市政道路施工中沥青混凝土材料的质量控制措施
2022-03-06鹿瑶
鹿瑶
(重庆城市职业学院建筑工程学院,重庆402160)
0 引言
市政道路服务城市内部系统为城市交通、大众生活出行提供便利,在城市空间结构和运行中扮演着重要角色。因此,必须加强市政道路工程整体施工的质量控制,确保道路可以规范、长久使用。沥青混凝土材料属于市政道路施工中的基础材料,由于成本低、操作简单,成为市政道路建设中的核心应用材料。
然而,在城市市政道路沥青路面使用中,有时会出现局部裂缝、井圈断裂、路面局部坑槽缺料等质量问题,由此影响了交通出行,减少了市政道路的使用寿命。面对这一问题,在市政道路施工中必须加强沥青混凝土材料的质量控制,进而强化市政道路施工建设水平。
1 市政道路施工中沥青混凝土技术分析
在市政道路施工中,沥青混凝土技术是常见的施工内容,它是指在道路路基和路面使用沥青和混凝土材料混合形成的混料。通常道路的基础是混凝土结构,进而与混凝土、沥青相混合,配比形成的集料作为市政道路施工应用材料,并在明确材料的基础上,完成混凝土浇筑、路面混凝土摊铺等作业环节。道路施工建设尤为强调平整性和稳定性,因而沥青混凝土施工技术在操作中需要使用大型机械设备,如压路机、摊铺机,对沥青混凝土材料进行均匀摊铺,并压实平整,使其达到标准的质量要求。
从材料本身来说,沥青混凝土是广泛使用的工程建设材料,具有耐用性、高强度等特征,它与钢筋材料结合制成的钢筋混凝土结构,将会大大提升工程的稳固性和强度;同时,沥青混凝土材料以人工选配且有一定级配的矿料为主,与标准比例的路面施工沥青材料在科学控制条件下拌制形成混合料,因密实程度存在区别,这种混合料可以划分为不同的种类,比如密级配、开级配[1]。其中,密级配碎石混合料在道路施工中经久耐用,整体性和强度更为突出,并在市政道路建设施工中应用较为广泛,是高级沥青混凝土路面的代表性材料。站在市政道路层面来分析,这一工程受多种地势地貌条件的影响,地质结构复杂,承受城市大量车辆高频行驶损耗,所以,施工中对材料的质量要求较高。
沥青混凝土道路施工技术则充分满足了市政道路建设要求,一方面构建的路面性能较强,结构稳定,能够适应多变的气候条件,并按照城市道路的使用需求来控制沥青混凝土路面的摩擦系数,由此可以保障城市车辆安全出行要求;另一方面,在摊铺施工中,沥青混凝土材料具有较强的吸附性、延展性,在很大程度上保护了道路路基,使其免受外界侵蚀。随着我国道路工程建设水平的提升,对沥青混凝土施工技术工艺的作业越来越成熟,其在整个道路施工中的优势更加突出。但市政道路发展中不断出现新变化,路面损害现象长期存在,由此沥青混凝土材料的质量控制成为重点建设内容。
2 市政道路施工中影响沥青混凝土材料质量的关键要素
2.1 材料的选择
在市政道路沥青混凝土技术施工中,涉及的材料包括碎石、石屑或砂、矿粉及路用沥青,因结合料、集料品存在区别,选择的材料种类会直接影响道路施工质量。通常,沥青混凝土路面承载综合功用,既要满足抗裂、防水渗和抗滑等客观要求,还需要保证道路的耐久性与稳定性。
因此,市政道路施工所选择的矿粉、砂石、沥青等相关材料在质量上要达到行业规范标准。以沥青混合料为例,按照市政道路建设类型,机动车道和非机动车道上下面层需要区分材料种类。机动车道上层以4cm 的细粒式改性沥青混凝土为主,而非机动车道则选择4cm 细粒式沥青混凝土,且要充分实现抗滑、平整、密水等功能。同样,中下层所采用的沥青混合料也需要详细区分,并达到标准化和综合性功能。如非机动车道路面中下层的施工,以6cm 中粒式沥青混凝土材料为主,实现抗剪切、抗高温、抗车辙、密实的基本功能的同时,还要发挥耐疲劳、抗开裂性能。
