浅析对沥青混凝土路面施工进行质量控制的几个要点.pdf

第 5期 ( 总第 1 6 1 期 ) 2 0 0 6年 1 0月 2 0 日 华 东 公 路 eas t chi na hi ghw ay n o 5 ( t o t a l n o 1 6 1 ) oe t o be r 2 0 0 6 文章编号：1 0 0 1 7 2 9 1( 2 0 0 6 )0 5 0 0 1 4 0 4 文献标识码 ：b 道 路 浅析对 沥青混凝土路面 施 工进行 质量控 制 的 几个 要 点 郑鸿英 。范饶成 ( 1 上饶 市交通投资集团有限公司，江西上饶3 3 4 0 0 0；2 上饶赣 东公路 工程咨询中心， 江 西上饶3 3 4 0 0 0) 摘要：通过对梨温、京福、乐温等高速公路通车后沥青混凝土路面早期破损原因分析，提出 在沥青混凝土路面施工中，进行质量控制的几个要点。 关键词 ：沥青混凝土路 面；施工；质量控 制 随着现代高等级公路的迅速发展，沥青混凝土路 面已被广泛推广，应用于高等级公路，并形成了以路 面结构 、材料、施工和检测为核心的整套技术 。沥青 混凝土路面是一种无接缝的连续式路面 ，具有足够的 力学强度和优越的路用性能。但要修筑出优 良的沥青 混凝土路面也不是件容易的事，要受人员、材料、 设 备 、技术工艺及施工水平 、环境等多种因素影响。因 此，只有对施工组织设计及每道工序严格的监控 ，才 能保证沥青混凝土路面的质量。 1 准备阶段 沥青混凝 土路面施工 的准备 阶段 内的主要 工作 有：熟悉设计图纸，招标文件及合同规定，人员配 置 、混凝土配合 比设计 、拌和场设置合理 ，材料准备 充分，设备的安装调试正常等。 1 1 熟悉设计图纸，招标文件及合 同规定 熟悉设计图纸 ，招标文件及合同规定是准备阶段 的首要任务 ，通常由技术人员及项 目经理部主要负责 人去做 。通过详细的分析和研究 ，掌握项 目规模并准 确的计算 出沥青混凝土的数量 ，为合理确定施工计划 打下基础。 1 2 人 员配置 沥青混凝土路面施 工时各工序相互 联系非常 紧 密，而且往往是连续作业，所以人员配置都是双班 制 ，在关键工序上必须多配置几名责任心强 、技术较 收稿 日期 ：2 0 0 6 - 0 9 - 1 2 好的人员。 1 。 3 沥青混凝土配合比设计 此项工作先由施工单位工地试验室完成，然后由 试验监理做验证试验并指导施工。这项工作是非常重 要 的，要尽量提前 ，最好能在贮备原材料前完成 。因 为有了配合 比，就可以准确的确定材料的各种规格及 数量。在做配合 比设计时 ，还要注意是否有各种外加 剂 ( 如掺加抗剥落剂及其他改性材料 ) 。 1 。 3 1设 计 方法 热拌沥青混合料配合 比设计 由马歇尔试验设计 、 浸水马歇尔试验残留稳定度检验和车辙试验抗车辙能 力检验三部分组成。 1 3 2 设 计 内容 热拌沥青混合料配合 比设计包括原材料的试验选 用 ，矿料级配组成计算和沥青最佳用量的确定三项 。 1 3 。 3设计 阶段 热拌沥青混合料 配合 比设计分 目标 配合 比设计， 生产配合 比设计和生产配合 比验证三个阶段 。矿料级 配组成计算采用人机对话 的计算机程序 ，对 目标配合 比，将各类矿料筛 分 ( 水洗法筛分 )结果和选定 的 矿料级配范围输人计算机 内，即可得出每种矿料所 占 百分率 以及合成矿料 的级配 。也可用图解法求解各种 矿料在混合料中组成 比例 。对于生产配合 比则是求解 各热拌仓集料和矿粉的加人 比例。 维普资讯 2 0 0 6年第5期 郑鸿英，范饶成 ：浅析对沥青混凝土路面施工进行质量控制的几个要 点 一 1 5一 最佳油石比用量由马歇尔试验确定 ，生产配合 比 验证阶段包括试拌和试铺两个内容。由于生产配合 比 设计阶段制备试件的沥青混合料是用室内小型拌和机 拌制 ，因此 ，确定的最佳油石 比的沥青混合料还必须 要在生产用拌和机上试拌 ，生产出混合料技术性能满 足规范规定才能用于 路面 的铺筑。