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浅谈影响高等级沥青路面施工工程质量的因素

2011-08-15

科学之友 2011年3期
关键词:矿粉粉尘压实

李 佳

(山西振兴公路监理有限公司,山西 太原 030006)

浅谈影响高等级沥青路面施工工程质量的因素

李 佳

(山西振兴公路监理有限公司,山西 太原 030006)

文章从设计、材料、施工等方面阐述了影响高等级沥青路面施工的若干技术问题,指出只有严格按照设计和施工规范施工,才能保证沥青路面的质量。

高等级沥青路面;施工;工程质量

近年来,我国高速公路建设迅猛发展。由于沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、施工期短和维修方便等优良特性,当前世界各国的高等级公路大多采用沥青路面,我国也不例外。目前,我国已经建成的高等级公路中有90%采用了沥青路面,令人担忧的是,国内已经建成的多条沥青路面高速公路出现了严重的早期破坏。下面着重就影响高等级沥青路面施工工程质量的技术因素和非技术因素两个方面谈谈自己的一些看法。

1 影响高等级沥青路面施工的技术因素问题

1.1 设计方面问题

工程设计是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程,是工程建设的灵魂,是科学技术转化为生产力的纽带。工程设计是否经济合理对能否满足建设单位的使用功能,能否实现项目投资的回收和盈利是十分重要的。

1.2 原材料问题

原材料是施工建设的核心。材料是否符合质量要求,是否符合工程所需,是否达到规范要求,是否有进场合格报告等都关系到施工质量。另外,沥青混合料中配比与工程质量关系密切,无论是中间粒径过大,还是油石比例过大,都会影响施工质量。今后可考虑采取多种形式,联合办石料场。施工单位与料场相结合,定产定销,固定几家大的石料场,保证原材料的质量规格要求。

1.3 回收粉尘问题

沥青混合料中的矿粉,其含量虽然不大,但比表面积大,可占混合料的80%左右,故对提高沥青混合料的力学性能及水稳性起到举足轻重的作用。在使用粉尘时,应注意以下几点:

(1)沥青混合料拌合楼应配备有加入矿粉的设备装置,并能保证粉尘加入比例的正确性,这样可避免因粉尘过多而降低沥青混合料的使用质量。

(2)为保证矿粉与沥青的粘附力更好些,在矿粉进场前要选择石质较好的矿粉,并做亲水系数试验,满足规范要求。粉尘的亲水系数最好不大于1。

(3)经除尘设备回收的粉尘有一部分代替了矿粉,这样生产出的沥青混合料作马歇尔试验,残留稳定度应符合要求。根据有关试验资料表明,回收粉尘使用的越多,将使沥青混合料的马氏试验残留稳定度下降的越多,会影响沥青混合料的稳定性,使内在质量下降,引起沥青路面多种病害的出现。

总之,在使用回收粉尘取代一部分矿粉时,应从沥青混合料的技术品质、公路等级、交通量大小和施工方面等综合考虑。规范中对回收粉尘的用量不得超过填料总量50%的规定,最好降到20%~30%较好。全部用回收粉尘来替代矿料填料石是不可取的。

1.4 沥青混合料路面施工的压实问题

沥青混凝土路面的碾压,是沥青混凝土路面施工的最后一道工序,也是决定沥青混凝土路面质量的关键工序之一。以往沥青混凝土路面铺筑实践证明,许多路面缺陷,诸如路面平整度不符合要求,路面的疲劳破坏、低温剥落、高温车辙、平面裂纹等,都与压实工序质量控制有密切关系。沥青路面压实度的重要性不容忽视。配合比设计的再好,如果压实不好,即使初期压密,也将产生车辙。沥青混合料必须在开放交通前达到稳定的状态。对沥青混凝土材料,不能指望通车后的行车碾压,这与沥青表处贯入式是不同的。因此,压实度是沥青混凝土路面施工中重要的质量技术指标,是施工和质检人员必须重视的问题。

1.5 沥青混合料标准密度问题

路面压实度是一项重要的技术指标,而计算压实度就要涉及到一个必要参数——材料的标准密度问题。规范规定,沥青混合料的标准密度以沥青拌和厂每天取标准试验的马歇尔试验密度值为准,以实测的马氏试验密度的平均值(4~6个试件)作为该批混合料的摊铺路段压实度计算的标准密度使用,这是完全正确的,符合实际情况的。但规范又规定,对于沥青碎石及粗粒式沥青混凝土混合料,可将试验段钻取不少于15个试件的平均密度作为标准密度。在施工中,由于每天要从沥青拌和厂取样试验,以实测马氏试验密度的平均值作为今后大面积乃至整个路段测定压实度的参数,实际上是不合理的,这个问题值得探讨。因为在试验段铺筑之后,每天用的原材料都会有一定的变化,这种变化自然会导致试验密度的差异。

