陳慶春
(天水陸橋交通工程有限公司,甘肅 天水 741000)
科學(xué)設(shè)計瀝青混凝土配合比是瀝青混凝土路面施工的重點之一,其不僅對于瀝青混凝土原材料的要求極高,還要求技術(shù)人員必須結(jié)合工程項目的具體情況,綜合各方因素科學(xué)地設(shè)定配合比,保證各種礦料比例精準。在確定配合比的過程中一定要注意以下3個因素:1) 明確配合比目標。2) 對驗證環(huán)節(jié)進行嚴格管理。3) 保證配合比符合施工技術(shù)要求。
在確定瀝青混凝土的配合比之后,檢驗測試階段也是施工的重點之一,技術(shù)人員要結(jié)合瀝青混凝土的具體性能精確調(diào)制配合比?,F(xiàn)階段,大多數(shù)項目工程都會選擇長為200 m的路面作為檢測路面,并對路面的各種參數(shù)進行提取,如此一來不僅可以保證提取數(shù)據(jù)的準確性,同時也能進一步驗證瀝青混凝土的配合比是否符合技術(shù)要求。
混凝土的拌和工作也是施工的重點內(nèi)容之一。因為在拌和階段對原材料質(zhì)量的要求很嚴格,所以施工人員一定要嚴格檢測混凝土原材料,通過抽樣檢查的方法,利用抽樣的隨機性來提高檢測效率。而且為了有效保證拌和質(zhì)量,技術(shù)人員也要特別注意,瀝青混凝土在拌和過程中對溫度具有極高的要求,工作人員需要嚴格按照施工標準,保證混合料溫度符合技術(shù)要求,瀝青混凝土混合料的施工溫度范圍見表1。
表1 瀝青混凝土混合料的施工溫度范圍
一般情況下,145 ℃~165 ℃為最合適的混合料溫度,一旦溫度大于195 ℃,瀝青混凝土就會失去原有功能,必須廢棄,否則應(yīng)用于工程項目中時會對公路工程質(zhì)量造成難以估量的損失[1]。在拌和階段也要對時間進行嚴格管理,安排專人負責(zé)監(jiān)督整個拌和流程,一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時采取措施進行調(diào)整與完善。
瀝青混凝土路面在施工過程中,會涉及相當復(fù)雜的工藝與流程,其制作攪拌環(huán)節(jié)是影響瀝青混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),并且攪拌環(huán)節(jié)容易受多種因素影響,是整個施工過程中的難點。這就需要相關(guān)技術(shù)人員必須對攪拌制作過程高度重視,確保所有施工環(huán)節(jié)的有效銜接。例如,如果原材料運輸不及時就會影響攤鋪機工作;如果在攤鋪環(huán)節(jié)沒有嚴格按照施工標準規(guī)范施工行為,就會導(dǎo)致混合料表面受力不均勻進而出現(xiàn)壓痕,使得路面平整度下降,同時也會對整個公路的施工質(zhì)量帶來影響。所以工作人員一定要嚴格監(jiān)督混合料的攪拌制作過程,保證所有施工步驟符合技術(shù)要求。
瀝青混凝土材料的運輸環(huán)節(jié)也是工程施工的難點所在。工作人員一定要對運輸全程進行嚴格的控制與管理,最大程度地減少材料在運輸過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象。因為一旦出現(xiàn)離析問題,將會失去混合料的最佳性能,進而對公路工程施工質(zhì)量帶來不良影響。同時在運輸過程中也要嚴格控制溫度與時間,一旦操作不當,很容易造成混合料報廢以及增加施工單位的施工成本。
攤鋪環(huán)節(jié)也是影響公路工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。在攤鋪過程中,要求公路下層必須無雜質(zhì)、無污物,才可以有效地保證攤鋪質(zhì)量。但是由于公路施工路線較長,公路下層雜質(zhì)難以有效清除,因此會在一定程度上加大攤鋪工作量,增加攤鋪難度。并且攤鋪環(huán)節(jié)對施工技術(shù)的要求較高,一旦選擇不當將難以達到施工要求。
為了保證公路工程的施工質(zhì)量,相關(guān)負責(zé)人在項目施工前需要明確項目的施工范圍與施工流程,然后根據(jù)施工要求優(yōu)選施工設(shè)備,同時配備專業(yè)的操作人員,確保機械設(shè)備可以在專業(yè)人員的操作下發(fā)揮最優(yōu)的機械性能,并且制定完善的設(shè)備檢修與養(yǎng)護方案,最大程度地保證機械的正常運轉(zhuǎn),減少不必要的故障和損失。特別是在瀝青混凝土拌和過程中,全機械化操作可以有效提高拌和的質(zhì)量與效率。
