瀝青混凝土路面工程的施工質量控制探討
2016-07-05
從我國高速公路建設以來，瀝青混凝土路面就在高速公路建設中廣泛應用。隨著科技的不斷發(fā)展，許多新技術、新材料在高速公路中都得到了實際應用，各種規(guī)范、技術標準得到了完善和健全，但在實際施工中，尚有許多值得探討的問題，本文著重從瀝青混凝土路面施工的全過程控制進行一些實用技術上的探討。
1. 準備階段
1.1 熟悉設計圖紙、招標文件及合同規(guī)定。 熟悉設計圖紙、招標文件及合同規(guī)定是準備階段的首要任務，通常由項目經(jīng)理部主要負責人召集與項目有關的技術人員對招標文件及設計圖紙進行詳細的分析和研究，找出存在的問題及時和業(yè)主進行溝通解決，并掌握項目規(guī)模并準確的計算出瀝青混凝土的數(shù)量，為合理確定施工計劃打下基礎。
1.2 人員配置。 瀝青混凝土路面施工時各工序相互聯(lián)系非常緊密，而且往往是連續(xù)作業(yè)，所以人員配置都是雙班制，在關鍵工序上要多配置幾名責任心強、技術較好的人員。在每一個班都要配備足夠的人力，并應進行技術交底，使他們明白自己應該作什么，怎么才能做的更好。
1.3 瀝青混凝土配合比設計。 瀝青混合料的配合比設計應遵循現(xiàn)行規(guī)范的有關規(guī)定執(zhí)行，通過熱拌瀝青混和料的目標配合比、生產(chǎn)配合比及生產(chǎn)配合比驗證三個階段，確定礦料級配及最佳瀝青用量。這項工作由工地試驗室負責完成，由工地試驗室準備原材料，送到具有一定資質的檢測機構或業(yè)主指定的檢測機構的專業(yè)試驗室去做。這項工作要盡量提前，最好能在貯備原材料前完成。因為有了配合比，就可以準確的確定材料的各種規(guī)格及數(shù)量。同時也可避免怠工發(fā)生，保證計劃的有效實施。
1.4 拌和場設置。 拌和場設置需要充分考慮場地位置在運輸上的經(jīng)濟合理性，場地要寬大、平整，并對環(huán)境及周圍居民無影響，且不受洪水侵擾。場內(nèi)運輸?shù)缆芬秸?、方便，進出的各種機械車輛要方便掉頭，減少相互之間的干擾，指示標志要齊全到位。同時要將油料及瀝青等易燃物品與電源及各種加熱設置隔開，動力用電是自供還是接入電網(wǎng)也要考慮。
1.5 材料的準備。
1.5.1 做好瀝青混凝土路面所需各種材料的采購非常重要，材料的質量是瀝青混凝土路面質量好壞的重要因素。材料的數(shù)量是否充足直接影響到工期及路面鋪筑的質量，所以對材料工作要給以充分的重視和管理，材料選廠以后要送到具有一定資質的檢測機構或業(yè)主指定的檢測機構檢驗合格后方可進場，同時要隨機抽檢，保證進場的材料滿足質量技術指標的要求。
（1） 瀝青是最關鍵的材料，直接從生產(chǎn)廠家訂購，一般設計文件都有明確要求，通常使用的標號為AH - 90、AH - 110。瀝青運到工地現(xiàn)場后，工地試驗室要按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中的要求嚴格抽檢。工地試驗室主要檢查針入度、延度及軟化點，其它指標可根據(jù)需要選做。瀝青的貯備要用專用貯備罐，專用貯備罐安全、防水、保溫、無浪費，加熱使用方便。值得注意的是，瀝青在儲罐中的貯存溫度不宜低于130℃，加熱時溫度要控制好，石油瀝青一般不得超過170℃，否則容易老化。另外，瀝青的脫水也很重要，過多的水分會使瀝青在加熱時膨脹溢罐，引起浪費，嚴重者造成火災。 瀝青在工地的貯備量以市場的供應量及生產(chǎn)規(guī)模合理確定，通常以能滿足工地5d的需要量為最佳。
?。?） 各種規(guī)格的碎石是瀝青混凝土路面的骨架，是受力的主要支撐材料，碎石的規(guī)格以瀝青混凝土各面層的厚度及配合比確定。在實際工作中，碎石的規(guī)格首先由面層的級配類型確定最大值，如AC- 20 I型要求的最大粒徑碎石必須小于31.5mm。
