浅谈高速公路沥青路面施工质量管理中的注意事项

2011-12-31 06:51曾晓嵘
城市建设理论研究 2011年28期
关键词:集料平整度出场

曾晓嵘

摘要:本文探讨了高速公路沥青路面施工质量管理中存在问题与措施。随着路面技术的发展,我国路面施工工艺水平也普遍提高,但是也应该注意到,有许多高速公路几年就不得不翻修罩面,使用性能也大大降低,达不到设计的要求。这就提出了如何避免沥青路面早期损坏,提高路面使用性能的问题。

[关键词] 高速公路沥青路面 质量管理

前言

沥青路面的早期损坏经常与使用的材料不好、压实度偏低、级配变异性大、排水设计不合理等有关。要充分发挥沥青路面的优点,必须有良好的施工品质作保障。要确保沥青路面达到预期的设计目标和路用性能,必须做好施工阶段的质量控制。沥青路面的早期损坏与路面关键施工质量有关,要充分发挥沥青路面的优点,必须有良好的施工品质作保障。要确保沥青路面达到预期的设计目标和路用性能,必须做好沥青路面施工质量管理。

1、原材料的管理

材料进场必须制定严格的检查验收制度,专人负责按批或按量进行质量抽检,每天作好检查记录备查,杜绝不合格材料进场。混合料拌和场地基必须硬化,统一规划,不同材料必须严格分开存放,不得混杂,保持进出场道路畅通。正式开工前要储备数量足够、质量合格的碎石、矿粉、沥青、石灰等材料。

2、配合比设计控制

在沥青路面施工中,应充分意识到配合比设计的重要性,配合比设计的优劣,直接影响整个施工路段的使用质量。在沥青混合料设计中,应摈弃严格中值概念。沥青混合料配合比设计中,温度指标是很重要的,应采取适宜的拌和温度、击实温度。过高的拌和、击实温度将使最佳沥青用量偏少,降低路面耐久性,过低的温度使沥青偏大,降低抗车辙性能,且易出现泛油。沥青混合料生产前要进行试拌试铺,确定适宜的拌和时间和矿料加热温度、混合料拌和温度;确定拌和机的操作工艺,考察计算机打印装置的可信度;验证生产配合比设计及沥青混合料的压实性,提出生产用的标准配合比和最佳沥青用量。

在拌和过程中如发现某些热料仓溢料或待料,说明冷料仓的供料比不相匹配,此时要根据溢料或待料的集料粒径调整相应冷料仓的转速,经反复调整冷料仓供料比使之达到用料平衡。实验室待拌和机调整稳定(达到要求的级配、油石比及混合料温度)后,取样进行抽提试验和马歇尔试验,并将其试验结果与生产配合比试验结果进行比较,检验混合料级配、沥青含量和马歇尔特性同设计的一致性。钻孔取芯,通过压实孔隙率及压实度检验混合料的压实效果。

3、混合料的质量控制

生产过程中,对各种进场的原材料应按规范规定的检查项目,进行抽样试验,其质量应符合规范规定的技术要求。抽样试验是进场的原材料在以批为单位全面检查的基础上,日常施工过程中的质量检验,其检查频率可根据材料及质量波动情况确定,目的是在施工过程中检验其质量稳定性。

3.1 混合料温度控制。

沥青路面施工温度包括沥青混合料出场温度、到场温度、摊铺温度、碾压温度等具体参数。沥青混合料所有温度参数中,起决定性控制作用的是出场温度,它的高低决定了后续到场温度、摊铺及碾压温度的高低。

影响沥青混合料出场温度变异性的原因主要有以下几点。(1)集料干湿程度。当沥青混合料使用潮湿集料时,其出场温度更加不均匀,其变异系数比使用干燥集料的沥青混合料出场温度变异系数高 3%-10%。由于潮湿集料含水量不均匀,并且造成级配不稳定,尤其是细集料不均匀;(2)沥青混合料级配稳定性。混合料级配稳定性也直接影响矿料加热温度的稳定,从而影响沥青混合料的出场温度的变异性;(3)沥青混合料出场温度设定值。沥青混合料出场温度设定值是由沥青的加热温度及集料的加热温度决定的。在沥青拌和楼生产沥青混合料时,沥青的加热温度一般是特定的,而集料的加热温度要根据集料干湿程度及环境温度,做出调整,以达到调整沥青混合料出场温度的目的。沥青拌和楼骨料加热温度提高,沥青混合料出场温度提高,但提高幅度没有明显的比例关系,但温度越高时,沥青混合料出场温度变化敏感度越高。沥青混合料出场温度越高,其温度变异性越大。