在瀝青混凝土的攤鋪環(huán)節(jié),對公路下層的清潔度要求較高。首先,要仔細清理公路下層,保證下層無污染物、無雜質(zhì),并且對污染物質(zhì)及時進行處理;其次,要嚴格控制攤鋪速度,同時為了避免混合料堆積,要結(jié)合施工現(xiàn)場情況明確卸貨位置,合理堆放原材料;最后,要結(jié)合項目的實際情況靈活選擇攤鋪方式,如果工程量較大、要求較高,則可以使多臺攤鋪機同時施工,該過程一定要保證攤鋪機勻速進行,如果路面不規(guī)則,需要用人工代替機械。下雨天要盡量避免攤鋪作業(yè),否則會對路面帶來壓實的影響。在具體攤鋪工作的前15 min~25 min,需要對路面進行預(yù)熱,將路面溫度提升至65 ℃,為混凝土的攤鋪提供良好條件。技術(shù)人員也要全程監(jiān)控攤鋪的所有環(huán)節(jié),對于發(fā)現(xiàn)的問題要及時采取有效措施進行解決[2]。
由于瀝青混凝土混合料在運輸過程中對溫度和時間有嚴格的要求,因此相關(guān)工作人員一定要確保混合料運輸?shù)目茖W(xué)性,對運輸過程進行嚴格的監(jiān)管與控制,確保溫度與時間適宜,最大程度地避免混合料出現(xiàn)離析問題。如果運輸時間過長,大于0.5 h,或者外界溫度過低,低于10 ℃,那么就需要采取有效措施對混合料進行保溫。一般來說,為了保證混合料溫度適宜,會在運輸過程中遮蓋篷布,將混合料溫度控制在145 ℃以上[3]。如果在攤鋪過程中發(fā)現(xiàn)混合物狀態(tài)不穩(wěn)定,無法滿足施工要求,那么需要將材料廢棄,不可用于工程施工。
原材料質(zhì)量、施工方案、人員素質(zhì)以及現(xiàn)有技術(shù)等都會在一定程度上影響路基路面的施工質(zhì)量,同時公路工程在施工過程中經(jīng)常會面臨一些復(fù)雜的外界環(huán)境,都會加大施工質(zhì)量控制難度,這也就要求相關(guān)負責(zé)人必須不斷優(yōu)化控制策略,最大程度地保證施工質(zhì)量。
在對瀝青混合料進行配比時,需要經(jīng)過3個階段。1) 明確配合比目標。2) 明確生產(chǎn)配合比。3) 對生產(chǎn)配合比進行驗證。明確目標配合比時,需要充分依托原材料的規(guī)格和品質(zhì),對材料進行抽樣檢查,并確保所抽取的樣品具有普遍性,從而獲得最完整的材料參數(shù),并依此進行科學(xué)的配合比設(shè)計。明確生產(chǎn)配合比,需要在拌和樓的熱料倉中抽選出一定樣品,來檢測所有熱料倉的混合材料是否均勻分布,同時冷料上料比也要進行周期性的調(diào)整,切實保證所有原材料的平衡供應(yīng)。可以利用馬歇爾實驗來具體檢測瀝青的科學(xué)用量,進一步提高瀝青配合比的精準性,實現(xiàn)瀝青的最大化利用。
為了進一步提高瀝青混凝土的使用性能,對拌和工作也提出了更高要求。因為材料、瀝青用量、時間以及氣溫等都對拌和質(zhì)量具有決定性的影響,所以相關(guān)工作人員一定要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,適當調(diào)整拌和時間與溫度。瀝青混合料的拌和流程具體如圖1所示。
圖1 瀝青混合料拌和流程圖
由圖1可知,在瀝青混合料拌和之前一定要具備完善的材料檢驗報告,保證材料的質(zhì)量符合施工要求,然后需要精確配合比、并同步進行生產(chǎn)排單,在領(lǐng)取生產(chǎn)通知單與配合比通知單后,才可以按需按量拌和生產(chǎn)。同時需要在施工現(xiàn)場對成品混合料進行同步的抽樣檢測,對于檢測不合格的樣品要交由實驗室明確缺陷因素,考慮重新調(diào)制配合比。至此完成瀝青混合料的整個拌和流程。在拌和過程中相關(guān)技術(shù)人員一定要注意以下6個拌和質(zhì)量管理要點。1) 技術(shù)人員要精準計算礦料的配合比例,可以利用信息化技術(shù)來實現(xiàn)拌和站的智能化控制,并且結(jié)合拌和的實際情況自動調(diào)整纖維的摻加量,適當增減瀝青用量,實現(xiàn)智能拌和。2) 合理控制溫度,確?;旌狭显诎韬瓦^程中處于溫度適宜的環(huán)境中,有效避免瀝青老化。如果瀝青混合料為SMA,則需要適當提高拌和溫度。