试铺路面 ( 不是 试验路)主要解决合理 的施工工艺和各种施工机械 的最佳组合 ，只有试铺路面质量合格 ，施工方法得到 监理确认业 主批准后才能进入正式施工。 实践证明，沥青混合料配合 比设 计的三个 阶段 ， 不可超越 ，也不能减少 ，必须按规定分阶段做好 ，是 确保沥青路面面层质量的关键技术之一。 1 4拌 和场设 置 拌和场设置需要充分考虑场地位置在运输上的经 济合理性 ，场地要宽大 、平整 ，并对环境及周围居民 无影响 ，且不受洪水侵扰。场内运输道路要平整 、方 便 ，进出的各种机械车辆要方便掉头 ，减少相互之间 的干扰。同时要将油料及沥青等易燃物品与电源及各 种加热设置隔开 ，动力用电是 自供还是接入电网也要 考虑。 为保证沥青混合料矿料 级配和油石 比准确 和均 匀 ，各面层施工标段均采用 间歇式拌和机 ，产量大于 2 4 0 t h ，配有 8 0 t以上 的热贮料仓 ，全部生产过程 由计算机 自动控制，配有 良好的打印装置，并有二级 除尘装置，生产 s m a混合料，还应配备纤维填加装 置。拌和机每拌产量为3 0 0 0 k g( 3 0 0 0型)和4 0 0 0 k g ( 4 0 0 0型)两种。 1 5 确保原材料的质量 做好沥青混凝土路面所需各种材料 的采购非常重 要 ，材料的质量是沥青混凝土路面质量好坏的重要因 素 ，他直接影响到路面铺筑的质量 。所 以对材料工作 要给以充分的重视和管理 ，在采购时要随机抽检 ，选 用物理力学指标满足技术标准要求的材料。 ( 1 )在沥青方面 ，由于多年来 的经验 积累，大 家 已有了一个共性的认识。沥青是最关键的材料 ，一 般设计文件都有明确要求，且业主一般都直接从生产 厂家订购。工地试 验室要按 照 公路 工程沥青及 沥 青混合料试验规程中的要求严格抽检。工地试验 室主要检查针入度 、延度及软化点，其他指标可根据 需要选做。值得 注意的是 ，沥青加 热时温度要控制 好 ，石油沥青一般不得超过 1 7 0 ，否则容易老化。 另外，沥青的脱水也很重要，过多的水分会使沥青在 加热时膨胀溢罐 ，引起浪费，严重者造成火灾。沥青 在工地的贮备量 以市场 的供应量 及生产规模 合理确 定 ，通常以能满足工地 5 d的需要量为最佳 。 ( 2 )各种规格的矿料是沥青混凝土路面的骨架， 是受力的主要支撑材料 ，矿料的规格以沥青混凝土各 面层 的厚度及配合 比确定。由于受进度的影响和季节 性的限制及用量大且集中等，给矿料的一致性和供应 造成了一定的困难 。所 以，在承包合同确定后 ，必须 及时确定料源，并做好全面的试验检测 ，在质量 、数 量满足要求的前题下及早签好供料合同，杜绝原材料 来源的多元化问题 。另外 ，工地所用的材料所存场地 要硬化 ，材料堆放整齐有序 ，材料有专人负责，要覆 盖防雨和尘土，这样可以提高生产率 ，并使最终的沥 青混合料质量稳定。 粗集料采用质坚硬 、清洁 、不含风化颗粒 、近立 方体颗粒的碎石 ，粒径大于 2 3 6 m m，中、下面层采 用石灰岩等碱性石料，上面层采用玄武岩或辉绿岩等 磨光值较高的石料，技术要求符合规范。细集料采用 质坚硬 、清洁 、无风化 、无杂质并有适当级配的人工 轧制的米砂 ，中、下面层采用石灰岩 ，不采用山场的 下脚料 ；上面层采用玄武 岩，以便与粗集料 同时生 产 ，但在乐温高速 中经试验得 出 ，用石灰岩 的比较 好。规格符合规范要求。 在路面面层施工中粗集料容易超标的检测项 目是 长扁平颗粒含量和水洗法小于 0 0 7 5 m m颗粒含量 ， 细集料则是水洗法 筛分通 过 0 0 7 5 m m部 分超 出 了 1 2 5 的规定。为解决集料部分指标不合格的问题， 通过京福及乐温两条高速公路施工实践 ，要求加工的 石料必须满足 以下要求 ： 用反击式破碎机生产 的 集料； 轧石机组配有振动喂料器； 轧石机及振 动筛配有两级除尘设备； 堆料场地必须硬化和隔 体仓 ； 成品料堆应覆盖 ； 及时检测。 