瀝青路面施工溫度變異性分析與工程質(zhì)量控制研究

摘要本文探討了瀝青路面施工過(guò)程中形成溫度變異的原因，并對(duì)溫度變異對(duì)路面性能的影響與控制進(jìn)行研究，為工程質(zhì)量控制提供依據(jù)。

中圖分類號(hào)：U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Analysis of Temperature Variation in Asphalt Pavement Construction

and Engineering Quality Control Reaserch

ZHANG Zhongren

(Traffic Planning highway Survey and Design Institute， Shannan， Tibet 856000;

Changsha， University of Technology， Changsha， Hu'nan 410000)

AbstractThis paper discussed the construction of asphalt pavement temperature variation in the process of the reasons， and the temperature variation of pavement performance influence and control research， provide the basis for the engineering quality control.

Key wordsasphalt pavement construction; temperature variation; quality control

1 瀝青路面施工過(guò)程各階段溫度變異原因分析

1.1 運(yùn)料過(guò)程中的溫度特征

路面施工的混合料經(jīng)拌合以后裝入運(yùn)料車中運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，在運(yùn)輸過(guò)程中雖然采取一定的保溫措施，但是不可避免的在卡車箱周邊熱量會(huì)有所流失。顯而易見(jiàn)，混合料的溫度越高，溫度流失也就越多。如果環(huán)境因素溫度較低，則熱量流失的也就越快、越大。因?yàn)?，瀝青和集料的導(dǎo)熱系數(shù)不大，所以熱量流失部位知識(shí)集中在車廂周邊地區(qū)，而車廂中部地區(qū)熱量基本保持不變，因此卡車車廂周邊混合料溫度與中心溫度會(huì)形成一個(gè)比較明顯的差別。

1.2 原料裝卸料過(guò)程中的溫度變異

工程實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，混合料的表層溫度變化范圍集中在75℃~130℃之間。其中最高溫差達(dá)到55℃，因此混合料溫度最低區(qū)域會(huì)低于混合料的標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)溫度。因此，車廂上的混合料呈現(xiàn)出周邊區(qū)域溫度低于中心區(qū)域的現(xiàn)象。這是因?yàn)椋瑥倪\(yùn)料車廂向攤鋪機(jī)料斗緩慢卸料時(shí)，先卸出來(lái)的混合料是原本在車廂尾部頂層的混合料（約80℃），其次是車廂內(nèi)部區(qū)域的混合料約130℃）滑落，最后是車廂前部和靠近車頭區(qū)域的混合料（85℃）。

1.3 攤鋪過(guò)程的溫度變異

攤鋪過(guò)程中的混合料溫度，是由縱、橫兩個(gè)方向的溫度影響因素共同作用造成的結(jié)果。其根本原因是由于在裝料過(guò)程中造成混合料溫度不均、相關(guān)設(shè)備設(shè)置以及工人操作過(guò)程中的錯(cuò)誤方法導(dǎo)致的。所有因素單獨(dú)或共同作用下的混合料攤鋪會(huì)造成溫度變異。

1.4 壓實(shí)過(guò)程的溫度變異

壓實(shí)過(guò)程的溫度變異是伴隨著瀝青碾壓過(guò)程中存在的。由于不同的碾壓程度，所造成的溫度降低程度也有所不同，這就形成了溫度低的部分（由于和環(huán)境溫差?。┙禍鼐吐?，而溫度較高的部分，降溫快些。它們以不同的速度降溫，溫度逐漸接近，溫度標(biāo)準(zhǔn)差就變小。

2 瀝青路面施工溫度變異的影響因素分析

2.1 材料因素

根據(jù)相關(guān)研究表明，瀝青路面材料本身（包括原材料性質(zhì)、混合料級(jí)配等）對(duì)溫度離析影響并不顯著。

2.2 施工環(huán)境因素

（1）季節(jié)因素：氣溫較高的季節(jié)不會(huì)有影響；在氣溫較低的季節(jié)，混合料在運(yùn)輸過(guò)程中將有熱量損失，形成車廂外部溫度低，內(nèi)部降溫較高的分布狀態(tài)，如果溫度沒(méi)有很快地達(dá)到平衡，就會(huì)產(chǎn)生溫度離析。（2）攤鋪層位：和溫度離析無(wú)明顯關(guān)系。（3）攤鋪厚度：對(duì)溫度離析無(wú)明顯影響。（4）基層溫度：如果基層溫度不均勻，會(huì)對(duì)混合料溫度離析造成一定影響。（5）運(yùn)輸距離：當(dāng)混合料運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，會(huì)造成溫度變異性較大，而相比較遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，距離近的混合料運(yùn)輸不會(huì)出現(xiàn)大面積的低溫區(qū)域情況，這說(shuō)明運(yùn)料距離和運(yùn)料車內(nèi)混合料溫度下降成正比。