在实际施工过程中,经试验检验,如采取试验段的平均密度作为粗粒式沥青混凝土层的标准密度来计算压实度,会造成某天铺筑路面的压实度本来合格的被判为不合格。所以,粗粒式沥青混凝土还是要以每天马氏试验所得出的平均值作为标准密度值,来检验当天路段的压实度,这样会更客观实际地反映真实情况。

1.6 路面沥青厚度问题

规范规定,高速公路、一级公路面层的总厚度代表值8 mm,极值10 mm,但目前的施工水平要达到这一质量标准是相当难的。因为路面基层采用二灰碎石半刚性基层,施工工艺也不先进,平整度更难达到要求,大平小不平,厚薄不均匀。而且一旦成型刚度大,油面的厚薄难以控制,从现场取芯情况看,差异较大,有的厚度评定甚至不合格。因为厚度指针也是一项主要质量指针,因此在今后施工中,一方面要想办法克服困难,改进施工工艺,保证基层平整度,从而提高油面层厚度的均匀性和稳定性;另一方面,施工时不能过度强调经济效益,有意识降低虚铺厚度系数。要适当提高虚铺系数,保证厚度达到设计要求。

2 影响高等级沥青路面施工的非技术因素问题

2.1 自然因素问题

沥青的物理和化学性质决定了其容易受温度变化的影响,加之沥青路面施工一般都是在露天,不分季节性,施工现场比较开阔,容易受外界温度的影响。温度对沥青耐久性的影响是由于热能加速沥青分子的运动,施工加热除引起沥青中轻质油分挥发外,还能促进沥青化学反应的加速,导致沥青技术性能降低,甚至产生严重劣化;低温时,当沥青路面温度降低时,沥青粘滞度增高,因而强度增大,强度随温度而变化的幅度很大,相差几倍甚至几十倍。气温下降,特别是在急骤降温时,会在路面结构上产生温度梯度,路面面层遇降温而收缩的趋势会受到其下部层次的约束,在面层产生拉应力。当拉应力超过沥青混凝土的强度时,就会造成面层开裂。沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物的非金属(氧、硫、氮)衍生物所组成的混合物。由于其本身的技术特性很复杂,因此透水性与许多技术特性有关。此外,沥青路面的透水性与沥青混合料的空隙率密切相关,空隙率的大小与矿料级配、沥青用量以及压实度有关。从耐久性的角度出发,空隙率大的混合料不耐久。

2.2 施工作业队伍问题

近几年,我国公路建筑市场都在实行招投标的办法来确定施工和监理队伍,很明显招标的主要目的之一在于选择最佳的施工单位,但从实际看,招标工作有一部分没达到这一目的。一些不具备高等级沥青路面资格的施工单位中了标或承担了干线公路建设任务,对施工质量造成不稳定因素。

2.3 工程建设管理问题

在市场利益的驱动下,施工单位往往为了追逐利益的最大化而忽视施工质量,偷工减料,那么就需要一套健全有效的管理机制。在施工过程中可进行动态管理,一方面业主对施工单位实行按实际完成合格量支付,另一方面进一步提高监理工作人员的个人素质,这样各职其位,各司其能,相互监督,相互制约,从而有效地保证了施工质量,工程建设才能顺利完成。

3 结束语

公路工程建设的特点是路线长、投资大、工程量大,影响因素很多,而且这些因素是不确定的。本人认为公路建设也应该体现可持续发展的思想,先破坏后治理的观点应该遭到摒弃。在追求利益的同时,必须保证施工质量,完全寄希望于后期维修和养护,会增大资金投入,影响交通运营。在建设过程中,任何一个环节出现问题,都会给工程质量带来严重后果。因此,搞好工程质量需要各设计、管理、施工、监理单位的密切配合,协同作战,打造优质工程。

[1]中华人民共和国行业标准.JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[s].北京:人民交通出版社,2004.

Discussion on the Factors Influencing the Project Quality of High-grade Asphalt Pavement Construction

Li Jia

The article discusses a number oftechnical problems influencing high-grade asphalt pavement construction from the aspects of design,material,construction,etc,and points out that only strictly obeying the design and construction standards can ensure the quality of asphalt pavement.

high grade;asphalt pavement;construction;project quality

U416.217

A

1000-8136(2011)05-0066-02

李佳,1981年9月出生,2005年毕业于长沙理工大学公路工程管理专业,助理工程师。

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