能與壽命。對此,加強高速公路瀝青混凝土路面施工質量控制具有重要意義。
關鍵詞:高速公路;瀝青混凝土;路面;施工質量控制
近年來,瀝青混凝土路面在高速公路中應用越加廣泛,路面病害問題也得到了廣泛關注。論文針對我國高速公路瀝青混凝土路面的發展現狀進行分析,詳細探討了高速公路瀝青混凝土路面質量的影響因素,并結合繞工程案例分析了高速公路瀝青混凝土路面施工質量控制措施,以期為相關人員提供參考。
1 我國高速公路瀝青混凝土路面發展現狀
隨著社會經濟的發展,為保障區域發展,高速公路建設里程不斷增加,截至2020年年底,全國公路總里程約5.198 1×106km。根據高速公路建設情況,新建、改建、擴建高等級公路項目中,均較大比例地采用了瀝青混凝土路面,其具有平整度好、行車舒適、噪聲小、養護成本低等特點,可適應交通建設快速施工、快速開放交通以及地方經濟發展的需求。
高速公路瀝青混凝土路面建設是一個的復雜的綜合工程,影響因素眾多,必須落實整體、全面的質量管理工作。然而,在瀝青混凝土路面施工過程中,一旦某個工序把控不到位,極易導致瀝青混凝土路面使用一段時間后,出現早期破壞的現象,如裂縫(橫、縱、龜、網裂等)、變形(車轍、擁包、推移、沉陷、松散、剝落、坑槽等)。上述病害極具普遍性、嚴重性,輕則影響路面行駛舒適性與安全系數,重則引發安全事故,影響高速公路的正常使用。基于上述問題,高速公路瀝青混凝土路面施工過程中,必須加強質量控制工作,切實提高路面使用性能與耐久性,延長路面的使用壽命。
2 高速公路瀝青混凝土路面質量影響因素
高速公路瀝青混凝土路面施工過程中,影響工程質量的因素眾多,以下主要將其歸納為設計、材料、施工以及維護管理等幾大方面展開分析。
2.1 設計因素
高速公路瀝青混凝土路面設計是否科學合理,直接影響整個路面工程的質量。進行瀝青混凝土路面設計時,需綜合考慮諸多因素,如擬建地區的氣候條件、地形條件以及交通負荷等,科學計算路面厚度和路面結構,通過合理的設計參數保證路面性能。
2.2 材料因素
對于工程項目,材料是質量管理的關鍵環節。高速公路瀝青混凝土路面施工主要原材料包括瀝青、粗集料、細集料等。一方面,瀝青的存儲與使用過程中,要嚴格控制材料存儲環境與溫度,否則,一旦出現材料進水等情況,將直接影響瀝青性能與施工質量;另一方面,若粗、細集料的含泥量、壓碎值存在超標的情況,瀝青混凝土路面施工完成后極易出現裂縫。此外,科學的混合料配合比設計也十分重要,若配合比控制不當,極易導致瀝青混凝土性能不滿足實際要求,影響路面的最終質量與性能。
2.3 施工因素
高速公路瀝青混凝土路面施工的基本流程主要可歸納為瀝青混凝土生產、運輸、攤鋪、碾壓等環節,任一環節配合不當,將導致整個施工系統混亂,路面質量不達標。一般情況下,瀝青早期損害多數是施工控制不當所致,包括混合料攪拌不勻、攤鋪溫度過高或過低、碾壓時間過長、碾壓溫度不當等。此外,在瀝青混凝土路面施工過程中,氣候也是需考慮的重點因素,應根據天氣情況合理調整灑水量,做好材料防水工作。
3 探析高速公路瀝青混凝土路面施工質量控制措施
3.1 瀝青混凝土配合比設計
本項目配合比設計中,應注意確定材料類型、礦料級配、最佳瀝青含量。本項目日照分區在1-3-2區,夏季炎熱時間段、冬季陰冷且潮濕時間長,且山區路線縱坡大、橋隧比大,在瀝青配合比設計時,需優先考慮高溫性能、密水性,低溫性為次要側重點。為防止瀝青路面出現車轍、泛油等情況,要求孔隙率>3%。
