高速公路瀝青混合料質(zhì)量控制

摘要：在高速公路建設(shè)中，瀝青混合料的質(zhì)量控制是確保道路性能和使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從瀝青混合料的原材料入手，探討了瀝青、集料及填料的質(zhì)量控制策略，包括原材料的選取、儲(chǔ)存運(yùn)輸，以及質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)估。隨后，深入分析了瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備選擇、生產(chǎn)監(jiān)控和成品質(zhì)量檢測(cè)。最后，對(duì)瀝青混合料施工過(guò)程中的運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)及施工接縫處理等方面進(jìn)行了詳細(xì)討論，以期通過(guò)系統(tǒng)的質(zhì)量管理，提高高速公路瀝青混合料的整體質(zhì)量與性能。

關(guān)鍵詞：高速公路 瀝青混合料 質(zhì)量控制 儲(chǔ)存運(yùn)輸

中圖分類(lèi)號(hào)：U414

Quality Control of Asphalt Mixtures for Highways

DING Wenhai

Gansu Communication Investment Management Co.， Ltd.， Lanzhou，Gansu Province，730000 China

Abstract： In the construction of highways， the quality control of asphalt mixtures is a key link to ensure the performance and service lifeof roads. Starting with the raw materials of asphalt mixtures，this article explores the quality control strategies of asphalt， aggregates and fillers， including the selection， storage， transportation and quality testing and evaluation of raw materials， then conducts an in-depth analysis of equipment selection， production monitoring and finished product quality inspection in the production process of asphalt mixtures，andfinally makes a detailed discussion on transportation， paving， compaction and construction joint treatment during the construction process of asphalt mixtures， in order to improve the overall quality and performance of asphalt mixtures for highways through systematic quality management.

Key Words：Highway; Asphalt mixture; Quality control; Storage and transportation

高速公路作為現(xiàn)代交通體系的核心，其建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與民眾出行安全。瀝青混合料作為高速公路路面的核心材料，其質(zhì)量控制尤為關(guān)鍵。隨著交通流量的日益增長(zhǎng)，對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量要求也更為嚴(yán)格。基于此，本文通過(guò)實(shí)際工程案例，深入探討了高速公路瀝青混合料的質(zhì)量控制，旨在進(jìn)一步提升路面質(zhì)量，確保行車(chē)安全，并保障道路的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

1 工程案例分析

某高速公路工程項(xiàng)目位于山區(qū)，全長(zhǎng)約18km。該項(xiàng)目的瀝青路面建設(shè)在夏季高溫期間進(jìn)行，面對(duì)連續(xù)的高溫天氣和復(fù)雜的地形條件，項(xiàng)目面臨多重挑戰(zhàn)。施工區(qū)域地勢(shì)陡峭，周邊植被豐富，土壤松散，使得運(yùn)輸和施工過(guò)程中對(duì)設(shè)備和材料的要求極高。在項(xiàng)目的中段約5km處，路基因連日降雨出現(xiàn)局部下沉，瀝青攤鋪后不久即出現(xiàn)了裂紋和坑洼。由于該段路基未能及時(shí)進(jìn)行加固處理，加上瀝青攤鋪的溫度控制不當(dāng)，導(dǎo)致成品瀝青混合料的結(jié)合不均勻，路面整體穩(wěn)定性差。同時(shí)由于施工現(xiàn)場(chǎng)地理位置偏遠(yuǎn)，瀝青和集料的運(yùn)輸周期長(zhǎng)，導(dǎo)致部分材料在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)已經(jīng)部分過(guò)期，影響了混合料的質(zhì)量。在項(xiàng)目后期，施工團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)某些區(qū)段的瀝青混合料厚度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，路面平整度也未能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)。以此案例為參考，進(jìn)一步討論如何加強(qiáng)瀝青混合料質(zhì)量控制，確保道路工程的質(zhì)量與持久性。

