李芳珍
(1.西安建筑科技大學(xué),西安 710311;2.包頭市公路建設(shè)開發(fā)公司,內(nèi)蒙古 包頭 014040)
淺談瀝青混凝土路面質(zhì)量控制
李芳珍1,2
(1.西安建筑科技大學(xué),西安 710311;2.包頭市公路建設(shè)開發(fā)公司,內(nèi)蒙古 包頭 014040)
現(xiàn)階段公路路面的鋪設(shè),主要以瀝青混凝土路面為主,瀝青路面以其穩(wěn)定性、平整性、經(jīng)濟(jì)性遍布全國。隨著瀝青路面的大量修建,加強(qiáng)對瀝青混凝土路面修建的質(zhì)量控制成為施工企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),尤其是在地質(zhì)氣候條件艱難的地區(qū),保證瀝青路面的質(zhì)量成為公路修建的一大挑戰(zhàn)。本文主要以內(nèi)蒙古包頭市達(dá)茂旗的瀝青混凝土公路修建為具體案例,在分析瀝青混凝土路面質(zhì)量主要影響因素的基礎(chǔ)上,提出了瀝青混凝土路面修建的質(zhì)量控制措施。
瀝青混凝土路面;質(zhì)量;控制
瀝青混凝土路面因表面平整、堅(jiān)實(shí)、行車舒適、耐磨、施工期短及保養(yǎng)維修簡便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛修建。加強(qiáng)對瀝青路面的質(zhì)量控制,提高瀝青路面的施工技術(shù)水平也成為了施工企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問題。瀝青混凝土路面在鋪設(shè)過程中往往會(huì)受到多方面因素的影響,比如:施工設(shè)計(jì),施工前的路基鋪設(shè),路面材料、水、溫度對瀝青混凝土混合的影響,瀝青混凝土配合比例,施工攤鋪機(jī)的操作速度,路面接縫質(zhì)量,后期溫度的變化等,都會(huì)對瀝青混凝土路面的質(zhì)量控制造成干擾,不僅影響到施工的進(jìn)度,還對公路使用的安全性、使用壽命以及交通的穩(wěn)定運(yùn)行都構(gòu)成威脅。本文給出的案例施工地點(diǎn)位于半干旱地區(qū)的內(nèi)蒙古包頭市,加強(qiáng)對該地瀝青路面的質(zhì)量控制主要考慮該地區(qū)土質(zhì)及氣候的特殊性,這些因素的變化不僅會(huì)影響施工過程中的瀝青鋪設(shè)質(zhì)量,更會(huì)影響后期公路的保養(yǎng)工作。
影響瀝青混凝土路面質(zhì)量的因素主要包括自然氣候條件、路基土質(zhì)狀況、施工人員攤鋪機(jī)操作和后期道路保養(yǎng)維修。自然條件中影響瀝青混凝土路面質(zhì)量控制的兩大因素是溫度和水文土質(zhì),其中溫度對瀝青混凝土的質(zhì)量影響不僅貫穿了路面施工的全過程,更對后期路面保養(yǎng)有著重要的影響。在施工前期,瀝青混凝土拌和要充分考慮溫度的變化,溫度過低,混凝土受熱不均勻,混凝土材料之間的凝結(jié)力減低,影響鋪設(shè)的平整度與緊致性。而溫度過高,混凝土容易發(fā)生老化現(xiàn)象,同樣對后期攤鋪工作造成阻礙。在施工過程中,施工人員同樣要注意溫度的變化對瀝青混凝土造成的影響,當(dāng)溫度過高時(shí),混凝土在鋪設(shè)時(shí)過早老化,容易出現(xiàn)裂縫,這時(shí)需要施工人員對裂縫及時(shí)修補(bǔ);當(dāng)溫度過低時(shí),瀝青混凝土凝結(jié)力則會(huì)下降,不僅影響路面鋪設(shè)的平整性,更對路面的荷載能力造成影響,路面強(qiáng)度降低影響道路的使用壽命。在路面后期保養(yǎng)維護(hù)中,溫度依然會(huì)對瀝青混凝土路面質(zhì)量構(gòu)成威脅,在高溫環(huán)境下,路面吸收的熱輻射過多,導(dǎo)致路面泛油瀝青混凝土出現(xiàn)軟化現(xiàn)象,影響路面堅(jiān)硬度,溫度過低時(shí),路面冷縮容易出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致路面破壞。水文土質(zhì)對瀝青混凝土路面質(zhì)量控制的影響主要體現(xiàn)在由地區(qū)降水引起的路基疏松導(dǎo)致路面塌陷,影響路面使用質(zhì)量。
