半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工工藝

張麗娜

摘 要：瀝青路面是我國高等級公路的常見路面結(jié)構(gòu)類型之一，施工效果良好。但在實(shí)踐應(yīng)用中仍存在諸多問題，如路面裂縫等。為有效阻止瀝青路面裂縫產(chǎn)生，該文以2段施工段進(jìn)行對比分析，經(jīng)施工檢測可見，摻抗裂縫劑半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工工藝路段壓實(shí)度在高于98 %，抗剪強(qiáng)度為0.81 MPa，拉拔強(qiáng)度為0.06 MPa，上述各值均高于傳統(tǒng)施工工藝路段，由此可見，該施工法可有效提升施工效率，施工效果良好，具有可行性。

關(guān)鍵詞：半剛性基層；瀝青路面；連續(xù)施工工藝

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

改革開放40年，我國國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，大量基礎(chǔ)設(shè)施如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，公路工程作為連接區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要紐帶，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為進(jìn)一步完善公路網(wǎng)，必須重視公路路面施工工藝，瀝青路面是我國公路路面工程施工的主要形式之一，此類路面路用性能良好，但在具體施工中，仍有諸多問題尚未攻克，尤其是傳統(tǒng)半剛性基層瀝青路面施工方法仍存在極大缺陷，在施工中因機(jī)械設(shè)備碾壓等問題，極易損壞半剛性基層。為有效解決此類問題，必須規(guī)范施工工藝，根據(jù)多年工作經(jīng)驗，筆者認(rèn)為可選擇連續(xù)施工工藝，從施工方法更具優(yōu)勢，可有效提升施工質(zhì)量，延長路面工程使用壽命。

1 工程概況

某公路工程總長度107.403 km，為雙向6車道，路基寬度33.5 m。且有未篩分碎石墊層設(shè)于挖方路段或填土高度在2.5 m以下的填方路段，厚度為15 cm。為保證施工質(zhì)量，現(xiàn)選取K60+000～K60+300段為試驗段，該路段分2段進(jìn)行施工對比分析，傳統(tǒng)施工工藝可用于K60+000～K60+100段；水泥穩(wěn)定碎石基層材料結(jié)合抗裂縫劑（6%）施工工藝可用于k60+100～k60+300段，瀝青路面施工可選用基、面層連續(xù)施工工藝。根據(jù)具體施工情況，為了解連續(xù)施工法的施工效果，決定針對上述2段進(jìn)行對比分析，可通過規(guī)范連續(xù)施工工藝，完善施工流程及試驗檢測，進(jìn)一步推進(jìn)工程建設(shè)持續(xù)、健康發(fā)展。

2 半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工工藝

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國交通道路網(wǎng)基本完善，公路工程作為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)，如何提升工程質(zhì)量成了關(guān)鍵。半剛性基層在瀝青路面應(yīng)用較多，通過連續(xù)施工法可有效提升工程質(zhì)量，推進(jìn)施工進(jìn)度，大大提升工程效率。為保證施工質(zhì)量，必須規(guī)范施工工藝，具體如下：

2.1 拌和施工

根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，可選用WBC-500水泥穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行拌和施工，所需設(shè)備數(shù)量為3臺，要求在施工前完成拌和設(shè)備安裝、調(diào)試工作。因水泥穩(wěn)定碎石料，需摻加6 %抗裂縫劑，需設(shè)置道路抗裂縫劑裝置，通過轉(zhuǎn)速對抗裂縫劑添加量進(jìn)行合理控制。

2.2 基礎(chǔ)混合料運(yùn)輸及攤鋪

因試驗路段和拌和站之間的距離較遠(yuǎn)，約8 km左右，為保證供料不間斷，可合理確定運(yùn)輸車輛數(shù)量，該工程選用20 t自卸車共6輛。同時，應(yīng)清理干凈運(yùn)料車輛車廂，避免車廂底部有積水。待混合料合格后，即可向施工現(xiàn)場運(yùn)送，避免水分蒸發(fā)過快，影響壓實(shí)度。如混合料出現(xiàn)結(jié)團(tuán)、離析現(xiàn)象，則不得使用。

攤鋪施工前，需對熨平板下方墊木進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證熨平板標(biāo)高與設(shè)計規(guī)定相符。施工時，每間隔10 m即需對攤鋪面標(biāo)高、坡度進(jìn)行一次檢測，且保證連續(xù)、均速前行。以梯隊形式由3臺攤鋪機(jī)同時施工，要求速度、攤鋪厚度、路拱坡度、平整度等均一致，保證攤鋪過程中接縫平整，無凹凸現(xiàn)象，相鄰兩幅搭接寬度為10 cm～20 cm，前后2臺設(shè)備的安全距離最低為10 m，最高不得超過20 m。

