柳培龍
北京中瑞岳華工程造價咨詢有限公司
瀝青路面施工質量控制
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瀝青路面在我國市政道路工程項目建設施工中得到了廣泛的應用,是我國市政道路路面結構的主要形式。但是瀝青路而施工材料質量要求嚴格,施工工藝環節繁瑣,施工質量控制標準較高,因而對于施工現場技術管理等提出了較高的要求。在市政道路工程施工中,必須結合瀝青路面的特點,合理的進行施工組織設計,尤其是強化施工質量控制,以確保市政道路瀝青路面的整體施工質量水平。本文探討了瀝青道路施工技術質量方面的問題,希望能促進我國瀝青道路建設的發展。
瀝青路面;施工質量;措施
1.1 開展瀝青路面施工質量控制的必要性
在道路建設施工過程中,路面施工及檢測情況直接決定了路面質量,對于瀝青道路這種常見于高等級路面的路面結構,具有十分重要的意義。未來這一路面結構仍將廣泛應用于我國高速公路的建設中,因此,為了充分利用其優良特性,如舒適性與穩定性,維修便捷等,必須對現有的路面施工技術進行改進和完善。開展路面施工質量控制對我國道路交通建設,乃至經濟水平的發展都具有重要意義,明確施工質量指標、加強施工管理和施工檢測等,將是未來我國瀝青路面改進發展的重中之重。
1.2 瀝青路面施工質量控制的內容
瀝青路面施工控制有以下幾個方面,即原材料控制,混合料拌和、運輸、攤鋪和碾壓控制,以及路面施工質量檢測體系。瀝青路面施工控制的任何一階段都對未來的路面質量和行車舒適性有著不同程度的影響,一些關鍵步驟甚至直接決定了施工的成敗,例如,混合料的配合比以及拌和設備的選擇能夠直接決定路面基礎質量,施工工序的管理不當則會引起路面早起損壞和壽命縮短。研究瀝青路面施工質量應著重考慮這些特點。此外,許多先進技術應用到了這一施工過程中,如利用編程語言工作的瀝青混合料一體化自動系統,在未來的路面質量控制工作中,不僅能有效解決現存問題,同時將為瀝青路面施工的高效與便捷化提供了可能性。
1.3 我國瀝青路面施工質量控制現狀
較許多發達國家,我國的工業化進程起步較晚,公路道路的普及程度較為欠缺,阻礙了路面施工技術的發展。在路面質量提升的問題中,路面的早期破壞以及較低的耐久性是制約路面優化的主要問題。這一狀況來源于多種因素,如對于路面早期破壞,原材料質量以及施工不當都能導致這一問題,而我國一些地區使用瀝青混凝土時未能充分意識到其敏感性,缺乏對原材料質量、拌和條件等的了解,因此施工后路面極易產生損壞。對于耐久性,任何一個環節的缺陷都有可能造成路面壽命不同程度的縮短,因此,施工和監理單位應充分考慮瀝青路面這一特點。
2.1 原材料控制及拌合設備的選擇
2.1.1 原材料
(1)瀝青:運到現場的每批瀝青都應附有出廠證明和出廠檢測報告,并說明裝運數量、裝運日期、數量等,進場瀝青每批都應重新進行取樣和試驗。
(2)粗集料:采用灰巖軋制的碎石,要求石質堅硬、耐磨、潔凈且形狀接近立方體。
(3)細集料:采用灰巖加工碎石時產生的石屑、機制砂及天然砂,應耐嵌擠、顆粒飽滿、粉塵含量低且潔凈、堅硬、干燥、無風化、無雜質或其他有害物質。
(4)填料:采用石灰巖的強基性巖石等憎水性石料經磨細得到的礦粉,礦粉始終保持干燥不起團,能自由地從礦粉倉中流出。
2.1.2 拌合設備。科學選用拌合設備是保證瀝青混合料質量的一個重要因素。以拌合機為中心的瀝青拌合廠,拌合機的性能和生產能力是一個主要方面,保證拌合機的生產能力與工程規模相互匹配,拌合機必須具備全過程自動控制功能。其附屬設備如加熱設備、礦粉添加設備等的性能和生產率確保與拌合機配套,以滿足拌合機生產要求。
2.2 施工過程工藝控制
2.2.1 瀝青混合料拌和
(1)混合料采用瀝青拌和樓拌和,拌和時每種規格的集料、礦粉和瀝青都必須按批準的生產配合比準確計量。
(2)混合料出場前,現場試驗人員通過目測,看混合料是否有花白、結團現象,瀝青的用量是否正常,并檢測溫度,無異常時方可運出使用。現場試驗人員隨時進行抽樣,發生偏差,及時進行調整。
