萬潔雯
摘 要:近幾年來,隨著國內城市化進程的不斷加快,我國對于公路工程等基礎設施的建設越來越重視。采用瀝青作為膠結材料的瀝青路面是我國主要的路面形式之一。瀝青路面呈現良好的綜合性能,優越的減震吸聲性能,行車舒適等眾多優點。瀝青混合料的質量將直接影響到公路施工的整體質量,因而做好瀝青混合料的試驗檢測工作有著重要的意義。本文先對瀝青混合料的分類進行介紹,再進一步根據工程實例探討瀝青混合料試驗檢測的質量控制。
關鍵詞:瀝青混合料;試驗檢測;質量控制
1 公路工程建設中瀝青混合料的主要類別
公路工程建設中瀝青混合料以其獨特的材質不僅有良好的力學性能、耐久性和抗滑性,使得瀝青路面晴天無塵,而且下雨天也不會變得泥濘,并且瀝青混合料還有助于分期修筑路面以及再生利用。從不同的角度看,瀝青混合材料有數種不同的分類方法:
(1)按礦質集料級配類型分為連續級配瀝青混合料、間斷級配瀝青混合料和開級配瀝青混合料。連續級配混合料中的礦料按照級配原則,通過一定的比例相互搭配組成。典型代表是粒徑偏細一些的密級配瀝青混凝土(AC)和粒徑偏粗的瀝青穩定碎石(ATB)等。間斷級配混合料是礦料級配中缺若干粒級所形成的瀝青混合料。典型代表是瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)。開級配瀝青混合料主要由粗集料組成,細集料及填料很少。典型代表是排水式瀝青磨耗層混合料(OGFC)。(2)按瀝青類型分為以石油瀝青為結合料的瀝青混合料和以焦油(大多為煤焦油)為結合料的瀝青混合料。(3)按施工溫度分為熱拌熱鋪瀝青混合料、常溫瀝青混合料和溫拌瀝青混合料。其中第一種熱拌熱鋪瀝青混合料又簡稱熱拌瀝青混合料,是由瀝青與礦料經過熱態拌和、熱態鋪筑而形成的混合料。第二種是在常溫狀態下,以乳化瀝青或稀釋瀝青與礦料經過拌制、鋪筑而形成的常溫瀝青混合料。第三種溫拌瀝青混合料一般要求拌合、碾壓時的溫度比熱拌瀝青混合料降低30℃上下。(4)按空隙率大小分為密實型瀝青混合料(空隙率在3%~6%之間)、多孔透水瀝青混合料(空隙率往往在18%以上)和瀝青碎石混合料(空隙率介于6%~12%之間)。
2 工程實例介紹及相關質量保證制度
上海崇明陳海公路某標段白改黑工程主要采用以石油瀝青作為結合料,礦料級配中的公稱最大粒徑為20mm的熱拌熱鋪型,密級配瀝青混凝土(AC-20C)。和礦料級配中的公稱最大粒徑為13mm,加入瀝青瑪蹄脂填充于礦料之間的間斷級配瀝青混合料(SMA-13)。下面以該工程為例,對其中瀝青混合料試驗檢測的質量控制進行探討。
2.1 針對該路段目前現有狀況,白改黑工程內容包括
①對機動車道水泥砼路面進行共振碎石化后加鋪瀝青砼面層。②對機動車道瀝青砼路面進行銑刨加罩。③對非機動車道瀝青砼路面進行加罩。④對橋梁橋面加罩1.0cm瀝青磨耗層(含防水粘結層結構),重做型鋼伸縮縫裝置,維修板梁間鉸縫。
機動車道加鋪瀝青至上而下分別為4cm的SMA-13、7cm~12cm的AC-20C及0.8cm的瀝青碎石纖維封層。機動車道瀝青混凝土路面銑刨加罩二層瀝青自上而下為4cm的SMA-13和6cm的AC-20C。非機動車道加罩具體結構自上而下為4cm的AC-13C和6cm的AC-20C。
該工程需要檢測的項目有:礦質集料、鋼筋混凝土用鋼筋、瀝青、瀝青混合料、固結土、無機結合料穩定材料、道路現場等。其中瀝青混合料檢測試驗有:馬歇爾試驗、車轍試驗、瀝青含量試驗、礦料級配檢驗。
2.2 建立質量管理組織,健全責任制度
聘用專職質量負責人,檢測人員均持證上崗。成立以該工程檢測負責人為首的責任分工小組,由質量負責人經常督促檢查,保證檢測質量始終處于受控狀態,推行試驗檢測全過程質量控制,努力提高試驗檢測質量控制水平。
為了保證檢測數據的準確性,我們需健全責任制度,包括兩點,其一是加大對檢測過程的監控力度,在檢測工作中全面落實工作標準,以提升瀝青混合料檢測質量控制的水平;其二是明確各方人員承擔的責任,確保每項工作都可以落實到個人,讓各個崗位的工作順利運行。認真做送檢材料的檢測工作。強化試驗室的日常管理,配備各類必要的儀器,做好試驗,認真、規范填寫試驗臺帳,人員分工明確,填寫好各類檢查試驗表格,做到資料完整、齊全,實事求是,不弄虛作假。
2.3 材料的見證取樣制度
(1)見證人員應是建設單位或監理單位人員,具有相應資質。(2)見證人員必須經培訓考核合格,取得“見證人員證書”,并在建設行政主管部門委托的工程質量機構備案。(3)取樣時,見證人員必須在現場見證施工人員進行現場取樣,并在試樣上做出標志、封存,共同簽字。(4)見證人員必須和收樣人員一起,將試件樣品送達我公司檢測。(5)見證人員應向我單位出示“見證人員證書”及見證人書面授權書,必須在檢測單位委托單上簽字。