3.2 沥青含量控制。

沥青含量的变化对于沥青混合料的性质变化是很敏感的,尤其是孔隙率、稳定度、流值指标。当沥青含量过低时(如沥青含量为3.0%、3.5%时),由于沥青膜较薄或未完全裹覆集料,沥青混合料试件的水稳性变差(残留稳定度低)。即使使用合适的沥青用量,并确定其变化±0.2%为控制标准,马歇尔试验指标在稳定度、流值方面也有明显变化。

沥青含量影响沥青路面的耐久性。当沥青用量较少时,沥青路面孔隙率大,沥青膜薄,路面受阳光、空气影响较大,易发生快速老化。某高速公路通车两年,其沥青上面层已发生不同程度的老化,主要表现为路面色泽的变化,沥青老化段落外观发白现象比较严重。

减小沥青含量变异性的措施有:(1)沥青拌和楼计量系统要稳定。在沥青拌和楼控制系统中,称量控制系统占有非常重要的地位,它将影响设备的出料质量。电子秤处理单元上使用的线性放大器是高精度的运算放大器,它要求线性稳定、温度漂移小,尤其是线性放大部分的元件其温漂越小越好,这样能够保证电子秤的计量精度较高;(2)试验时沥青混合料取样要均匀。取沥青混合料试样时,若细集料偏多,则检测沥青含量数据会偏高,若粗集料偏多,则测定沥青含量数据偏小。在取样时,必须注意试样外观同沥青混合料整体外观的一致性,取样要均匀;(3)沥青设定温度应保持恒定。沥青加热温度会影响沥青含量称量系统的精度。在拌和楼生产沥青混合料的过程中,沥青设定温度应保持恒定,且温度计要准确;(4)要及时掌握沥青含量变化情况。沥青拌和楼必须配备自动打印设备。在沥青混合料生产时,应逐盘打印数据,及时掌握沥青含量变化情况。对于异常情况及时发现、解决。

4、碾压压实度控制

在沥青路面施工中,沥青路面的压实度(孔隙率)是关键指标,而影响压实度的因素主要有碾压工艺、碾压温度、环境条件等因素。不同结构类型的沥青混合料应采取不同的碾压工艺。

从沥青混合料的特性出发,恰当选择压路机的大小、最佳频率与振幅是关键性前提条件。选择碾压机型的基本原则应是:在保证沥青混凝土碾压质量的前提下,选择最少的压路机,提高工作效率。由于气温变化较大和风速的影响,使得混合料的冷却速率较快,压路机有效压实时间缩短,压实跟不上,调整碾压长度,更换压路机,由生产率较大的代替生产率较小的。使压路机能与摊铺机匹配。

5、平整度控制

影响沥青面层平整度的因素主要有施工温度、碾压方式、下承层平整度等方面,为提高沥青面层的平整度,应在施工中采取如下措施。

(1)沥青层的摊铺质量是影响平整度的首要因素。为提高沥青层平整度,摊铺机操作应规范,设定摊铺机宽度、速度等技术参数要合理;摊铺机螺旋布料器高度、料位高度等要合适;摊铺机速度要均衡,摊铺机的起来同振动要同步;(2)选择良好适用的碾压工艺,尤其是复压阶段的碾压方式组合。在复压阶段,应采用钢轮振动同胶轮碾压相结合的原则,并且应先进行钢轮振动碾压,再进行胶轮碾压,在碾压过程中,避免钢轮振动碾压同胶轮碾压交替进行;(3)在使用振动压路机时,应合理选择振幅、振频及碾压速度。在压路机选择上,最好使用双驱动钢轮或振动压路机。同时,在施工过程中,应保持碾压工序技术参数的一致性,不应随意变更;(4)根据气温条件,选择合适的沥青混合料出场温度,在满足规范及施工要求时,不宜片面追求高温;(5)注重水稳基层的施工平整度控制。半刚性基层平整度差,同样影响沥青下面层平整度,由于平整度的遍传性,最终影响沥青上面层的平整度;(6)沥青混合料的级配也对沥青层的平整度产生影响,合理选择沥青混合料级配中关键筛孔的通过率,减小沥青混合料级配的变异性,均有利于沥青层平整度的提高;(7)基于横向施工缝,应精心施工,减少跳车,避免形成跳点。

6、结束语

沥青路面施工质量管理是一个系统工程,然而,由于各地气候条件、施工手段、原材料各异,使这一系统具有复杂性和多变性。在此质量控制系统中,原材料控制、拌和楼管理、沥青混合料生产、施工工艺控制等是影响施工质量的关键因素。笔者结合近年来在湖北高速公路沥青路面施工控制的部分实践经验,对这些因素进行了分析,诣在和同仁们共同探讨,以达到提高之目的。

【参考文献】

[1]邵明建.沥青路面机械化施工技术与质量控制[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]中国公路学会筑路机械学会,沥青路面施工机械与机械化施工 [M].北京:人民交通出版社,1999.

[3]JTG 1740——2004 公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

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