道路工程瀝青混凝土路面試驗檢測質(zhì)量控制探析

曹 越

（安徽省高速公路試驗檢測科研中心有限公司，安徽 合肥 230000）

1 質(zhì)量控制要從原材料檢測入手

對原材料檢測是控制措施的重要環(huán)節(jié)，能夠有效掌控材料質(zhì)量，減少返修可能性，這樣不但可以有效降低成本，又可以合理利用資源，其益處顯而易見。比如對施工現(xiàn)場砂石及回填料進(jìn)行檢測，確定其是否符合設(shè)計要求，就能起到質(zhì)量控制的作用。在材料選擇方面，集料、瀝青、礦質(zhì)填料、纖維穩(wěn)定劑等是拌制瀝青混合料的材料，其選擇的優(yōu)劣及合理的摻配比例是保證面層質(zhì)量的基礎(chǔ)。試驗人員要與材料人員相互配合，在進(jìn)行配合比設(shè)計之前，對材料的質(zhì)量技術(shù)要求、性能等進(jìn)行調(diào)查分析，選擇質(zhì)量合格、同時兼顧經(jīng)濟(jì)性的材料。

1.1 集料

瀝青面層用粗集料應(yīng)該干燥、潔凈、表面粗糙，包括碎石、篩選礫石、破碎礫石等。試驗人員要在不同部位隨機(jī)取樣，抽取具有代表性的試樣，然后對樣品的壓碎值、堅固性、吸水率、表觀相對密度、針片狀顆粒含量等多項指標(biāo)進(jìn)行室內(nèi)試驗，最后結(jié)合施工條件、經(jīng)濟(jì)性等因素選取符合技術(shù)要求的粗集料進(jìn)行施工；瀝青面層的細(xì)集料包括石屑、天然砂、機(jī)制砂。天然砂與瀝青的粘附性較差，不宜用量太多，以免影響瀝青路面的高溫穩(wěn)定性，使用適量的石屑和天然砂則會起到互補(bǔ)的作用；機(jī)制砂的潔凈性、棱角性較好，應(yīng)優(yōu)先選用。細(xì)集料應(yīng)選擇干燥、潔凈、無雜質(zhì)、無風(fēng)化并有合適顆粒級配的，特別要控制好細(xì)粉含量和砂當(dāng)量的質(zhì)量，優(yōu)選符合表觀相對密度、砂當(dāng)量、含泥量等技術(shù)指標(biāo)的細(xì)集料。

1.2 瀝青

瀝青采購時應(yīng)確保瀝青的質(zhì)量和供應(yīng)的穩(wěn)定。瀝青路面采用的瀝青標(biāo)號要根據(jù)路面的類型、施工方法、氣候條件等，并結(jié)合使用經(jīng)驗經(jīng)過試驗確定。試驗人員要對瀝青進(jìn)行取樣，測定針入度、延度、軟化點、含蠟量、閃點等指標(biāo)，特別是瀝青的三大指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)。

1.3 礦質(zhì)填料

礦粉應(yīng)采用巖漿巖或石灰?guī)r的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到，應(yīng)符合含水量、塑性指數(shù)、親水系數(shù)、表觀相對密度等指標(biāo)的技術(shù)要求。使用粉煤灰作為摻和料時，燒失量應(yīng)小于12%，用量應(yīng)小于填料總量的50%，與礦粉混合后的塑性指數(shù)不大于4%，其中高速公路、一級公路的瀝青面層不宜采用粉煤灰做天亮；摻有粉塵填料時，塑性指數(shù)應(yīng)小于4%。纖維穩(wěn)定劑木質(zhì)素纖維和礦物纖維兩種纖維穩(wěn)定劑常用于瀝青混合料中。選用木質(zhì)素纖維時，試驗人員應(yīng)對纖維的PH 值、含水率、長度、灰分含量等指標(biāo)進(jìn)行檢驗。250℃的干拌溫度時，所選纖維應(yīng)不發(fā)脆、不變質(zhì)，并符合環(huán)保要求，通常情況下用于SMA 路面的木質(zhì)素纖維不宜低于瀝青混合料總質(zhì)量的0.3%，礦物纖維不宜低于0.4%。