总体而言,市政道路施工中所选择的材料类型会直接影响沥青混凝土施工质量控制技术。除了应按照道路工程实际情况选择合适的材料外,还要严格遵循行业内的规则标准,比如与《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)、《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2008)等技术规范相符合[2]。
2.2 施工操作方法
市政道路工程由一系列作业活动组成,其中材料质量既受本身性能的影响,又在于施工中各个操作方法的干预,即施工质量控制技术。混凝土材料质量的控制在选用、检测环节相继展开,为了保证各个环节的混凝土材料达到标准要求,材料拌和、运输及碾压阶段相应要进行质量控制,而采用的控制方法则直接关系质量规格是否达标。在沥青混凝土材料拌和过程中,通常要利用综合加工机械电子设备来支持集料供应、加热、拌和等施工要求,同时施工人员需要精准控制工艺流程和拌和时间。很多市政道路工程在沥青混凝土拌和完成至运输时期,会忽视质量控制作业,由此影响了材料的使用性能。为改善这一状况,沥青混凝土材料的运输要结合道路施工环境来动态调节自卸汽车,并且在运输过程中注意控制温度,保持车厢整洁度,及时处理沥青混凝土黏结问题,避免运输材料存在杂物。
此外,对于摊铺碾压阶段的沥青混凝土质量控制,必须结合施工的情景进行专业化作业。比如摊铺热拌沥青混凝土时,集料的最大粒径需要低于沥青层的压实厚度,最终获得积极压实效果,避免发生离析问题。同时,市政道路施工中对沥青混凝土材料的控制要对碾压环节长度、时间、速度做出合理调控,保持稳定性,得以通过高质量的材料结构延长市政道路的使用寿命。
3 市政道路施工中沥青混凝土材料的质量控制措施
3.1 以行业标准严格控制沥青混凝土材料质量
市政道路施工中,沥青混凝土原材料包括添加剂、矿粉、粗细集料等,各个材料在性能、类型等方面存在差别,而选择原材料质量的好坏会直接影响后期路面拌和、摊铺等环节的质量,因此需要按照公路行业建设标准严格控制沥青混凝土原材料质量。在沥青混凝土材料结构中,沥青属于黏稠胶结材料,具备感温性、黏聚性和耐久性等特征,但其性能和质量与沥青供应厂家的提炼方法有关,若缺乏高水平的生产技巧,供应沥青的质量标准很难符合市政道路建设要求。
因此,相关人员在使用沥青这一原材料之前首先应做大量市场调研,并实施性能检测,确保施工中采用的沥青在软化、蜡含量等指标上达到规范要求。其次则是粗集料和细集料质量的控制。粗集料要以耐磨性和强度较高的碎石、大理岩、砂岩等类型为主,表面需要保证没有杂质和风化问题,且外形要以球状为主。特别在投入施工时,所选择的粗集料需要实施压碎值检验活动,使其规格质量达到应用标准。细集料是指石屑、机制砂等材料,混合材料中的细集料要以机制砂为主,并参照沥青混凝土的等级对细度模数加以控制[3]。
在道路施工中,要求矿粉保持干燥且不含有泥土等杂质。在沥青混凝土材料结构中,矿粉若占据较大表面积,其黏聚力、强度就会明显提升。但矿粉需要严格依据配合比来添加,否则当矿粉比例较低或者较高时,沥青混凝土路面就会发生干燥、开裂或者泛油等病害。因此,在选择矿粉类型、数量方面要做好专业性的控制调配,使其在混合料中保持合适比例。
3.2 结合施工实际需求控制沥青混凝土材料配比
沥青混凝土道路对于密实程度、强度、平整度有严格要求,其混合料的配合比质量控制直接影响市政道路整体的施工质量,由此需要对使用的矿料、沥青材料进行科学配比。在很多市政道路沥青混凝土路面建设中,经常出现混合料配合比设计不当而引起的质量问题,这通常来自施工人员对试验配比的忽视,或在拌和混凝土过程中,导致储料仓、聚料斗这两处出现离析问题。当沥青混合料温度控制不适宜时,离析现象会不断出现在施工中。其次,沥青混合料的质量受环境因素干扰,若施工环境的温度过低或过高,沥青混合料的压实密度、适应性都会被影响,导致其性能降低。
