市政路橋施工特征及施工技術控制路徑研究

1 引言

當前國內市政道路工程建設項目規模、 建設總量呈現出逐年增長趨勢，瀝青混凝土作為常見路面施工材料，在國內外市政工程建設中得到了廣泛應用。 有學者運用層次分析法建立了施工質量控制體系， 一些學者引入PQI 指標進行路面無損檢測。 本文結合項目實例進行瀝青混合料施工技術方案與控制要點的總結， 以期為同類路面施工項目的現場管理提供借鑒意義。

2 項目實例分析

2.1 項目概況

以某市政道路路面施工項目為例， 該項目施工地點位于山東省淄博市某工業園區，屬城市主干路Ⅱ級，設計行車速度為40 km/h，線路全長約為2.38 km，標準橫斷面為7 m（人行道）+16 m（車行道）+7 m（人行道），路面結構層總厚度為65 cm，其中，各分層厚度及材料成分見表1。

表1 路面結構層厚度及材料成分

2.2 施工特征與技術準備

該項目施工區域屬半濕潤半干旱的溫帶季風氣候， 夏季高溫多雨、冬季寒冷干燥，全年無霜期為180～220 d，年平均日照時數為2 209.3～2 523.0 h，年平均降水量為650 mm，平均相對濕度為59%～64%，年平均氣溫為12.5～14.2 ℃。 該項目為當地市政路橋基礎工程，總投資約為3 640 萬元，由于項目總線路較長、空間跨度大、工程作業量復雜、途經路段環境多變，一定程度上增加了現場施工管理的難度，因此，既需完善前期施工技術準備工作，同樣也應在道路施工過程中加強技術管理，保證施工質量、工程量與合同約定相符。 其中，施工準備主要圍繞以下3 個環節實施。

1）施工材料選擇，根據該路面施工項目的氣候條件、道路等級、設計交通承載量等信息，擬選用70 號B 級瀝青作為原料，為檢驗原料選用的合理性，參考JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術規范》對2 個標段分別采用的70 號石油瀝青（ZB1 標段）與基質瀝青（ZB2 標段）進行指標檢測，其各項指標統計結果見表2[1]。 從中可以看出，ZB1 標段瀝青材料的抗老化性能優于ZB2 標段，因此，以70 號B 級瀝青為最優材料，搭配質地堅硬、無風化、雜質含量低于3%的硬質巖、石屑作為集料，選用憎水性石灰巖加工制成礦粉作為填料，完成施工原材料的準備。

表2 兩種瀝青在相應標段的各項指標統計結果

2）配合比設計，基于馬歇爾試驗與室內試配結果確認瀝青混合料的目標配合比， 經由二級篩分處理后以瀝青最佳用量±0.3%比例選用350 t/h 拌和機進行試拌， 確認設計油石比為5.9%。3）試驗路段鋪筑，在正式開始瀝青混凝土路面施工前，預先選擇長100 m 的試驗路段進行瀝青混凝土試鋪， 確認施工機械選型、拌和機工藝參數、混合料攤鋪碾壓工藝、施工縫處理方式等參數， 將生成試驗路段的檢測報告上報至監理單位，獲取批復后正式開始施工[2]。該項目中綜合運用了水穩定性檢驗、 高溫穩定性試驗等方法進行試驗路段的瀝青混合料性能檢驗，以高溫穩定性試驗為例，以（60±0.5）℃的溫度條件、（0.7±0.05）MPa 的壓力條件對試驗路段進行車轍動穩定度試驗，試驗結果見表3。

表3 試驗路段高溫穩定性試驗結果

3 瀝青混凝土施工技術及其控制要點

3.1 路面施工技術

3.1.1 瀝青混合料拌和

該項目中選用拌和機的設計拌和能力為320 t/h， 搭載除塵裝置，滿足綠色施工技術要求。 在啟動拌和機前預熱機械設備，干拌2 鍋集料后廢棄，以155～165 ℃、165～190 ℃溫度分級進行瀝青、集料的加熱處理，利用螺旋升送器將填料加入拌和容器內， 將干拌、 濕拌時長分別控制在5～10 s 和35～40 s 以內，保證出料環節混合料的溫度不低于145 ℃，且集料的含水量≤1%，保證瀝青混合料拌和質量符合要求[3]。

3.1.2 瀝青混合料運輸

根據瀝青混合料拌和總量與施工現場的運輸距離確認運料車數量，確保在單臺攤鋪機前至少停留3 輛運料車，且運料車與攤鋪機間距不得小于100 mm， 保持混合料攤鋪過程連續、不間斷。 在出料環節，控制瀝青混合料出料、運送至現場的溫度≥135 ℃，在運料車車廂內壁距底板300 mm 處增設檢測孔，將溫度計插入1/2 深度處進行混合料溫度檢測，并嚴格控制運輸過程中的車輛行駛速度，在車廂上方覆蓋防雨蓋布，防范在運輸過程中混合料發生離析現象。