1.4 配合比

混合料的配合比設(shè)計是控制路面質(zhì)量的關(guān)鍵，應(yīng)在調(diào)查以往同類材料的配合比設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行配合比設(shè)計。通常分為三個階段，即目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比驗證。

目標(biāo)配合比設(shè)計要在符合配合比設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行礦料級配優(yōu)選和確定最佳瀝青用量，以此作為目標(biāo)配合比。注意不要忽視冷料倉的進(jìn)料速度、供料比例等。

確定目標(biāo)配合比以后，要根據(jù)實際施工所使用的拌和機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計。試驗時，根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計確定的材料比例進(jìn)行篩分、烘干、上料，然后計算礦料級配，確定級配曲線，最后得出熱料倉集料的比例。通過拌和機(jī)取樣試驗及室內(nèi)試驗綜合確定最佳瀝青用量，對水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性等指標(biāo)進(jìn)行檢驗。試驗前先要按照級配的類型選擇振動篩篩號，以保證最大篩孔通過量符合設(shè)計要求，并可以排出超粒徑料，熱料倉之間的材料差別減小。

鋪筑路面前，拌和站應(yīng)按照試驗室提供的目標(biāo)配合比及生產(chǎn)配合比設(shè)計進(jìn)行生產(chǎn)配合比驗證。進(jìn)行試驗段試鋪時，試驗人員要根據(jù)施工階段如攤鋪、碾壓、成型的混合料的狀況，對混合料的攤鋪溫度、級配進(jìn)行判斷。不符合要求時，應(yīng)對配合比進(jìn)行調(diào)整，再次拌制試鋪。同時，試驗室人員從路上鉆取芯樣檢測空隙率的大小，對瀝青飽和度、穩(wěn)定度、流值等進(jìn)行檢驗直到滿足規(guī)范要求。通過試鋪試驗段確定礦料的加熱溫度、拌和溫度、拌和時間，得出生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比和最佳瀝青用量。

2 施工過程中的試驗檢測

路面施工質(zhì)量的好壞直接決定了成型后路面的整體質(zhì)量。所以在施工過程中除了要保證碾壓速度、碾壓遍數(shù)等各種施工工藝進(jìn)行控制外，還要對配合比、瀝青混合料等進(jìn)行不間斷的試驗檢測，從而達(dá)到質(zhì)量控制的目的。

2.1 施工過程中對配合比的控制

試驗室應(yīng)加強(qiáng)對進(jìn)場材料的檢驗，不斷追蹤熱料倉的級配，并在施工前對熱料倉的集料進(jìn)行篩分確定其級配，以降低由于集料的變異性導(dǎo)致配合比設(shè)計時的礦料級配與施工過程中礦料級配之間的差異，保證混合料的礦料級配在允許的波動范圍內(nèi)。

2.2 拌和質(zhì)量檢測

試驗人員在出料第三車時取樣，進(jìn)行抽提、篩分及馬歇爾等試驗，以檢測混合料的礦料級配、穩(wěn)定度以及流值等指標(biāo)。抽提篩分應(yīng)檢查公稱最大粒徑、中間粒徑、0.075mm、2.36mm、4.75mm 等至少5 個篩孔的通過率。油石比和礦料級配必須進(jìn)行抽提篩分和總量的雙重檢驗控制。抽提后試驗人員要對礦料的篩分結(jié)果與熱料倉的礦料級配的進(jìn)行比較，檢驗偏差是否在正常范圍內(nèi)。如偏差超出正常范圍，應(yīng)檢查拌和站的生產(chǎn)工藝，并對配合比進(jìn)行調(diào)整。瀝青含量控制通過抽提試驗檢驗瀝青含量是否在設(shè)計用油量的正常波動范圍內(nèi)。當(dāng)瀝青含量較少時，瀝青路面孔隙率大，受空氣、陽光影響較大，易發(fā)生老化反應(yīng)。瀝青含量對瀝青混合料穩(wěn)定度、流值、孔隙率等指標(biāo)有較大影響，進(jìn)而影響瀝青路面的耐久性。試驗時瀝青設(shè)定溫度應(yīng)保持恒定，瀝青混合料溫度控制包括瀝青混合料出場溫度、到場溫度，攤鋪溫度和碾壓溫度等參數(shù)。在所有的溫度參數(shù)中，出場溫度的高低決定了后續(xù)到場溫度、攤鋪溫度及碾壓溫度的高低，起決定性控制作用，所以試驗人員在拌合及混合料裝料過程中應(yīng)嚴(yán)格控制。