2.4 實驗室管理制度
(1)試驗室是進行試驗檢測分析、保存試驗儀器用具和出具試驗資料的重要場所。應保持嚴肅安靜.非本試驗檢測人員未經許可,不得入內。(2)試驗室內應保持清潔、整齊,按指定位置安放試驗器具。(3)正確使用儀器設備,經常維護,不用時要及時切斷電源。(4)為保證試驗結論準確,數據真實。試驗人員必須按照標準規范排除各種干擾,做到實事求是。(5)試驗原始記錄應做到詳細、整潔,并用鋼筆填寫及簽名。(6)試驗檢測報告須經檢測人、審核人和批準人簽字,加蓋公章后方可有效。(7)試驗委托單、派工單、原始記錄和檢測報告一并歸檔保存。(8)儀器與設備應明確責任人,注意維護保養。(9)檢測員在檢測過程中,必須依據科學合理規范的試驗流程進行檢測,既要明確分工,又要相互配合,使檢測數據準確及時。
在試驗檢測工作中,需制定完善的檢測制度,并在過程中及時發現問題并糾正,提高檢測與工程的質量。
3 瀝青混合料試驗檢測的質量控制
陳海公路某標段白改黑工程機動車道SMA-13中摻入0.4%多功能改性劑和0.35%顆粒狀木質纖維素,AC-20C中摻入0.4%抗車轍劑。生產配合比應以目標配合比設計的集料級配和瀝青用量為基礎。根據各熱料倉的篩分結果進行設計。特別是應注意對集料尺寸規格化的控制,熱料倉取樣時拌和機生產應調整至正常工作狀態使樣品具有代表性。
取最佳瀝青用量及其±0.3%三個瀝青用量進行馬歇爾試驗。最終確定生產用瀝青用量,各熱料倉碎石、砂和礦粉的供料比例。經過設計確定生產用標準配合比在施工工程中不得隨意變更。若遇進場材料發生變化并經檢測瀝青混合料的礦料級配、馬歇爾技術指標不符合要求時,應及時進行試驗、調整,使瀝青混合料質量符合設計要求并相對穩定。
3.1 馬歇爾試驗
馬歇爾穩定度試驗和浸水馬歇爾穩定度試驗,用于檢測瀝青路面施工質量和瀝青路面抵御水損害時的能力。質量控制點:①必須有技術并具備一定經驗的檢測員制件,每個試件擊實完成后要用游標卡尺測出試件高度,以此為依據調整試件擊實所需的數量,不符合標準的試件應廢棄,以縮小試驗數據的差異。②從恒溫水槽中取出試件至測出最大荷載值的時間,不得超過30s,以保證試驗結果的準確性。③當一組測定值中某個測定值與平均值之差大于標準差的k倍時,該測定值應予舍棄,并以其余測定值的平均值作為試驗結果。當試件數目n為3、4、5、6個時,k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。
3.2 車轍試驗
車轍試驗用于測定瀝青混合料的高溫抗車轍能力,供瀝青混合料配合比設計的高溫穩定性檢驗使用。在溫度相同條件下,評價混合料抗車轍性能的方式為:相對變形與蠕變率相結合的方式,如果相對變形差異大于蠕變率差異,則抗車轍性能就會較低,如果相對變形差異小于蠕變率差異,則抗車轍性能就會較高。質量控制點:①同一瀝青混合料或同一路段的路面,至少平行試驗3個試件,當3個試件動穩定度變異系數小于20%時,取其平均值作為試驗結果。變異系數大于20%時應分析原因,并追加試驗。②試驗報告應注明試驗溫度、試驗輪接地壓強、試件密度及試件制作方法等。
3.3 瀝青含量試驗
瀝青混合料瀝青含量試驗主要有離心分離法和燃燒爐法。該項目采用離心分離法。質量控制點①若瀝青混合料的穩定度與孔隙率都比較低,則要最大限度地降低瀝青的使用量,但前提是必須保證瀝青膜厚度達標。②若瀝青混合料的穩定度能夠達到要求,但孔隙率比較低,此時所采取的調整辦法為:最大限度降低瀝青的使用量或適當處理主骨料,以此改善混合料的孔隙率。
3.4 礦料級配檢驗
為了保證瀝青路面的施工質量,瀝青路面施工過程中的瀝青混合料的礦料級配需滿足設計需要。質量控制點①按試驗步驟嚴格篩分,分別計算礦料的分計篩余百分率、累計篩余百分率和通過百分率等內容。②同一混合料至少取兩個試樣平行篩分試驗兩次,繪制礦料組成級配曲線,評定該試樣的顆粒組成。
陳海公路某標段白改黑工程的礦料級配中發生斷檔,未滿足設計要求。因而造成孔隙率較低。明確發生問題的原因后,施工方針對性地采取措施,重新調整礦料級配,并再次送樣檢測,最終保證了瀝青混合料的各項技術指標達到標準。
4 結束語
綜上所述,瀝青混合料試驗檢測技術為公路工程質量提供重要保障,公路工程瀝青路面的質量、使用性能與其有直接的關系,公路工程瀝青路面的施工質量要想得到保證,就必須認真對待瀝青混合料試驗檢測工作,科學合理的制定試驗方案,有效確定檢測參數,使試驗檢測數據更具準確性,以此延長公路使用期,提高公路管理養護工作的效率。
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