2 瀝青混合料原材料質(zhì)量控制

2.1瀝青質(zhì)量控制

在高速公路瀝青混合料的原材料質(zhì)量控制中，瀝青作為關(guān)鍵成分。瀝青的來(lái)源與分類(lèi)必須嚴(yán)格規(guī)范，通常采用道路石油瀝青，根據(jù)溫度敏感性分為不同的性能等級(jí)。例如：PG64-22是適用于中等溫度地區(qū)的常見(jiàn)類(lèi)型。瀝青的物理和化學(xué)性質(zhì)要求也極為關(guān)鍵，必須確保其黏度、軟化點(diǎn)、彈性恢復(fù)等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)規(guī)范。例如：軟化點(diǎn)應(yīng)保持在50 ℃以上，以防高溫下瀝青軟化過(guò)度。瀝青的儲(chǔ)存與運(yùn)輸也是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。瀝青在儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)避免與空氣接觸，以防止氧化和硬化，儲(chǔ)存溫度通常維持在150 ℃。運(yùn)輸時(shí)應(yīng)使用專(zhuān)用的保溫瀝青罐車(chē)，確保運(yùn)輸過(guò)程中瀝青不受外界溫度影響[1]。

2.2集料質(zhì)量控制

集料在瀝青混合料中承擔(dān)著負(fù)荷傳遞的重要角色。集料的分類(lèi)與選擇應(yīng)基于其用途和性能要求進(jìn)行，包括粗集料和細(xì)集料。粗集料通常選擇石灰石或花崗巖，細(xì)集料則選擇砂或破碎石。集料的物理性能要求包括粒徑、壓碎值和磨耗值等。粒徑需要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)篩選，以確保足夠的壓實(shí)和排水性能；壓碎值應(yīng)小于30%，以確保集料在壓實(shí)過(guò)程中的穩(wěn)定性；磨耗值（洛杉磯磨耗試驗(yàn)）應(yīng)不超過(guò)30%，以評(píng)估集料在長(zhǎng)期交通載荷下的耐磨損性。集料的化學(xué)穩(wěn)定性必須確保其不含有害物質(zhì)如可溶鹽，這些物質(zhì)可能影響瀝青的黏結(jié)力。集料的質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)估工作包括顆粒大小分析、壓碎和磨耗試驗(yàn)以及化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試，通過(guò)這些測(cè)試可以全面評(píng)估集料的適用性和質(zhì)量[2]。

2.3填料質(zhì)量控制

填料在瀝青混合料中起到微觀填充和改善瀝青黏結(jié)性的作用，常用的填料有石灰石粉、水泥或飛灰。填料的種類(lèi)與選擇應(yīng)基于其對(duì)混合料性能的影響，如增強(qiáng)穩(wěn)定性和降低滲水性。填料的物理和化學(xué)性質(zhì)要求包括粒度分布、顆粒形狀和化學(xué)組成，粒度應(yīng)足夠細(xì)，以便在瀝青中分布均勻，一般顆粒直徑小于0.075mm。填料的質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)估是確保道路質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，檢測(cè)項(xiàng)目包括顆粒大小分布測(cè)試、比表面積測(cè)試和化學(xué)活性測(cè)試。這些測(cè)試幫助確保填料能有效地與瀝青結(jié)合，提升混合料的整體性能。

3 瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程控制

3.1拌合設(shè)備選擇與調(diào)試

在高速公路瀝青混合料的生產(chǎn)過(guò)程中，拌和設(shè)備的選擇與調(diào)試是關(guān)鍵步驟，直接影響混合料的質(zhì)量和均勻性。高效的拌和設(shè)備能保證瀝青和集料能夠充分混合，從而提高道路的使用性能和延長(zhǎng)壽命。拌和設(shè)備主要分為批量式和連續(xù)式兩大類(lèi)。批量式拌和設(shè)備適用于生產(chǎn)精度要求較高的瀝青混合料，可以精確控制每一批次的材料比例和拌和時(shí)間，適合大型、質(zhì)量要求嚴(yán)格的路面施工。連續(xù)式拌和設(shè)備則適用于長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)模生產(chǎn)，其特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，但對(duì)原料的精確控制略遜一籌。性能方面，現(xiàn)代化的拌和設(shè)備通常具備高度自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控瀝青和集料的供給量、拌和溫度和時(shí)間[3]。