2.3 試驗操作及試驗數(shù)據(jù)的管理

試驗人員不僅要熟悉道路工程試驗檢測標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，而且要掌握各種材料的技術(shù)性能及各項試驗檢測的方法。試驗室應(yīng)在工程開工前對工程所用材料、混和料配合比按規(guī)范要求進(jìn)行抽樣試驗，取得數(shù)據(jù)后，要考慮各種因素的影響后進(jìn)行綜合分析。

3 加強(qiáng)成品檢測管理及質(zhì)量評定

試驗檢測可使定量評估和成品檢測成為可能，每種材料及配件都可以通過科學(xué)的方式獲得質(zhì)量情況，通過全面評估使工作效率得到大幅度提升，一方面可以有效降低工程造價，另一方面又可加快施工進(jìn)度，無論從經(jīng)濟(jì)效益還是從社會效益方面來看都值得提倡，科學(xué)的試驗檢測是保證工程質(zhì)量的有效手段。

3.1 建立健全試驗檢測操作流程

為有效強(qiáng)化實際檢測工作中的正規(guī)化管理，需積極實施崗位責(zé)任制，科學(xué)的明確每一位工作人員的職責(zé)；同時還要實施質(zhì)量自檢體制，通過科學(xué)明確的分工，將每一項責(zé)任落實到每一位檢測人員身上，強(qiáng)化工程建設(shè)質(zhì)量管理。經(jīng)過規(guī)范每一個施工環(huán)節(jié)及檢測人員行為，有效保障檢測工作能夠根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制體系來執(zhí)行。

3.2 完善試驗檢測工作實施細(xì)則

要保證檢測工作能夠科學(xué)有效進(jìn)行就需要具備標(biāo)準(zhǔn)工作程序，真正有效把控整個道路建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，確保檢測嚴(yán)格實施，這樣才能夠進(jìn)行綜合性質(zhì)量控制，全面推動工程質(zhì)量提高。

3.3 瀝青混合料成品檢測及質(zhì)量評定

瀝青混合料集料表面全部裹上瀝青，沒有不均勻現(xiàn)象，無花白料，無結(jié)塊或嚴(yán)重離析現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)有燒焦、碳化、起泡和含水的瀝青混合料都要廢棄。在鋪筑完成后，需及時進(jìn)行成品質(zhì)量檢測，主要檢測參數(shù)有壓實度、厚度、彎沉、摩擦系數(shù)、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度等，按照相關(guān)評定標(biāo)準(zhǔn)對施工質(zhì)量進(jìn)行綜合評定。

3.4 采用PDCA 過程控制

美國質(zhì)量管理專家戴明博士推行了PDCA 循環(huán)，這是全面實施質(zhì)量控制所實施的科學(xué)程序。在施工過程中采取PDCA 這一循環(huán)過程控制方法，及時進(jìn)行檢測，確定科學(xué)高效的施工方法，將會使工藝大幅度提高，同時摒棄低效率施工方式，將會使道路建設(shè)效率得以提升，同時促進(jìn)檢測技術(shù)的發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，試驗室在路面施工全過程中起著重要的作用，如材料的選擇、配合比設(shè)計、混合料拌合與控制、成品檢測、試驗數(shù)據(jù)整理等。要通過技術(shù)和檢測手段相結(jié)合的方式，從原材料檢測入手，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量控制程序，全面采用PDCA 檢測全過程控制，保證路面的施工質(zhì)量，從而保證道路工程整體施工質(zhì)量。