市政道路改造工程沥青路面施工质量控制研究
2022-05-07陈永峰
陈永峰
(江苏新景源建设集团有限责任公司,江苏 盐城 224005)
0 引 言
以沥青材料为支撑的市政道路具有后续养护便利、施工技术成熟、行车舒适等显著优势,因此,我国市政道路中的大部分道路均为沥青路面,使用沥青材料作为路面铺设施工的主要材料。在路面混凝土制作过程中,在常规的混凝土材料中掺入一定量的矿物质,以优化混凝土材料的性能,提高路面的稳定性。但相比常规的混凝土工程而言,沥青路面工程的竣工验收标准较高,而一旦在施工中出现某一环节的失误或操作违规,便极有可能造成路面整体质量不达标,也会影响路面表面的平整度,从而影响驾驶员的驾驶体验感[1]。因此,采取行之有效的措施,对此类工程在施工中进行质量控制,是十分重要的。
1 市政道路改造工程沥青路面施工常见问题
相比常规的市政道路工程,沥青施工的过程较为烦琐,需要施工方与现场技术指导人员在施工时做好技术交接工作,保障施工现场所有施工工序与施工行为紧密有序地实施,一旦在施工中其中一个环节出现质量方面问题,便会对铺设路面造成质量干预。而要满足或提高市政道路工程中沥青路面的质量,应在开展相关设计研究前,做好对路面常见问题的描述[2]。具体内容见表1。
表1 市政道路中沥青路面常见问题的描述
综上所述,市政道路工程在实施中,会受到外界多种因素的干预与影响,而对应的干预因素也是造成沥青路面不规则沉降、地质裂纹的主要原因,要实现对此种问题的有效解决与处理,应当做好对常见问题的有效规避,并采取对应的措施进行施工规范化处理。
2 施工质量控制要点分析
针对沥青路面工程,本文将从6个方面提出工程的质量控制要点,具体内容如图1所示。
图1 施工质量控制要点
其一,提高路面工程施工材料质量。本文研究的市政工程在实施中的主要施工材料为沥青,因此,沥青材料的质量可以直接决定竣工后路面的质量。在施工前,应先由技术人员在市场内进行原材料的选购,选购时需要根据路面施工标准与工程基本要求,选择性价比较高的材料作为主要材料。例如,在进行次干道类道路工程施工时,可优选B等级的沥青材料,在进行主干道类道路工程施工时,可优选A等级沥青材料[3]。根据周边车辆与道路的具体情况,计算施工道路需求承载力,在确保选择材料满足标准的前提下,可以适当降低购买材料的支出。
其二,优化沥青路面搅拌控制流程。通常情况下,拌制可以被分为热拌制与冷拌制两种情况,基于施工工序层面分析,使用热拌制方法需要在施工中辅助检测实验室的参与,并需要在拌制中,做好对温度的控制(一般条件下,控制温度为70.0 ℃)。完成对材料的拌制后,需要借助马歇尔试验确定沥青的添加量是否标准。此外,可以在完成制作后,对材料进行试使用,先使用此材料铺设一小段道路,确保材料在使用后符合标准,再对其进行大量制备与生产。
其三,完善材料运输控制过程。在进行沥青材料在汽车内装载运输时,可先用植物油在车厢内部进行覆盖,确保装载空间内无杂质后,再进行沥青材料的灌装,以此种方式,降低材料与车厢内部的粘连,避免出现材料在使用中的浪费。
其四,做好沥青材料在路面上的摊铺处理。当沥青材料被送达到施工现场后,现场工作人员需要做好对现场的清理,并在待施工路面上喷洒适量的透层油,确保在摊铺材料时,沥青与路面具有较高的黏结性[4]。根据现场摊铺的进度,选择不同类型的机械设备辅助此步骤的施工。
其五,保证沥青路面碾压过程的规范性。碾压施工需要辅助大型压力机设备,在完成对路面温度的测试后,控制压路机前进速度具有均匀性,并保持碾压行为的连续性。
其六,控制沥青路面裂缝损伤问题。在对沥青路面进行改造施工时,辅助使用机械设备会在路面上留下车辙,为了避免路面在完成施工后由于施工行为不规范导致的细微裂缝,需要在完成上述工程施工后,再次使用压路机进行裂缝的碾压,在此过程中应控制路面的压实宽度<20.0 cm。
3 质量控制方法设计
3.1 路面厚度质量控制
在明确市政道路改造工程沥青路面施工过程中的控制要点后,在此基础上对路面厚度的质量进行控制。根据沥青道路路面的弯沉设计标准,只需要确保半刚性基层的厚度符合施工标准即可[5]。因此,沥青面的厚度较薄,在受到压力的情况下,层底的拉应力验收结果才能够满足施工质量要求。因此,根据上述论述,在对其厚度进行控制时,按照表2中的标准执行,检测时以双向车道每150 m为一个检测单位。