3.2生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控

在高速公路瀝青混合料的生產(chǎn)過(guò)程中，監(jiān)控是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控主要包括瀝青、集料、填料的計(jì)量與投料控制、拌和溫度、時(shí)間與均勻性控制，以及成品瀝青混合料的外觀檢查。

3.2.1精確的計(jì)量和正確的投料

使用自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)可以有效保證瀝青、集料和填料的準(zhǔn)確配比。通常情況下，集料的計(jì)量誤差應(yīng)控制在±0.5%以?xún)?nèi)，瀝青的計(jì)量誤差應(yīng)控制在±0.25%以?xún)?nèi)，而填料的計(jì)量誤差則應(yīng)控制在±0.3%以?xún)?nèi)。計(jì)量系統(tǒng)采用電子稱(chēng)重傳感器，實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)至中央控制系統(tǒng)，確保每批次材料的投料比例符合設(shè)計(jì)要求。

3.2.2拌和溫度、時(shí)間與均勻性控制

拌和溫度是影響瀝青混合料性能的重要因素之一。適宜的拌和溫度范圍通常是150～190 ℃，這一范圍可以確保瀝青的足夠流動(dòng)性同時(shí)防止過(guò)度老化。溫度控制需要通過(guò)高精度的溫度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)，并且應(yīng)在整個(gè)拌和過(guò)程中保持穩(wěn)定。拌和時(shí)間依據(jù)材料類(lèi)型和設(shè)備效率決定，一般來(lái)說(shuō)，拌和時(shí)間應(yīng)保證足夠以使材料充分混合，但又不能過(guò)長(zhǎng)以避免瀝青的熱老化，通常拌和時(shí)間為30～60 s[4]。

3.2.3成品瀝青混合料的外觀檢查

成品瀝青混合料的外觀檢查是評(píng)估生產(chǎn)質(zhì)量的直觀方法。檢查內(nèi)容包括混合料的顏色、質(zhì)地和均勻性。成品應(yīng)呈現(xiàn)均勻的黑色，無(wú)明顯的瀝青團(tuán)塊或未混合的集料。同時(shí)還要檢查混合料是否有分離現(xiàn)象，即瀝青和集料分層。外觀檢查通常由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員進(jìn)行，必要時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試進(jìn)一步確認(rèn)混合料的物理和化學(xué)性能。

3.3成品瀝青混合料質(zhì)量檢測(cè)

成品瀝青混合料的質(zhì)量檢測(cè)涉及取樣方法與頻率、物理性能檢測(cè)，以及體積指標(biāo)檢測(cè)。為保證測(cè)試結(jié)果的代表性和準(zhǔn)確性，取樣方法必須遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，一般采用全寬取樣法，確保從每個(gè)批次的瀝青混合料中均勻取樣。取樣頻率應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)量和工程要求設(shè)定，一般建議每生產(chǎn)100t混合料取樣一次，以及在每個(gè)工作班次開(kāi)始和結(jié)束時(shí)進(jìn)行取樣。物理性能檢測(cè)是評(píng)價(jià)成品瀝青混合料性能的重要環(huán)節(jié)，常用的測(cè)試包括馬歇爾穩(wěn)定度和流值。馬歇爾穩(wěn)定度測(cè)試用于評(píng)估混合料在載荷下的穩(wěn)定性，標(biāo)準(zhǔn)要求的穩(wěn)定度通常不低于8000N，這反映了混合料在實(shí)際使用中抵抗變形的能力。流值則是衡量混合料在高溫下流動(dòng)特性的指標(biāo)，其理想值應(yīng)在2～4 mm之間，以確保在夏季高溫條件下仍保持良好的性能。體積指標(biāo)檢測(cè)包括空隙率和瀝青飽和度等[5]。