3.1.3 混合料攤鋪與碾壓

在瀝青混合料攤鋪環節，選用2 臺攤鋪機以梯隊式開展攤鋪作業，將相鄰攤鋪機間距控制在10 m 以上，保持兩幅搭接30 mm 左右寬度，相鄰層間的縱接縫錯開距離不小于150 mm。將熨平板以110 ℃溫度預熱0.5 h，以3 m/min 的速度進行緩慢、均勻、連續攤鋪作業，保證攤鋪過程中混合料溫度≥135 ℃，確保在出料環節布料器內至少預留2/3 體積的混合料，防范在混合料攤鋪過程中出現離析現象，并及時查看攤鋪層厚度，將路面初始壓實度控制在85%以上。在混合料碾壓環節，現場共設置5 臺壓路機，沿水平方向錯開碾壓斷面，與攤鋪機保持同步碾壓作業。 在初壓環節，預先選用鋼輪壓路機以2 km/h 的速度對表面進行2 次靜壓，按由低到高、由外至內的順序進行路面壓實處理，保持混合料內部溫度在130 ℃以上，嚴格控制碾壓路段長度，并檢查路面平整度，保證路面壓實度達標；在復壓環節，以3.5 km/h 的速度對60 m 長路段進行碾壓處理，將碾壓輪重疊部分寬度控制在輪寬的1/3 左右，經復壓保證路面的壓實度達標；在終壓環節，保證混合料內部溫度≥70 ℃，利用雙輪鋼筒式壓路機以3 km/h 的速度對路面進行2 次碾壓，直至表面無明顯輪跡，結束終壓作業。其基本工藝流程如圖1 所示。

圖1 混合料攤鋪與碾壓工藝流程圖

3.1.4 路面接縫處理

該項目中選用2 臺攤鋪機進行同步碾壓作業， 將已攤鋪部分預留100 mm 的寬度作為后續碾壓的基準作業面，依托終壓環節的跨縫碾壓作業完成路面接縫處理， 將相鄰熱接縫的錯開距離控制在約150 mm，并利用3 m 直尺進行接縫部位檢查，保證路面平整度達標。 橫向接縫為冷接縫，將相鄰冷接縫的錯開距離控制在1 m 以上，依據5%的斜率進行冷接縫端頭部位的攤鋪及碾壓作業，并在混合料徹底冷卻前利用切縫機、鑿巖機進行接縫處理，保證橫縫連接部位實現平順過渡。

3.1.5 成品保護

待完成瀝青混凝土路面攤鋪作業后， 落實表面覆蓋養護與灑水降溫處理，并保持瀝青層的清潔度，嚴禁隨意堆放其他施工材料，防止污染路面。 待確認混合料表面溫度＜50 ℃后，重新開放路面交通。

3.2 瀝青混凝土施工技術控制要點

3.2.1 混合料拌制與運輸控制

在瀝青混合料拌和環節， 預先對選用的拌和機進行工藝參數調試，提前做好拌料工作，將熱料倉內混合料的存放溫度控制在10 ℃以上，并且在運料車運輸與進場過程中逐車檢測混合料溫度， 對于不符合質量要求的混合料進行統一處理，填寫發料單及質檢單。 在混合料運輸前，預先在運料車的車廂內壁均勻涂覆薄層隔離劑，防止在混合料卸料環節因物料黏結在內壁產生離析問題；在混合料裝車環節，沿前、中、后部進行分段裝料，并安排專人指揮進行混合料裝卸；在運輸過程中確保車廂表面均勻覆蓋防水蓋布，避免因雨水下滲影響混合料質量。

3.2.2 混合料攤鋪工藝控制

在混合料攤鋪前，預先完成下承層表面檢查，確認表面清潔、平整度達標后，在下承層上均勻撒布黏層瀝青；將熨平板預熱后置于墊塊上， 按不同結構層的設計厚度與松鋪系數進行熨平板高度、坡度、仰角等指標的調整；在攤鋪過程中，將布料槽內的液面高度至少控制在中軸上方， 以不低于2 m/min的速度進行連續、勻速攤鋪作業，保證混合料攤鋪質量。

3.2.3 瀝青混合料碾壓過程控制

嚴格遵循初壓、復壓、終壓的工藝流程進行混合料碾壓作業，完成路面平整度、壓實度檢查，保證壓路機連續均勻開展碾壓作業。 待完成碾壓作業后，嚴格執行施工路段的封閉交通管理，待落實成品養護后重新開放交通。

3.2.4 瀝青混凝土路面質量檢測

該項目中選用鉆孔法進行路面厚度、壓實度檢測，先選用3 m 直尺進行冷熱接縫部位的平整度檢驗，其余路段則利用連續平整度儀進行路面平整度校核。 考慮到該項目中選用AC-16C、AC-25C 型瀝青混凝土材料， 因此， 不涉及滲水系數檢測。 在路面外觀質量檢查環節， 采用目視法查看路面是否平整，檢查有無漏壓部位，查看是否存在明顯輪跡、空鼓、裂縫等質量缺陷，并及時告知施工方進行缺陷部位的修復處理，保證路面外觀質量達標。

4 結語