填料采用石灰岩碱性石料磨细得到的矿粉 ，矿粉 必须干燥，清7 吉，矿粉质量要求符合规范要求， 要经 常检测 ，拌合机回收的矿粉全部弃掉不用 ，路面施工 中所用 的矿粉亲水系数在 0 6 5 0 7 5 。 2 严格控制沥青混凝土的拌和和摊铺 2 1 沥青混凝土拌和 沥青混凝土拌和时要控制其温度 、油石比及材料 的级配 。油石比的控制是利用电子称量器 ，对各种材 料进行分别称量。而级配的控制方法是两级控制 ，先 是从各个生料仓的出料斗门及皮带转速进行初控 ，经 过混合并由运料皮带及提升机送进振动筛 ，由振动筛 重新筛分 ，振动筛的尺寸选择要基本与规范中的筛孔 维普资讯 一 1 6一 华 东 公 路 2 0 0 6年 第5期 尺寸一致。振动筛一般只有4级，可以取与规范中筛 孔尺寸相近的并进行分段 。拌和设备 自动化程度比较 高 ，各种数据随时可 以通过操作室的指令进行调整。 工地试验室要随时抽检油石比及级配 ，只要正常，调 好的设备不允许随意改变各种数据的设置。拌和过程 中常见 的缺陷是沥青混凝土混合料油石 比不准确或温 度不一致。有时 由于下雨没有覆盖碎石及砂 ，也造成 混合料含有较高的水分。不合格的混合料是不能出场 的。为保证沥青混凝土混合料应有的质量，试验人员 必须做好各项试验检测 ；同时，在 日常生产过程 中进 行必要的检验 ，每天必须进行抽提筛分试验 ，并将结 果汇总进行分析，使之成为指导生产的依据，及时调 整冷料仓 比例 ，严格控制拌和楼的震动筛孑 l 尺寸。只 有这样才能使混合料各配料组成合理，控制出的混合 料温度均匀 ，不会因混合料的质量不稳定和波动性而 影响路面质量。 拌和过程要求投料准确 ，使矿料级配和油石比与 生产配合 比之间的误差符合规定 ，拌和的温度应符合 要求 ，混合料应均匀，不发生离析 ，无花 白料。将拌 和的沥青混合料先进入贮料仓暂存 ，使沥青与矿料表 面相互作用更加充分 ，沥青膜的形成更加均匀 ，增加 结构沥青 的比例，也可使拌和机免除因运料车未到而 中断生产。 2 2 沥青混合料的运输 为确保沥青混合料保温 ，采用 1 5 t 以上载重量的 自卸汽车运送混合料 ，且数量不能少于 2 0部，总要 求是 ：混合料在运输过程中不发生离析 ，车厢 内温度 一 致， 混合料运到现场温度应符合规定，混合料在运 输过程 中不被污染和淋雨。混合料应至少分三次装入 车厢 ，先装前部 ，再后部 ，最后装车厢的中部 ，避免 混合料形成锥体发生离析，覆盖车厢苫布应具有良好 的保温效果 ，并能将车厢上部包覆。 2 3 沥青混凝土的摊铺 路面摊铺的好坏将直接影响到路面的整体质量。 这就要求我们必须加强对基层和下面层沥青路面平整 度及高程的监督 ，确保路面厚度 ；当运料车辆到达摊 铺机作业面时 ，摊铺机要调整到最佳工作状态。每天 摊铺起步前，必须将熨平板加热到 1 0 0以上 ，避免 表面出现拉痕和离析 。各面层施工均采用两台摊铺机 梯队摊铺 ，中间采用热 接缝 ，一次辗压 ，应是斜接 缝 ，避免 出现缝 痕。摊铺 速度 2 m m i n3 m m i n ， 连续不问断地匀速摊铺是提高面层平整度和均匀性的 关键 。 下面层摊铺厚度采用钢丝引导 的高程控制方式 ， 采用两台摊铺机施工 ，靠 中央分隔带侧摊铺 机在前 ， 按行车方向摊铺 ，左侧架设钢丝 ，摊铺机上安装横坡 仪控制摊铺层横坡 ，后面的摊铺机右侧架设钢丝 ，左 侧在摊铺好的面层上走雪撬。中面层和上面层用非接 触式平衡梁 自动找平基准装置控制摊铺厚度 ，两 台摊 铺机相距一般为 1 0 m 2 0 m。 摊铺厚度 、宽度以设计为准。摊铺机熨平板 的仰 角要准确 ，熨平板拼接要紧密牢固平整，不得卡入石 子 ，使铺面出现拉痕。行走速度要稳定 ，在摊铺过程 中摊铺机料斗不能拢料 ，避免出现块状离析。找平装 置要能正常 的工作 。控制摊铺机 的行车速度 和均 匀 性 ，不致因摊铺速度不均，使路面形成波浪影响平整 度及压实度；在摊铺前应保证至少三车料待铺，尽量 减少停机。在保证摊铺机行走稳定的同时还要求运料 车在摊铺机前 1 0 e m 3 0 c m处停车并挂空档 ，依靠 摊铺机推动缓慢前移，避免运输车倒车时撞击摊铺 机 ，引起摊铺 机扭 曲前进 ，使路面 出现凸楞。