2.3 基層混合料碾壓施工

基層混合料碾壓施工時，需選用科學(xué)的碾壓方式，且合理控制碾壓遍數(shù)，具體施工要求為“1遍靜壓-1遍小振-2遍大振-1遍小振-1遍靜壓”，共碾壓6遍，保證壓實(shí)度滿足設(shè)計要求。施工過程中，以50 m～80 m控制碾壓長度，要求碾壓段分層明確，且設(shè)置明顯標(biāo)識。同時，還應(yīng)嚴(yán)控碾壓速度，一般每小時控制在1.5 km～2.0 km，碾壓直線段時，應(yīng)按照從邊緣至中間的順序施工；而平曲線段超高段，應(yīng)按照從內(nèi)側(cè)向外側(cè)施工。相鄰兩碾壓段重疊寬度為1/2輪寬，保證均勻碾壓。

碾壓施工中，應(yīng)重視水泥初凝時間，要求在水泥初凝時間內(nèi)完成整個施工過程，保證符合壓實(shí)度要求，待無顯著輪跡之后，即可停止施工，此時需對壓實(shí)度進(jìn)行及時檢測。因抗裂縫劑摻加到水泥穩(wěn)定碎石材料內(nèi)，將延長水泥終凝時間，為此，可在94 %～96 %合理控制基層壓實(shí)度。

2.4 瀝青面層攤鋪及碾壓

連續(xù)施工工藝應(yīng)用中，所需攤鋪機(jī)械為2臺，其中一臺為12 m攤鋪寬度，另一臺可自動伸縮調(diào)寬?？烧{(diào)寬機(jī)械需設(shè)置可調(diào)活動平板，在特殊情況下需加熱熨平板。壓路機(jī)為4臺雙驅(qū)雙振鋼輪壓路機(jī)與2臺重型輪胎壓路機(jī)。

2.4.1 攤鋪施工

攤鋪前1 h需預(yù)熱熨平板，溫度控制在135 ℃以上，從而消除熨平板和混合料間的溫差，避免熨平板底面冷黏瀝青混合料，出現(xiàn)拉溝、裂紋問題。根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，可在每分鐘3 m～4 m間控制攤鋪速度，嚴(yán)禁忽快忽慢，需連續(xù)、均勻進(jìn)行施工。

2.4.2 碾壓施工可分3階段進(jìn)行，即初壓、復(fù)壓及終壓

初壓：初壓也被稱為穩(wěn)壓，攤鋪后，在高溫下開始初壓施工，一般可選用鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行施工，碾壓順序為由外至內(nèi)，碾壓段重疊寬度為1/2輪寬。為避免混合料出現(xiàn)推移等情況，嚴(yán)禁在施工過程中急轉(zhuǎn)彎、急掉頭，同時應(yīng)保證施工的連續(xù)性。

復(fù)壓：初壓完成后，即可進(jìn)行復(fù)壓施工，根據(jù)施工要求，可選用2種壓路機(jī)組合施工，即13 t雙輪振動壓路機(jī)及25 t輪胎壓路機(jī)。碾壓遍數(shù)控制在8遍以上，以低頻振動碾壓為主。

終壓：為保證面層平整度，需消除碾壓輪跡，終壓的主要目的即消除明顯輪跡。針對微裂縫可選用膠輪壓路機(jī)收面處理。終壓后要求溫度控制在110 ℃。

瀝青面層通過振動碾壓，局部混合料將被嵌擠至基層，從而產(chǎn)生基面層前鎖作用，接觸面相互交錯，從而增大層間摩阻力。為此，鋪筑試驗段時無需基層養(yǎng)護(hù)，可縮短工期，節(jié)省成本。

3 試驗段檢測分析

完成各道施工工序后，保證碾壓質(zhì)量符合設(shè)計要求，即可對基層含水量、壓實(shí)度等參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測，通過試驗檢測可充分掌握試驗段施工質(zhì)量情況，可及時找出施工問題，采取措施進(jìn)行處理。

3.1 檢測基層含水量及壓實(shí)度

通過鉆芯機(jī)對施工后3 d、5 d、7 d進(jìn)行鉆芯取樣，分別檢測基層的含水量與壓實(shí)度，并通過試驗檢測路用性能，如表面彎沉、構(gòu)造深度及平整度等。按照具體檢測數(shù)據(jù)，對上述2種施工工藝的使用性能進(jìn)行分析對比，并檢驗各項技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)工程施工要求，基層含水量可通過無核密度儀檢測。