(3)在拌和過程中,各崗位人員應統一協調,隨時監督和檢查拌和質量,觀察設備運行狀況,發現問題及時處理。
(4)拌和質量檢測
1)直觀檢查。拌和操作人員除在拌和過程中嚴格把關外,在裝料和運料過程中,也可通過目測等手段,發現拌和質量是否存在問題。例如混合料呈現黃煙則表明過熱;裝車困難或瀝青裹覆不勻,則表明濕度過低;出現花白現象,則表明拌和不足或瀝青含量不足等。
2)拌和質量測試。試驗室人員必須按照規定采用紅外測溫儀隨時檢查混合料在料車上的溫度,并按照設計要求和規范進行取樣測試,測試的主要內容為:馬歇爾穩定度、流值、瀝青抽提試驗和抽提后的礦料級配組成。
3)檢測記錄。檢測人員必須做好詳細的拌和檢驗記錄,真實地反映拌和情況,對異常情況必須進行說明,以便分析查證,及時解決問題,提高拌和質量。
2.2.2 瀝青混合料運輸
(1)瀝青混合料采用自卸汽車運輸,車廂在裝料前進行清掃,保持車內潔凈,不得沾有雜物。同時,為防止瀝青與車廂底板粘結,在車廂側板和底板上涂一層隔離劑。
(2)為防止混合料裝車時出現離析現象,拌和站卸料裝置高度安置不能過高,混合料裝車時應大塊傾倒方式按“前、后、中”順序裝入,并且每裝一斗料,車子移動一點,讓料子堆成“山”形。
(3)運輸過程中運料車輛覆蓋蓬布,用以保溫、防雨、防污染。如運輸距離較遠,除覆蓋蓬布外,為了充分保溫,在蓬布下面再覆蓋棉被。
(4)運送瀝青混合料的自卸汽車,在后軸輪胎與攤鋪機接觸前10~30cm處停車,嚴防撞擊攤鋪機,此時汽車應掛空檔,等候攤鋪機推動前進。
2.2.3 攤鋪、整型
(1)根據路面寬度選用1~2臺具有自動調節攤鋪厚度及找平裝置、可加熱的振動熨平板,并且運行良好的瀝青攤鋪機進行攤鋪。攤鋪前,認真檢查攤鋪機的各種性能是否良好,攤鋪機在操作前30~60min開始加熱熨平板,熨平板溫度不低于65℃后方能攤鋪。
(2)底、中、面層采用走線法施工,表面層采用平衡梁法施工。
(3)攤鋪采用兩臺攤鋪機進行梯隊攤鋪時,兩臺攤鋪機前后距離錯開10~20m,為保證縱向接縫質量,兩幅之間應有5~10cm的搭接寬度,應將先鋪瀝青混合料部分預留20~30cm暫不碾壓,作為后攤鋪瀝青混合料的基準面
(4)攤鋪過程中派專人隨時檢查其寬度、厚度、平整度、路拱及溫度,對不合格的地方及時進行調整,并做好記錄。對出現離析、邊角缺料等現象時人工及時補撒料。
2.2.4 碾壓
(1)碾壓施工工藝。碾壓是路面施工中的最后一道重要工序,為保證路面的平整度和密實度,一般將碾壓分為初壓、復壓以及終壓三步進行。初壓的目的是達到瀝青混合料的平整和穩定,采用靜壓;復壓是路面密實、成型的關鍵,應用大型振動壓路機反復壓實;終壓的目的是為了消除輪跡。碾壓須按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進行,作業中應標記起點和終點的位置,避免漏壓。壓路機宜縱向由內側向外側、由低邊向高邊碾壓,相鄰碾壓重疊寬度大于30cm。
(2)碾壓技術要點。碾壓溫度是碾壓工序的關鍵技術因素,決定著碾壓的質量。一般碾壓溫度應不低于110℃。為防止粘輪現象的發生,作業中采用霧狀噴水,為防止噴水使混合料溫度降低影響碾壓效果,應在控制噴水量的同時將此降溫效果考慮到施工規程之中,確保碾壓在適宜溫度下順利進行。碾壓速度和碾壓遍數對壓實效果也具有非常大的影響,合理、恒定的碾壓速度是提高施工效率,減少施工成本的重要條件。在施工中,突然起步、急停掉頭以及停機等做法都可能造成未成型的路面被破壞。實驗證明,放慢碾壓速度并不能起到明顯的壓實效果,但碾壓速度過快會引發路面位移、裂紋的產生,因此,就要求在不影響路面質量的原則下盡可能加快速度,降低時間成本。一般初壓控制在2~2.5km/h,復壓和終壓控制在4~4.5km/h為宜。碾壓遍數一般由混合料的有效壓實時間、壓路機的型號、振頻、振幅、速度等確定,一般初壓1~2遍,復壓4~6遍,終壓1~2遍。
2.2.5 施工接縫