人為因素對瀝青路面質(zhì)量的影響表現(xiàn):①施工人員在施工前期對瀝青混凝土材料拌和比例的控制,對拌和溫度的設(shè)定;②施工階段,施工人員對瀝青攤鋪機(jī)的操作熟練度,攤鋪機(jī)的駕駛速度與軌跡;③施工后期,路面的凝結(jié)保養(yǎng)以及路面投入使用后的定期維護(hù)。這些對瀝青路面的質(zhì)量控制都產(chǎn)生重大的影響。
本文選取的施工案例是位于內(nèi)蒙古包頭市境內(nèi)的達(dá)茂旗。該地區(qū)在氣候上屬于半干旱草原氣候也就是大陸性氣候,而在地形上基本 屬于平原地段,少部分地區(qū)地形起伏。在包頭市達(dá)茂旗主要的氣候特征是春季干旱且常常伴隨著風(fēng)沙天氣,夏秋兩季降水相對春季來說比較豐沛,是全年降水集中季節(jié),而到了冬季則寒冷干燥,災(zāi)害性天氣多。達(dá)茂旗擁有豐富的日照資源,平均每年日照時(shí)數(shù)保持在3 000小時(shí)左右,降雨量稀少,平均年降水保持在256 mm左右,風(fēng)向主要以北風(fēng)與西北風(fēng)為主,屬于典型的大陸風(fēng),水分含量稀少,因此風(fēng)沙天氣較多,且屬于典型的大陸性氣候,故而晝夜溫差較大。由于氣候與地理環(huán)境的特殊性,該地區(qū)公路施工選址地質(zhì)多為半固定沙區(qū),地質(zhì)強(qiáng)度低,含水量少,蒸發(fā)量大。在對該地區(qū)進(jìn)行瀝青混凝土路面施工時(shí)要充分考慮到地區(qū)的氣候及自然條件,在對瀝青路面的質(zhì)量控制中,瀝青路面的穩(wěn)固性應(yīng)該擺在重要位置。
施工開展前期,針對達(dá)茂旗路面施工特殊的地理環(huán)境,瀝青混凝土在鋪設(shè)前,①要保證路面路基的穩(wěn)固性,要對路面路基進(jìn)行加固工作,如修建防護(hù)欄、風(fēng)沙防護(hù)帶等,防止風(fēng)沙天氣對路面的風(fēng)化作用,同時(shí)保證路基的強(qiáng)度符合工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),還要在瀝青混凝土鋪設(shè)前對路面路基進(jìn)行全面清理,保證路面的平整性;②要保證瀝青混凝土材料質(zhì)量過關(guān)。瀝青混凝土的質(zhì)量主要受到混凝土原材料質(zhì)量的影響和混凝土拌和時(shí)溫度與拌和操作的影響。由于草原施工工期較短,因此對原材料質(zhì)量的把關(guān)并不嚴(yán)格,如碎石場生產(chǎn)不規(guī)范導(dǎo)致碎石顆粒不均勻,料場設(shè)備不齊全造成集料質(zhì)量參差不齊,這些都是草原公路施工遇到的普遍問題,對于這些問題一時(shí)之間難以根除,但可以控制。因此,在材料采集時(shí)施工人員應(yīng)該提高材料質(zhì)量準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),盡量保證材料質(zhì)量符合工程要求。在材料準(zhǔn)備中,更重要的是瀝青混凝土的拌和工作,由于施工地點(diǎn)位于大陸性氣候的草原地區(qū),氣候溫差大,在瀝青混凝土拌和時(shí)既要注意溫度的影響,又要考慮半沙化地質(zhì)的影響,因此,在材料混合的比例和溫度的控制上要有所區(qū)別。在控制拌和溫度時(shí),要根據(jù)瀝青混合料高溫情況下仍然保持穩(wěn)定性的原則,尤其是對于包頭市這樣日照時(shí)間充足的地方,更要保證路面在接受大量熱輻射后不會(huì)形成嚴(yán)重的車轍,同時(shí)拌和溫度不能過低,時(shí)間不能太短,這樣易形成花白料,影響瀝青混凝土質(zhì)量,料溫過高,瀝青過早老化,路面容易損壞。在控制拌和比例時(shí),施工人員不僅要使瀝青混凝土達(dá)到加固路面的效果,還要考慮到當(dāng)?shù)亟邓康淖兓?。根?jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?,冬天溫度極低,凍土分布十分廣泛,而到了回春季節(jié),冰雪融化量十分大,容易通過路面的細(xì)縫滲透進(jìn)路面的結(jié)構(gòu)層,破壞路面質(zhì)量,因此,在瀝青混凝土混合過程中還要考慮路面的低溫抗裂性。