4 瀝青混合料施工質(zhì)量控制

4.1運(yùn)輸與攤鋪

在瀝青混合料的施工質(zhì)量控制中，運(yùn)輸與攤鋪直接影響到道路的整體質(zhì)量和使用壽命。首先，瀝青混合料的運(yùn)輸過(guò)程中要做好溫度控制，因?yàn)闇囟鹊倪m宜性直接影響到混合料的可工作性和最終性能。理想的運(yùn)輸溫度應(yīng)保持在135～160 ℃之間。這一溫度范圍有助于保持瀝青的黏度，確保混合料在到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)仍具有良好的流動(dòng)性，從而便于攤鋪和壓實(shí)。為了維持這一溫度，運(yùn)輸車(chē)輛通常配備有保溫功能，如使用保溫車(chē)罩或車(chē)廂內(nèi)置加熱系統(tǒng)，防止在長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中瀝青溫度的過(guò)度下降。其次，選擇適宜的攤鋪設(shè)備可以有效保證瀝青道路質(zhì)量。攤鋪機(jī)應(yīng)考慮到攤鋪寬度、設(shè)備操作的靈活性及其適應(yīng)不同道路條件的能力。現(xiàn)代攤鋪機(jī)具備自動(dòng)級(jí)控系統(tǒng)，能夠確保攤鋪的平整度和坡度符合設(shè)計(jì)要求。操作人員在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，必須確保設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置正確，如螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速、攤鋪板的角度等，以保證攤鋪效果的一致性和高質(zhì)量。

4.2壓實(shí)與成型

在瀝青混合料的施工過(guò)程中，壓實(shí)與成型是確保道路性能和耐久性的關(guān)鍵步驟。壓實(shí)設(shè)備的選擇應(yīng)基于混合料的類(lèi)型、施工厚度和交通負(fù)荷的預(yù)期。一般來(lái)說(shuō)，使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行初壓，然后用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓，以確保混合料的密實(shí)度和均勻性。振動(dòng)壓路機(jī)在壓實(shí)粗粒料混合料時(shí)特別有效，因?yàn)檎駝?dòng)可以幫助顆粒重新排列，從而消除空隙。鋼輪壓路機(jī)適用于細(xì)粒料和最終表面層的壓實(shí)，因其平滑的鋼輪能夠提供更均勻的壓實(shí)效果和更好的表面光滑度。其次，壓實(shí)溫度是確保有效壓實(shí)的關(guān)鍵，一般推薦的壓實(shí)溫度應(yīng)在110～150 ℃之間。在此溫度范圍內(nèi)，瀝青混合料的黏度適中，既能保證良好的流動(dòng)性，也足以承受壓路機(jī)的壓力。壓實(shí)速度和遍數(shù)的控制也同樣重要。速度過(guò)快可能導(dǎo)致壓實(shí)不均，而遍數(shù)不足則無(wú)法達(dá)到理想的壓實(shí)密度。

4.3施工接縫處理

縱縫和橫縫的處理需要確保兩側(cè)瀝青混合料的緊密結(jié)合，防止水分滲透和物質(zhì)積聚導(dǎo)致的路面損壞。在處理縱縫時(shí)，一種常用方法是使用熱拼接技術(shù)，即在新舊瀝青混合料之間施用熱瀝青黏合劑，然后用壓路機(jī)從接縫中心向兩側(cè)壓實(shí)，確保兩側(cè)材料充分融合。橫縫處理常用的方法是采用溢出接縫技術(shù)，新鋪瀝青混合料應(yīng)稍微覆蓋舊材料邊緣，通過(guò)壓實(shí)使其形成光滑過(guò)渡。

接縫處的緊密度是防止路面早期損壞的重要因素。確保接縫緊密度的方法包括在接縫區(qū)域多次壓實(shí)，使用小型或手持壓實(shí)設(shè)備在接縫附近進(jìn)行詳細(xì)壓實(shí)，確保接縫兩側(cè)混合料的密度均勻一致。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路瀝青混合料的質(zhì)量控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及原材料選擇、生產(chǎn)過(guò)程控制以及施工質(zhì)量確保。每一環(huán)節(jié)都需嚴(yán)格把關(guān)，以確保最終鋪設(shè)的路面具有優(yōu)良的性能和較長(zhǎng)的使用壽命。通過(guò)科學(xué)管理和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，有效提升道路工程的整體質(zhì)量，從而保障交通安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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