1.5.2 其次，要確定碎石的不同規(guī)格的分類，目前，瀝青混凝土路面施工技術規(guī)范中碎石粒徑與實際的碎石生產(chǎn)商所用篩子的篩孔尺寸不盡相同。如AC - 20 I型規(guī)范中的篩孔尺寸為31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075 （ 4.75以下篩孔尺寸暫不考慮） ，而碎石生產(chǎn)商的篩孔通常是以5mm為模數(shù)的尺寸。從經(jīng)驗來看，采用AC -20 I型結構層所用碎石時，可以用19～31.5mm、16～19mm、13.2 ～16mm、9.5 ～13.2mm、4.75 ～9.5mm五種規(guī)格的碎石。具體各種規(guī)格的數(shù)量以配合比及級配要求確定，確定方法以圖解法試配。瀝青混凝土面層用碎石、砂、石屑及礦粉組成混合料，理論級配中每種規(guī)格材料的用量是確定的。而實際工作中，由于單獨碎石、砂、石屑的級配中不是很穩(wěn)定均衡，故在工地準備材料時要隨時抽檢篩分，不斷進行微小的調整。這樣整個材料的采購、貯備就非常準確。采購量以總用量的90%控制，這樣不會造成某種材料過多或過少，對工程的成本是有利的。另外，工地所用的任何砂石材料最好都是干燥的，且所存放場地要硬化，材料堆放整齊有序，各種材料要分開，避免混料，且規(guī)格型號、產(chǎn)地標識明確。材料有專人負責，要覆蓋防雨和塵土，這樣可以提高生產(chǎn)率，并使最終的瀝青混合料質量穩(wěn)定。
1.6 設備的安裝調試。 瀝青混凝土混合料的拌和質量及產(chǎn)量，與所選瀝青混凝土拌和設備有重要關系，拌和設備要能滿足工期的要求及工作的連續(xù)性要求。路面的平整度主要取決于攤鋪機，攤鋪機應根據(jù)路面寬度及路面等級進行選用，盡量采用熱接縫，避免冷接縫，同時攤鋪機的生產(chǎn)效率要高。壓路機采用雙鋼輪振動壓路機及輪胎壓路機的組合作業(yè)，數(shù)量由實際工作量確定。其它設備均要與整個施工環(huán)節(jié)相匹配?？傊?，設備在選用上要以故障率低且性能優(yōu)越為宜。
1.7 工作面的提供。 瀝青混凝土面層是鋪筑在半剛性的基層之上，基層的強度、平整度、彎沉的大小，對瀝青混凝土面層有至關重要的影響。所以，提供一個平整、干凈、有足夠強度的工作面是必須的?；鶎由厦嬉獮⒉家欢〝?shù)量的透層油一般是陰離子乳化瀝青，其用量為0.9～1.0L /m2 ，瀝青混凝土各面層之間要灑布粘層油，一般采用PCR型快裂陽離子改性乳化瀝青，用量： 0.3L /m2 。 2. 鋪筑階段
鋪筑階段主要工序是：瀝青混凝土混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓、檢測、缺陷處理等。
2.1 瀝青混凝土拌和。 瀝青混凝土拌和時要控制其溫度、油石比及材料的級配。油石比的控制是利用電子稱量器，對各種材料進行分別稱量。而級配的控制方法是兩級控制，先是從各個冷料倉的出料斗門及皮帶轉速進行初控，經(jīng)過混合并由運料皮帶及提升機送進振動篩，由振動篩重新篩分，振動篩的尺寸選擇要基本與規(guī)范中的篩孔尺寸一致。振動篩一般只有4級，可以取與規(guī)范中篩孔尺寸相近的并進行分段。拌和設備自動化程度比較高，各種數(shù)據(jù)隨時可以通過操作室的指令進行調整。工地試驗室要隨時抽檢油石比及級配，只要正常，調好的設備不允許隨意改變各種數(shù)據(jù)的設置。拌和過程中常見的缺陷是瀝青混凝土混合料油石比不準確，含油量時大時小，溫度忽高忽低，有時個別粒徑偏離級配曲線等?？傊缓细竦幕旌狭鲜遣荒艹鰣龅?，只能作廢料處理。
2.2 瀝青混凝土的運輸。 瀝青混凝土運輸時宜用15 t以上的自卸汽車，裝料前在汽車翻斗內(nèi)抹一層柴油與水的混和物，以防止粘料。另外，裝好料的汽車要用保溫布覆蓋，然后可以出場。運輸時間一般不得大于0.5h，運輸車到達現(xiàn)場后，保溫布不要急于掀開，等到攤鋪時再掀開，以免溫度損失。
2.3 瀝青混凝土的攤鋪。 運料車輛到達攤鋪機作業(yè)面時，攤鋪機要調好初始狀態(tài)。攤鋪厚度、寬度以設計為準。攤鋪機熨平板的仰角要準確，行走速度要穩(wěn)定，一般應控制在2～4m /min，找平裝置要能正常的工作?，F(xiàn)在許多攤鋪機都配有無接觸式均衡梁，該套裝置是利用電腦對聲鈉探頭獲取的幾個垂直點距離進行處理，及時對攤鋪機熨平板提升裝置進行控制，平整度是能夠保證的。攤鋪機正常時，方向的調整很重要，操作手要集中精力，精心操作。另外，對履帶底部及聲鈉探頭下面的基層上的雜物要清除干凈。還要指揮好運料車輛，不能碰撞攤鋪機。攤鋪機要連續(xù)作業(yè)，如因故停止時間較長，則應抬起攤鋪槽，設置橫縫，以保證路面平整度及滲水要求。