瀝青路面的接縫有縱向接縫和橫向接縫兩種,接縫處必須處理得緊密平順以保證路面的平整度。縱向接縫攤鋪時,應采用熱接縫,施工時應將已鋪在路面上的混合料留20cm~30cm寬的部分暫時不碾壓,留作后面碾壓時的高程基準面,最后采用跨縫碾壓消除縫跡。半幅施工不能采用熱接縫時,可使用在邊上加設擋板,或者人工順直刨縫或切縫,鋪另半幅前將邊緣清掃干凈,并涂灑少量粘層瀝青。接縫時,當連接處的混合料中的粗集料粒超過攤鋪層的厚度時,要給予剔除,補上細料;橫向接縫的處理方法是先用3米直尺檢查端部平整度,不符合要求的部份垂直于路中線切齊清除,在端部涂粘層油接著攤鋪,攤鋪時調整好預留高度,碾壓時應先用壓路機進行橫向碾壓,然后逐步伸入新鋪層,待壓路機全部在新鋪層上時,再改為縱向碾壓。縱向冷接縫上、下層應錯開15cm以上,橫向接縫錯開1m以上。
2.2.6 施工溫度控制
瀝青路面施工溫度控制非常關鍵,從拌和、攤鋪、到碾壓,每一道工序都要嚴格控制溫度。瀝青加熱溫度控制在150℃~170℃;集料加熱溫度160℃~180℃;出廠溫度控制在140℃~165℃;攤鋪溫度不超過165℃;終壓溫度,不低于65℃;開放交通時的溫度不高于50℃。
3.1 加強施工原材料控制
首先是原材料的招標和進貨。為了保證原材料質量,競標者的產品性能應當放在首位,避免過分追逐低成本。在進貨方面,施工方不僅要對招標前的產品進行檢驗,對招標成功后的每一批產品都應按照相關合同和條例進行驗收,瀝青材料在接收后同樣需進行檢驗確認,只有得到雙方共同認可的瀝青產品才能投入使用。而對于不合格的產品,施工監理方應及時采取措施,進行復檢并等待仲裁。在招標和進貨之后,原材料的檢驗還應貫穿到日常使用中。瀝青原材料在入場前應妥善儲存到合適位置,進場之后施工監理單位應對每天使用的原材料進行抽檢,且及時備份,保證施工進程中的原材料達到合格。原材料的檢測過程不僅需要施工方的密切關注,還要求各個機構,如施工方和監理方、施工方和業主等,保持協作,共同保障瀝青原材料的質量。
3.2 提高混合料生產質量
我國規定瀝青路面施工一般使用間歇式拌合設備,這是由于瀝青混合料本身對瀝青含量以及油石比的高要求,且設計要求下瀝青的用量由計算得來,不會輕易改變,然而在實際生產中,瀝青的含量往往達不到恒定的數值,因此,使用間歇式拌合設備可以這以生產特性,使其發揮出最佳性能。出場混合料的質量控制對路面質量同樣重要,對拌和設備的計量裝置和溫度傳感器進行定期校正,保證其精度;拌和開始前,應進行試拌,以確保設定溫度符合要求,同時,對拌和設備的定期維護也十分重要。此外,裝料、卸料等步驟也會對混合料的質量產生影響。運料和卸料過程應注意以下問題:裝料時為減少離析,應多次移位,且為混合料遮蓋帆布或保溫材料。混合料的運料車之間應涂抹隔離劑,防止黏結;卸料時參與在運料車上的混合料需及時處理避免后續攤鋪出現問題。混合料的使用要經過拌和、運輸、攤鋪等過程,只有保證其在不同環節都能保持穩定的性能,才能為施工以及后續檢測增加保障。
3.3 完善質量監測體系
瀝青路面質量監測體系不僅包括路面施工質量,還包括施工過程。瀝青路面由于材料特殊性等,所引起的力學行為復雜,使得實際監測管理往往達不到檢測要求,引起諸多不必要的問題。因此,完善瀝青路面質量監測體系,需要更多的科學檢驗,使其充分發揮監測作用。彎沉檢測是我國常用的路面控制檢測,彎沉指標能夠表明瀝青路面彎沉控制量,在一定程度上間接反映了路面施工質量。除此之外,利用路面雷達的路面厚度檢測近年來得到廣泛使用,由于路面典型的層狀結構,路面雷達通過電磁特性對各層厚度進行檢測和記錄,不僅可以實現連續檢測,同時能夠方便快捷地進行數據傳輸,且兼具容量大的特點,這些特性都使其在今天的瀝青路面檢測中發揮作用,也必將廣泛應用于未來的質量監測體系中。
道路施工問題不僅牽動著國家經濟的發展,同時影響著社會生活的穩定和便捷。瀝青路面在我國高等級公路中的重要性,決定了現在以及未來其質量控制技術手段的發展和革新。瀝青路面的發展也將成為未來我國交通道路良性發展的契機,實現經濟與道路質量安全的雙重飛躍。
[1]段春國,趙家彪.論述路橋施工技術與質量控制方法田[J].經營管理者,2012.
[2]閏佐江.路橋施工管理存在的問題及對策[J].交通世界,2012.