經(jīng)檢測可知，基層強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)階段含水量關(guān)系密切，所有樁號基層含水量變化不大，浮動范圍僅在0.2 %～1.0 %。7 d內(nèi)含水量與攤鋪?zhàn)罴押炕鞠嗨?，具有良好的養(yǎng)生環(huán)境。傳統(tǒng)路面施工，攤鋪基層后，需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)灑水，一般周期為7 d，這樣在基層養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)極易因養(yǎng)護(hù)灑水周期性變化出現(xiàn)基層材料濕度改變現(xiàn)象，特別是在外部較高氣溫的環(huán)境下，路表水分將快速被蒸發(fā)，收縮應(yīng)力過大的情況下將導(dǎo)致路表出現(xiàn)收縮裂縫。相比傳統(tǒng)路面施工，連續(xù)施工工藝須在攤鋪基層上立即攤鋪瀝青面層，人為地隔開基層和外部環(huán)境，導(dǎo)致基層水分不會因外部環(huán)境的改變，出現(xiàn)任何變化，這種情況下基層所處環(huán)境相對較為穩(wěn)定，從而降低基層干縮裂縫產(chǎn)生率。

通過壓實(shí)度結(jié)果可見，為94 %～96 %壓實(shí)度時進(jìn)行面層攤鋪、碾壓，一般基層最終壓實(shí)度都會在98 %以上，與施工規(guī)定相符，由此可見在基層連續(xù)施工工藝具有可行性。

3.2 基、面層間黏結(jié)強(qiáng)度的對比檢測分析

當(dāng)路面基層壓實(shí)度及含水量滿足設(shè)計要求的情況下，為保證工程質(zhì)量，可對其層間黏結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行試驗檢測，該文選用剪切試驗與拉拔試驗進(jìn)行分析，具體試驗情況如下：

3.2.1 剪切試驗

剪切試驗是指在剪切作用下對材料的抗力性能進(jìn)行測定，是材料機(jī)械性能試驗的主要方式。通過鉆芯取樣取出圓柱體試件，尺寸為10 cm×10 cm，通過室內(nèi)剪切試驗對該試件最大剪切強(qiáng)度進(jìn)行評估。通過分析可見，常規(guī)實(shí)驗方法鋪筑的試驗路取芯試件具有較為明顯的光滑基面層間界面，咬合緊致性不足。當(dāng)半剛性基層摻加適量抗裂縫劑后實(shí)施的連續(xù)施工工藝試驗段，經(jīng)取芯發(fā)現(xiàn)，基面層成為一體，且表面密實(shí)度良好，咬合緊致，相互間存在15 cm陷入深度。通過測定取芯試件層間抗剪強(qiáng)度可得，0.81 MPa為摻抗裂縫劑半剛性基層連續(xù)施工工藝試件層間抗剪強(qiáng)度，相比常規(guī)施工法，增加0.23 MPa，增加幅度為39.7 %。由此可見，在路面層間黏結(jié)強(qiáng)度方面，摻抗裂縫劑半剛性基層連續(xù)施工工藝提升效果顯著，能夠有效增強(qiáng)層間抗剪強(qiáng)度，避免產(chǎn)生裂縫。

3.2.2 拉拔試驗

圓柱型試件通過鉆芯取樣獲得，經(jīng)鉚具夾緊后，通過液壓式萬能試驗機(jī)做拉拔試驗，對各類拉拔應(yīng)力水平進(jìn)行測定。經(jīng)試驗可見，當(dāng)25 ℃為拉拔試驗溫度時，以10 mm/min為加載速率的情況下，得出0.06 MPa為拉拔強(qiáng)度。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著公路建設(shè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，瀝青路面作為我國公路工程路面結(jié)構(gòu)的主要類型，其應(yīng)用也愈加廣泛。在公路工程建設(shè)事業(yè)快速發(fā)展的同時，受行車荷載及自然因素的長期影響，瀝青路面也面臨著早期病害問題，如裂縫等。為有效提升路面抗裂能力，可適當(dāng)添加抗裂縫劑從而增強(qiáng)瀝青混合料的路用性能，且通過連續(xù)施工工藝，進(jìn)一步提高工程質(zhì)量，推進(jìn)公路工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)公路工程經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張文義.半剛性基層瀝青路面綜合抗裂技術(shù)分析[J].山西建筑，2016（31）：171-173.