摊 铺 机要连续作业 ，如 因故停止 时间超 过 1 h ，就要设置 横缝 。 2 4保证路 面碾 压到位 沥青混合料的压实度是保证沥青面层质量的重要 一 环 ，应选择合理 的压路机组合方式及碾压步骤。对 混合料压实成型的总体要求是 ：达到规定的压实度 ， 确保要求的平整度 ，不应将石子压碎 。初压用钢轮压 路机前静后振 2遍 ，复压用胶轮压路机静压 3遍 一 4 遍 ，终压用钢轮压路机静压 2遍。振动压路机应遵循 “ 紧跟、 慢压、高频、低幅”的原则。 在沥青混凝土路面施 ： 中必须保证沥青混凝土具 有足够的压实度。如压实度偏小 、孔隙率偏大 ，引起 渗水，降低强度，稳定性差，就会造成沥青混凝土路 面通车后 的早起破损 。这就要求摊铺成型后及 时进行 碾压 ，碾压前技术人员要认真检查 ，发现有局部离析 及边缘不规则时要进行人 ： 修补 ；碾压过程中也要随 时检查 ，发现有缺陷及 时处理。根据现场实 际情况 ， 合理安排施工工序及施工工艺 ；对机械 、车辆进行优 化组合 ， 发现不到位的及时纠正。在施工过程中尤其 要注意以下几点 ： ( 1 )保证碾压温度 ，确保终压要在设计范围以内。 ( 2 )压路机须完好 ；轮式压路 机各轮胎 的磨损 情况及压力必须相等 ，防止各胎软硬不一 ；驾驶人员 必须具有足够的经验和熟练程度 ；禁止压路机在新铺 路面上快速起动或刹车。 维普资讯 2 0 0 6年第 5期 郑鸿英 ，范饶成 ：浅析对沥青混凝土路 面施工进行质量控制的几个要点 一 1 7一 ( 3 )控制压路机轮 上的喷水 ，防止喷水过多造 成冷却过快 ，使沥青混凝土表面开裂 。 ( 4 )采用超宽摊铺或立绳模 的方法既可解决边缘 压实度不够 ，又可解决切割后的废料污染环境问题。 2 5处理好 接缝 ，保证 路 面 的平整度 沥青路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影 响 ，通常连续摊铺路段平整度较好 ，而接缝处较差。 因此，接缝水平是制约平整度的重要因素之一。处理 好接缝的关键是切除接头，用三米直尺检查端部平整 度 ，以摊铺层面直尺脱离点为界限，用切割机切缝挖 除。新铺接缝处采用斜 向碾 压法 ，适 当结合人工 找 平 ，可消除接缝处 的不 平整 ，使前 后两路段平顺衔 接。因为沥青路面施工 的作业中断和构造物的接头都 是不可避免的 ，这样势必会产生接缝 问题 ，其质量的 好坏将直接影响到路面的质量 。为提高接缝的质量 ， 这就要求我们须做到以下几点 ： ( 1 )采用切 割机切割 ，保证 接缝断面垂直 ；对 前一施工段压陷下的部分全部切除。 ( 2 )施工时采用 2台摊铺机 同时摊铺 ，达到路 面全宽热接缝 ，消除纵向接缝不平 ；在摊铺调整好预 留高度，速度均匀 、缓慢 、连续熨平板运行平稳 ，可 消除横向接缝不平。另外须反复用细料填实 ，直到用 三米直尺检测达到规定标准。 ( 3 )与构造物 接头 时 ，必须检 查基 层平 整度 ， 铺筑终端要挂线平整。在确保碾压温度的前提下 ，边 填细料边碾压直到路面平整 、密实，保证刚柔分界处 的平整度 。 3检测及缺陷处理 ( 1 )检测贯穿于沥青混凝土路面施工 的全过程 ， 碾压成型后的路面必须满足设计 要求。检测 内容 包 括：测定平整度 、厚度 、宽度 、高程及钻芯取样等工 作 。平整度的测定有两种办法 ，一种 是用三米直尺 ， 另一种办法是车载连续平 整度 仪。两种办法都 要用 到，对局部可采用三米直尺 ，对 比较长的范围可采用 车载连续平整度仪。两种办法综合使用 ，可以准确 的 测定路面的平整度。厚度检测可采用钻芯取样 。钻芯 取样的试件带到试验室后 ，要做马歇尔试验及其他试 验 ，经过试验数据的处理 ，可以评价沥青混凝土路面 的内在物理力学性能。这些性能主要包括压实度 、孔 隙率 、容重 、稳定度 、流值等。宽度及高程的测定在 此不再详述 ，满足规范要求 ，认 为沥