2.4 攤鋪層碾壓。 攤鋪成型后及時進行碾壓，碾壓前技術人員要認真檢查，發(fā)現(xiàn)有局部離析及邊緣不規(guī)則時要進行人工修補。輕型雙鋼輪壓路機先穩(wěn)壓一遍，穩(wěn)壓時尤其注意起步及停車的速度。碾壓時力求速度均衡、行走要直、工作面長度不要大于50m。穩(wěn)壓完成后即可進行復壓，復壓完畢后用輪胎壓路機進行終壓，最后用雙鋼輪進行感光，直到?jīng)]有輪跡為止。碾壓過程中技術人員要隨時檢查，發(fā)現(xiàn)有缺陷及時處理。壓路機的行走速度控制在4km /h，必須帶有碾壓輪灑水功能。
2.5 施工縫的處理。 瀝青路面施工縫處理的好壞對平整度有一定的影響，通常連續(xù)攤鋪路段平整度較好，而接縫處較差。因此，接縫水平是制約平整度的重要因素之一。處理好接縫的關鍵是切除接頭，用3m直尺檢查端部平整度，以攤鋪層面直尺脫離點為界限，用切割機切縫挖除。新鋪接縫處采用斜向碾壓法，適當結合人工找平，可消除接縫處的不平整，使前后兩路段平順銜接。
3. 檢測及缺陷處理
（1） 檢測貫穿于瀝青混凝土路面施工的全過程，碾壓成型后的路面必須滿足設計要求。檢測內(nèi)容包括：測定彎沉、平整度、厚度、寬度、高程及密實度等工作。平整度的測定有兩種辦法，一種是用6m長鋁合金尺桿（規(guī)范要求是3m直尺） ，另一種辦法是車載連續(xù)平整度儀。兩種辦法都要用到，對局部可采用6m直尺，對比較長的范圍可采用車載連續(xù)平整度儀。兩種辦法綜合使用，可以準確的測定路面的平整度。彎沉使用彎沉儀進行測定，每20m一個斷面。厚度、寬度及高程的測定在此不再詳述。 密實度是在現(xiàn)場用鉆芯機進行鉆芯取樣，然后將試件帶到試驗室后，做馬歇爾試驗及其它試驗，經(jīng)過試驗數(shù)據(jù)的處理，可以評價瀝青混凝土路面的內(nèi)在物理力學性能。
（2） 常見瀝青混凝土路面缺陷是多種多樣的，從使用效果來看，主要表現(xiàn)在路面波浪、橫縫跳車、密實度不夠、局部推移、松散、離析、隆起等，這些缺陷都是施工過程中造成的。路面波浪在施工過程中主要是由于攤鋪機造成的，瀝青混合料軟弱或混合料溫度組成的變化導致混合料勁度的不均勻也是其中因素之一。消除波浪的主要辦法是調整好攤鋪機的性能，同時要求瀝青混合料要保持穩(wěn)定的溫度及級配。找平系統(tǒng)要處于良好狀態(tài)，操作人員要隨時檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。橫縫跳車主要是工藝上的問題，橫縫在處理時要將已成型的路面切齊，并在接觸面上澆灑粘層瀝青。攤鋪機在開鋪前掌握好松鋪系數(shù)，剛攤鋪完人工及時修補。碾壓時先橫向碾壓，再縱向碾壓，經(jīng)過這樣處理一般不會出現(xiàn)跳車。 密實度不夠的主要原因是油石比不準確、級配曲線中細料出線、壓實遍數(shù)不夠或壓實機具偏輕造成的。離析主要是攤鋪機傳料器造成的，應用人工及時處理。局部推移、松散、隆起主要原因是基層軟弱、油石比偏大、混合料級配不穩(wěn)定、壓路機起停速度太快等因素造成的。
?。?） 資料的收集整理。瀝青混凝土路面施工過程中各種材料的自檢資料，質量評定資料都是非常重要的。要真實準確的記錄每一個工作環(huán)節(jié)的詳細數(shù)據(jù)，資料要歸檔存放，資料的種類包括各種檢測試驗表、照片、聲像及原始記錄。做好資料是竣工驗收的關鍵依據(jù)。
4. 結束語
瀝青混凝土路面施工質量涉及的面很廣，影響因素很多。其施工的關鍵是項目的管理水平、人員的綜合素質、材料的質量、設備的合理配置。在施工過程中要善于總結，克服不良人為因素，注重引進新技術、新材料、新工藝、新設備。對整個施工過程實施有效的動態(tài)管理，嚴格控制各種試驗及檢測。施工當中發(fā)現(xiàn)問題及時處理，只有加強管理，精心組織施工，才能鋪筑出高質量、高水平的瀝青混凝土路面，創(chuàng)造優(yōu)質工程。