3) 在集料環(huán)節(jié)要最大程度地降低粉塵含量,在拌和過程中一定要保證控制閥門完全開啟,同時控制負壓在22 MPa~26 MPa,并且進行10 s的干拌預(yù)處理,然后添加瀝青與纖維,將干拌時間控制在30 s~35 s左右。攪拌結(jié)束后,攪拌滾筒需要空轉(zhuǎn)30 min,同時可以適當增加風(fēng)門風(fēng)力,提高滾筒冷卻的運行速度,從而將筒內(nèi)廢氣快速清除。4) 拌和作業(yè)結(jié)束后,需要將熱料倉內(nèi)的剩余材料轉(zhuǎn)移至攪拌缸中,經(jīng)過干拌作業(yè)將其放空,徹底清除設(shè)備中的殘余瀝青。5) 在拌和過程中一定要保證原材料均勻、無結(jié)塊、紅花白料以及無粗細料分離的現(xiàn)象,對于達不到質(zhì)量標準的原材料要經(jīng)過適當處理,嚴重時可棄用。6) 在外加劑例如溫拌劑和阻燃劑的摻入環(huán)節(jié),需要專業(yè)人員操作,控制添加劑的用量為瀝青用量的5%。
間歇式拌和機是現(xiàn)階段我國公路工程施工中常見的拌和設(shè)備。該設(shè)備在運行過程中需要配置相應(yīng)的成品儲料倉,并且保證儲料艙具有一定的保溫性能。對于已經(jīng)拌和完畢但是無法立即攤鋪的混合料,需要將其存儲在儲料倉中。儲料時間也有嚴格規(guī)定,最長時間不大于72 h;如果是改性瀝青混合料,那么其儲料時間應(yīng)不大于24 h;如果是SMA混合料,那么只限當天使用;OGFC混合料需要即拌即用[4]。如果在存儲瀝青混合料的過程中沒有按照技術(shù)標準進行,那么就很容易導(dǎo)致混合料老化,進而影響混合料的使用質(zhì)量。因此相關(guān)工作人員一定要嚴格控制混合料的存儲時間,做到科學(xué)存儲。當瀝青混合料離廠時,相關(guān)技術(shù)人員要負責(zé)詳細記錄出廠溫度和出廠時間,確保拌和廠與施工現(xiàn)場距離不超過30 km,最大程度地保證運輸環(huán)節(jié)安全可靠,避免在運輸過程中出現(xiàn)混合料離析的現(xiàn)象。
瀝青混凝土在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)表面離析現(xiàn)象,為了有效控制公路工程的施工質(zhì)量,必須采用合適的檢測方法,最大程度的提高檢測的精準性,促使工作人員對離析情況作出科學(xué)判斷。常用的瀝青混凝土表面離析檢測方法及各自的優(yōu)缺點見表2。
表2 各種檢測方法的優(yōu)缺點分析表
鉆心取樣法作為最常見的離析檢測方法之一,在檢測過程中由于路面的瀝青含量、密度和級配都是變化因素,因此需要以一定的評判標準作為參考?,F(xiàn)階段我國常用的離析判斷標準見表3。
表3 鉆芯法離析判斷標準
激光構(gòu)造深度儀檢測法是現(xiàn)如今公路工程在施工過程中最為先進的離析檢測方法。具體的檢測過程是將儀器放置在干凈的路面上,并且選擇相應(yīng)的測試程序,測量速度可以控制在5000 m/h。如果需要檢測的道路的橫向?qū)挾瘸^3.75 m,則需要在試驗段的縱向測量段設(shè)置3個4分點位置的構(gòu)造深度;如果寬度小于3.7 cm,設(shè)置2個3分點位置構(gòu)造深度。詳細的測量參數(shù)見表4。
表4 不連續(xù)離析區(qū)域的鑒定測量參數(shù)
在公路工程瀝青混凝土路面施工完畢后,一定要對工程實體進行全面檢測。其中不僅包括對路面面層和基底層的檢測,還要著重檢測施工技術(shù)指標,保證其施工技術(shù)符合工程質(zhì)量要求[5]。施工單位要安排專門的監(jiān)理機構(gòu)對公路施工質(zhì)量進行嚴格檢測,同時要安排專門的檢測小組對瀝青路面進行質(zhì)量檢測,對已經(jīng)鋪設(shè)完畢的瀝青路面進行抽查和排查,強化質(zhì)量檢測工作,加大對一些薄弱部位的檢查力度,保證整個公路工程瀝青混凝土路面的質(zhì)量可靠。
綜上所述,為了最大程度地保證公路工程施工質(zhì)量,相關(guān)部門在施工過程中,一定要選用性能更加優(yōu)越的原材料,并且精心計算混合料配合比,在該基礎(chǔ)上保證混合料的運輸與拌和安全穩(wěn)定。對于配合比、拌和、運輸以及攤鋪等施工重點與難點,技術(shù)人員在施工過程中應(yīng)該強化管理,確保所有施工環(huán)節(jié)科學(xué)且符合設(shè)計要求,最大程度地保證我國公路工程的施工質(zhì)量。