2.3 設(shè)備因素

（1）運(yùn)料保溫措施：比較完善的運(yùn)料保溫條件可以最小化的降低溫度差異。雖然如此，保溫措施條件不會(huì)對(duì)攤鋪后的低溫面積和形狀產(chǎn)生特殊影響。（2）攤鋪機(jī)分料和整平裝置：不標(biāo)準(zhǔn)的整平裝置會(huì)造成瀝青混合料鋪設(shè)成不均與分布，造成溫度差異。（3）轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)：是否在鋪設(shè)過(guò)程中使用轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)也是影響溫度差異的因素一直。

2.4 操作因素 （下轉(zhuǎn)第103頁(yè)）（上接第79頁(yè)）

（1）相鄰運(yùn)料車的延遲：如果運(yùn)料車沒(méi)有及時(shí)跟進(jìn)，那么會(huì)造成攤鋪后的路面形成溫度差異。（2）攤鋪機(jī)料斗的翻起頻率：攤鋪機(jī)操作人員直接的決定了攤鋪機(jī)后料斗的側(cè)翼的翻起頻率，由于料斗側(cè)翼里會(huì)集結(jié)一些冷卻比較快的低溫料，如果操作人員翻起攤鋪機(jī)料斗的頻率過(guò)快會(huì)造成溫度差異。（3）混合料的溢出：在攤鋪機(jī)的前面料斗內(nèi)或者由于運(yùn)料車卸料時(shí)溢出到未攤鋪位置的混合料，落到地上的混合料會(huì)迅速降溫。這個(gè)所形成的低溫區(qū)域的大小和周圍氣溫，下個(gè)層位的溫度以及攤鋪機(jī)到達(dá)這個(gè)位置的時(shí)間有關(guān)。（4）施工隊(duì)伍：相同的工程和設(shè)備條件下，不同施工隊(duì)伍對(duì)溫度的變異有一定影響。

3 瀝青路面施工溫度變異的質(zhì)量控制對(duì)策

通過(guò)對(duì)常見(jiàn)的和溫度有關(guān)的因素進(jìn)行分析，進(jìn)一步明確了影響溫度變異直接相關(guān)的因素，在施工過(guò)程中可能產(chǎn)生溫度離析。而另一些因素雖然對(duì)溫度比較敏感，但是主要和溫度下降速度以及有效壓實(shí)時(shí)間有關(guān)。根據(jù)以上對(duì)溫度離析主要影響因素的分析，提出了一些溫度離析的控制解決對(duì)策。

（1）對(duì)于一些無(wú)法避免的因素，可以通過(guò)一些措施減小對(duì)溫度變異的影響，達(dá)到施工要求。此外一些施工中存在的不合理操作都應(yīng)避免，而且在大部分施工中，有效的設(shè)備和工藝應(yīng)提倡廣泛使用，如運(yùn)料用棉被覆蓋等有效措施。

（2）對(duì)于操作方面的是通過(guò)對(duì)溫度變異過(guò)程的分析和制定方法規(guī)范來(lái)盡量消除，設(shè)備的方面則可以通過(guò)對(duì)設(shè)備的改裝和加強(qiáng)來(lái)進(jìn)一步完善。

（3）環(huán)境和材料方面的因素一般可以通過(guò)選擇合適條件來(lái)減小對(duì)溫度變異的影響。

（4）針對(duì)溫度離析，美國(guó)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了“轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)”。在進(jìn)入攤鋪機(jī)之前，混合料經(jīng)過(guò)裝料、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)所發(fā)生溫度差異情況，可以通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)進(jìn)行了極大的緩解，對(duì)提高工程質(zhì)量具有很大意義。

控制溫度的離析應(yīng)該從運(yùn)輸?shù)綌備伳雺焊鱾€(gè)環(huán)節(jié)上進(jìn)行控制。根據(jù)本文的研究初步得到的結(jié)論為，如果按照上述原則和對(duì)策進(jìn)行控制，則在一定程度上能夠減小溫度的變異性，但是完全避免也是不容易實(shí)現(xiàn)的，關(guān)鍵是要在達(dá)到規(guī)定的最低溫度（80℃）之間進(jìn)行有效的補(bǔ)充碾壓。

綜上所述，有力的機(jī)械設(shè)備措施為管理創(chuàng)造了良好的條件，但工程質(zhì)量的根本還在管理，由于工程施工是持續(xù)變化的形式發(fā)生的，所以工程質(zhì)量管理也具有動(dòng)態(tài)管理的特征。必須有一定的手段實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，因此，今后研究方向是建立以紅外成像儀為手段的溫度場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息采集與分析系統(tǒng)，及時(shí)對(duì)溫度離析信息進(jìn)行采取，從而采取有效手段進(jìn)行控制。

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