本項目以相關技術規范與設計圖為依據,開展馬歇爾試驗,確定現場路面壓實度要求為>98%,以防止出現水損害。經試驗確定,本項目SMA-13、SMA-16、SUP-20C、SUP-25C的瀝青含量分別為5.8%、5.2%、4.5%、4.3%。
3.2 瀝青混凝土路面施工質量控制措施
3.2.1 路面用碎石質量控制
1)加工質量控制:本項目雖然隧道開挖量大,山體石材為石灰巖,但由于場地原因,前期隧道棄方都用于生產混凝土。現只能采購本地區礦山石源,由于此礦山是剛剛開始劈山,所以石料性質不是特別均勻。為保證碎石加工質量,主要采取了以下措施:
首先,從源頭控制石料穩定性,如壓碎值等參數不符合要求就退場處理。生產線采用的是自動化設備,需做好日常維護工作,保證成品碎石粒徑、破碎面規則,符合路用材料要求;
其次,破碎機穩定、連續供料,提高產量的同時消除針片狀顆粒碎石;
最后,及時調整、校核設備運行參數,保障破碎機產出碎石級配良好。
2)加工質量驗收:為保證瀝青混凝土質量,粒徑通過率與設計級配相應粒徑通過率誤差>±5%的碎石不得進場;拌和站每天對料倉內碎石開展篩分試驗,與設計級配碎石篩分通過率相差>2%,調整生產配合比,保證瀝青混合料合成級配與設計級配相近。
3)使用質量控制:碎石堆放時嚴禁混料;做好細集料粉塵、砂的當量試驗工作,細集料做好覆蓋工作,防止出現淋濕問題;加高上料斗隔板至70 cm以上,防止出現串料的情況;裝載機在更換碎石時,需將斗內碎石全部傾倒,斗中不得出現遺留問題。
3.2.2 瀝青混凝土運輸質量控制
本項目采用30 t以上自卸汽車,綜合考慮拌和機產能、攤鋪速度、運距等因素,合理確定運輸車的數量。在裝車前,需將車輛清洗干凈,車廂底板、周圍全部涂抹一層油水混合液;運輸車配備帆布、棉被,完成裝料且溫度檢測合格,方可覆蓋帆布、棉被等,以減少溫度損失、環境污染。裝料過程中,需由專人指揮,并檢查混合料拌和質量,保證混合料均勻一致,無結團等情況。
3.2.3 瀝青混凝土攤鋪質量控制
在瀝青混凝土施工過程中,需根據瀝青的特性、氣溫條件、攤鋪厚度以及級配情況,合理確定瀝青混凝土拌和、攤鋪以及碾壓溫度等。攤鋪施工過程中,攤鋪機后難免出現橫斷面方向的集料離析,以致橫斷面中部偏細、兩側片粗的情況,極易引發車轍與早期損害。本項目選用的是中大福格勒-2600型超寬瀝青混合料攤鋪機,攤鋪斷面可達15 m,可有效預防離析。整個攤鋪過程中,嚴格控制施工溫度,攤鋪機喂料器中螺旋滾軸應確保送料順暢,防止粗集料集中出現離析。
3.2.4 瀝青混凝土碾壓質量控制
攤鋪機攤鋪后,瀝青混凝土溫度不斷降低,因此,壓路機需緊跟攤鋪機進行碾壓,碾壓段長度以60~80 m為宜,確保瀝青路面壓實效果。本項目碾壓速度2~4 km/h,采用膠輪壓力機時可將碾壓速度提升至5 km/h,碾壓過程中,振動壓路機振動頻率35~50 Hz、振幅0.3~0.8 mm。本項目攤鋪厚度較大,需選用高頻率、大振幅,提高激振力,獲得良好的壓實效果。
3.2.5 瀝青混凝土路面接縫質量控制
本項目瀝青路面半幅全寬一次性攤鋪,無縱向接縫;橫向接縫垂直于下承層,以切割機切縫,緊密黏結、充分壓實。對于壓路機未碾壓到的部位,人工錘擊,或是使用小型壓路機械處理。
4 結語
綜上所述,現代高速公路施工過程中,瀝青路面的運用規模不斷擴大,具有表面平整、噪聲小、施工期短、養護維修便利等優點。在瀝青路面施工過程中,需嚴格把控原材料質量,落實瀝青混凝土生產、運輸以及攤鋪、碾壓等環節的控制,確保路面質量達標,延長路面的使用壽命,防止瀝青公路投入使用后出現早期病害。
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