所以,施工人员需要通过控制混凝土材料配比来保证质量标准,结合市政道路施工情况对环境、设备温度进行有效干预[4]。总体而言,要获得高质量的沥青混凝土材料,施工人员要严格遵循级配标准设计沥青混凝土的配合比。具体由三部分组成:一要确定沥青混凝土的油石比,使其指标满足市政道路施工建设要求。在操作过程中,需在配合比内选择最优的沥青用量,依据设计级配将矿料与混凝土拌和,并选择试件开展马歇尔试验,直至施工最终选择的混合料在性能上符合道路工程的实际使用要求。二要分析并检查沥青混凝土配比中所利用的各项材料具备的适应性,检验每一项技术指标,保证满足施工标准。三要管控沥青混凝土中的黏度,防止在施工中受温度影响。
3.3 围绕道路施工环节严格制定材料质量控制任务
在市政道路施工中,关于沥青混凝土材料的应用由多个环节组成,并且影响质量的要素较多。因此,为更好落实施工质量标准,使沥青混凝土材料发挥理想性能,道路施工人员需要结合必要作业环节制定材料质量控制目标,明确控制的内容、标准及实施人员,就沥青混凝土材料的质量问题构建系统控制管理任务,为市政道路沥青混凝土技术效用的发挥创造有利条件。首先是施工准备工作,除了准备规范、足量的沥青和砂石等材料,还需要完善相关联的作业任务,得以创造规范化的施工环境[5]。在准备工作中,施工人员要强化细节性的干预,如沥青混凝土材料中应用的填料、沥青和粗细集料要达到合同技术规范要求。市政道路正式施工前一个月,需详细阐明使用材料的混合料配合比,包括矿料级配、沥青的含量等信息。同时,操作沥青混凝土的拌和设备、摊铺设备等也要满足技术规范要求,确保在施工中正常运行。此外,需要在道路检查井、路缘石等各个结构物的表面均匀涂抹沥青,检查道路两侧路缘石的完整状况,开展施工测量放样工作,标记沥青混凝土摊铺层的设计标高。而针对道路施工需要的沥青材料和集料,在施工前期需做好准备干预工作,如沥青材料在前期先加热,保证均匀的温度下将其顺利运送至拌和设备内,集料的加热则要控制在170℃以内,并且控制集料进入拌和设备中的含水量,最终确保应用的各个材料在有效条件下发挥效用[6]。
除了在市政道路施工前期构建沥青混凝土材料质量控制活动外,还需要延伸至整个施工过程,包括沥青混合料的拌制环节、运输环节、摊铺及碾压环节。此处,以沥青混凝土材料的运输为例强调质量控制:第一,运输中选择超15t 以上且性能优良的自卸汽车,并保持车厢部位干净,底部和侧板部位采用柴油和水1∶3 比例调制而成的混合物实施喷洒处理。同时,为避免车厢和沥青发生黏结问题,需要及时清除车厢底部积存的油水。第二,运输中车辆移动应保持合适位置和次数,防止混合料出现离析现象,并且运输材料最终要符合施工拌和机和摊铺机等设备的作业要求,在各环节的有效配合下得以将沥青混凝土材料质量控制在标准化范围内[7-8]。
4 结语
在市政道路施工中,沥青混凝土材料质量控制是至关重要的作业内容,这一材料类型较多且性能各不相同,使用中的配合比、操作设备及周围环境都会影响沥青混凝土的实际质量,进而直接体现在道路整体的使用质量上,从而影响道路交通安全。因此,在市政道路施工建设中需要就沥青混凝土材料质量问题构建控制活动目标,在材料准备环节与施工过程中加以控制,包括所选材料的试验检查、沥青混凝土配合料的配合比及拌和设备的检查等。按照工程标准要求对材料质量严格把关,进而铺筑高水平、高质量的市政沥青混凝土道路,为城市建设高规格的道路工程。