瀝青混凝土鋪設(shè)過程控制路面平整,路面在鋪設(shè)時(shí)首先要保證攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平裝置的有效性及其他裝置的功能一切正常,并且對于包頭這樣溫度極端的地區(qū),對攤鋪機(jī)的全面檢查十分重要。在路面鋪設(shè)過程中,先對熨平板進(jìn)行預(yù)熱處理,同時(shí)攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度要保持均勻,控制在每分鐘2~6 m的前進(jìn)速度。此外,攤鋪機(jī)的選擇不可隨意更改,否則會(huì)導(dǎo)致鋪設(shè)不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)。在對路面進(jìn)行壓實(shí)操作時(shí),要根據(jù)草原氣候的變化進(jìn)行操作。草原地區(qū)由于溫差較大,空氣干燥,并受到風(fēng)速的影響,混凝土凝結(jié)的速度較快。在這種情況下,施工人員應(yīng)改變壓路機(jī)常規(guī)作業(yè),縮短壓路機(jī)碾壓長度,加快壓路機(jī)振動(dòng)頻率,加強(qiáng)壓路機(jī)的振動(dòng)力,從而保證瀝青路面的碾壓質(zhì)量。此外,壓實(shí)作業(yè)嚴(yán)格意義上說分為初壓、復(fù)壓、終壓三道程序,在氣溫變化較大的草原地區(qū),三道程序的操作應(yīng)該順應(yīng)當(dāng)?shù)販囟茸兓鯄簻囟瓤刂圃?10℃~140℃,初壓過后立即對路面加以平整化確認(rèn),復(fù)壓時(shí)溫度最好控制在90℃~110℃,終壓時(shí)則控制在60℃~90℃,并且配合不同的碾壓速度才能完成高質(zhì)量的壓實(shí)作業(yè)。
做好瀝青路面的保養(yǎng)工作。由于草原大陸性氣候的溫差大,風(fēng)沙的腐蝕作用較強(qiáng),因此,在瀝青路面鋪設(shè)完成之后,首先,要對路面的攤鋪質(zhì)量加以全面檢測,防止裂縫的出現(xiàn);其次,要采取公路防風(fēng)沙措施,例如:建立風(fēng)沙防護(hù)欄等。
本文主要結(jié)合內(nèi)蒙古包頭市達(dá)茂旗地區(qū)瀝青道路鋪設(shè)案例,探究了在大陸性氣候下瀝青路面質(zhì)量的控制要點(diǎn),分析了自然氣候條件對瀝青路面質(zhì)量的影響。內(nèi)蒙古包頭市屬于典型的大陸性季風(fēng)氣候,溫差大、降水少、日照多、風(fēng)沙大。因此,在路面鋪設(shè)中路基加固工作十分重要,在溫度與春季融雪量的影響下,路面熱輻射吸收過多會(huì)導(dǎo)致路面溶解,造成車轍過多現(xiàn)象,破壞路面使用壽命,而融雪雨水過多滲透至路面結(jié)構(gòu)會(huì)造成路面裂縫。為了防止這些現(xiàn)象,在瀝青混凝土拌和過程中,要加強(qiáng)瀝青混凝土高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。此外,路面的瀝青攤鋪對路面質(zhì)量影響也十分重大,在路面攤鋪過程中,根據(jù)草原氣溫,要科學(xué)調(diào)整攤鋪壓實(shí)操作,提高草原瀝青混凝土路面的鋪設(shè)效率和質(zhì)量。
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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.10.047
U416.217
A
1673-0194(2016)10-0070-02
2016-04-20