在进行沥青路面施工的过程中,路面厚度的变化十分常见,同时这一问题存在也是影响施工整体质量的关键因素,市政道路的等级越低,则沥青路面的厚度变异水平越高[6]。为了进一步提高路面厚度质量,针对市政道路的上面层采用改性沥青混合材料铺设,并确保铺设的整体厚度符合表2中相关要求,在铺设过程中也需要对其厚度进行实时测量。在对其厚度进行控制时,也可利用平衡梁法对厚度进行控制。若在铺设的过程中出现设备停止运行或停止加料的问题产生,则材料阻力会快速增加,并且逐步超出正常范围[7]。针对这一问题,需要对平板的高度进行调整,提高平板高度,直到受力达到平衡时为止。由于本文工程项目为市政道路的改造项目,因此针对道路下层厚度是否分布均匀无法进行判断,同时也无法得出具体数值,因此需要根据上面层厚度的分布特点,对下面层厚度进行预测分析。图2为某市政道路改造工程当中,上面层厚度测点分布示意图。
表2 市政道路沥青路面厚度标准要求
图2 上面层厚度测点分布示意图
根据图2中所示的分布情况,对下面层进行预测。通过图2中的相关信息可知,该道路上面层最大厚度为50 mm,最小厚度为35 mm,进一步推算得出其厚度的变异系数为0.086。根据上述分析数据得出,上面层厚度的变异系数较小,属于低范畴。参考图2中的厚度分布情况,在对下面层进行摊铺时,可预测得出其分布较为均匀,并且厚度基本控制在40 mm上下。由此为下面层厚度的控制提供数据参考,实现对下面层厚度的进一步控制,从而确保整个市政道路沥青路面的厚度具备更高均匀性。
3.2 路面温度质量控制
为了实现对市政道路工程沥青路面施工过程中温度的控制,需要在施工过程中对其温度进行实时测量。在测量前,首先需要明确所选择的沥青材料应该达到的温度标准。在此基础上,通过对比分析不同击实温度条件下沥青路面施工材料各项性能的差异,实现对击实温度对路面质量影响的探究[8]。以SBS改性沥青SUP-12混合料为例,在实际施工过程中,材料的击实温度与压实度之间存在如图3所示的关系。
图3 施工材料击实温度与路面压实度关系图
从图3得到的施工材料击实温度与路面压实度关系可以看出,随着击实温度的不断增加,路面压实度呈现出逐渐上升的变化趋势。沥青路面施工材料的压实度要求使其作为路面材料承受市政道路交通荷载需要满足的首要条件,因此通过马歇尔稳定度评价可以实现对施工材料压实度的精准描述,从而根据该指标实现对沥青路面温度的检测。在具体施工过程中,若温度不符合规定标准,则可通过以下几种方法对温度进行控制。首先,在对施工材料进行运输时,尽可能选用吨位更大的运料车,并且对运输的距离和运输时间进行合理控制,在运输时还需要结合适当的覆盖保温措施。其次,在对施工材料进行配合比设计时,需要充分考虑到沥青混合后期温度的离析状况,确定骨料的级别以及最佳的沥青材料使用量。通过相关公路路面施工的经验可知,施工材料的温度离析与材料的含水量以及骨料的颗粒组成成分之间有着密切的联系,骨料的粒径越大,越容易出现离析现象,温度越无法得到有效控制。因此,在对施工材料进行配比时,应当选择骨料粒径尽可能小的材料完成配比。综合上述论述,实现对路面施工中温度的控制,从而确保其整体施工质量得到进一步提升。
3.3 路面压实度质量控制
从化学角度分析,市政道路改造工程沥青路面施工过程中使用的材料为复合型材料,在没有经过压实处理前,其质地相对松散,但经过压实处理后,其强度能够得到极大提升,并且成为抗拉性能更好的黏聚物。在压实处理的过程中,颗粒在沥青结合料当中会完成重新排序,颗粒之间的距离被缩短,而摩擦力会进一步增加。在这种相互作用下,施工材料当中的骨料颗粒能够均匀分布在沥青材料当中,并且逐步达到最佳的密实程度,确保每一个颗粒各个接触点上的内外应力达到平衡。同时,在实际施工过程中,为了进一步提升施工的整体质量,还需要从以下几方面实现对路面压实度的控制:
(1)在确定施工材料前,应当充分了解材料加工厂的环境背景,并判断其是否符合加工条件。针对施工材料的拌和楼和堆料场都需要进行防污染和防雨保护措施。
(2)在装料的过程中,需要配合装载设备,实现对施工材料的分层推平,确保各层厚度均匀。
(3)在碾压过程中,碾压步骤必须按照试铺阶段执行,不得出现漏压或少压的问题,并且确保碾压的重叠度能够始终满足规定要求。通过上述控制措施,实现对路面压实度的控制,提高路面施工质量。
4 结束语
为了提高市政道路工程施工质量,本文提出了三个方面的质量控制措施。总之,要想在真正意义上实现对此方面问题的解决或对沥青施工过程的优化,应当确保施工中每个步骤、每个环节、每个行为都具有连续性。此外,在本文中尚未提及,应当重视起沥青路面施工中的竣工验收环节,及时发现可能对工程质量造成负面影响的原因,并尽快采取措施进行问题的处理与补救,通过此种方式,保证竣工投入使用后的路面具有可靠性、安全性与耐用性优势。