沥青混合料面层施工质量控制

2011-08-15王斌

黑龙江交通科技 2011年12期

关键词：摊铺机平整度集料

王斌

(中交一公局桥隧工程有限公司北黑高速公路A1标段)

沥青混合料面层施工质量控制

王斌

(中交一公局桥隧工程有限公司北黑高速公路A1标段)

工程质量控制是决定工程建设成败的关键，而工程质量很大程度上又取决于施工阶段的质量控制。根据工程质量形成的时间，主要从质量的事前控制、事中控制和事后控制三个部分阐述了沥青混合料面层施工的质量控制，为高速公路施工质量控制提供一些参考。

沥青;路面;施工;质量;控制

0 前言

人们常说“百年大计、质量第一”，所以建设工程质量的优劣，在整个社会经济建设中占有重要地位。近年来，我国多次出现单位工程劣质、坍塌等严重质量事故。分析其原因，关键在于施工质量体制不健全、管理组织不到位等原因造成。怎样提高建设工程质量，已成为全社会共同关心的主题。在当前繁重的建设任务情况下，推动高速公路沥青路面建设水平再上新台阶，赶超国际沥青路面先进水平，在学习国内外沥青路面设计与施工等方面先进理念、先进方法的同时，必须要结合实际情况，加强沥青路面的施工质量控制。

1 对材料和设备的控制

1.1 材料的质量控制

沥青路面质量的好坏与原材料的品质密切相关。沥青混凝土所用的粗细集料、填料及沥青的技术指标必须符合JTG F40－2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

(1)集料

集料是沥青混凝土路面的骨架，是受力的主要支撑材料。集料有粗集料和细集料两种。粗集料包括经过加工(轧碎、筛分)而成的粒径大于2.36 mm的碎石、破碎砾石或筛选砾石。对粗集料进行质量控制时应该注意以下几点:①粗集料应石质坚硬、耐磨、洁净、干燥、无风化、无杂质，具有良好的颗粒形状，以接近立方体、多棱角为宜;②集料表面应具有一定的粗糙度，以提高内摩擦角;③集料与沥青应该具有良好的黏附性，以增强沥青混合料的强度和耐久性。选材以碱性材料为好，当需用酸性材料时，应当掺入适量的添加剂，以提高黏附性。细集料可采用天然砂、机制砂或石屑，但高等级公路沥青上，面层沥青混合料应采用与沥青有良好粘结能力的优质天然砂或机制砂。与粗集料一样，细集料应该洁净、干燥、无风化、无杂质，同时要求坚硬级配良好，形状接近立方体。

(2)填料

填料采用磨细的石灰石、白云石、大理石等碱性岩石粉;改性沥青混合料填料采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。进场填料外观不应含泥土、杂质和团粒;小于0.074 mm部分的重量比大于80%;亲水系数小于1.00;含水量应小于1%;矿粉与沥青用量之比取 1∶1.2。

(3)沥青

沥青是最关键的原材料，应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高黏度的优质沥青。并符合针入度、延度、软化点等指标。

1.2 材料、设备存放条件的控制

从材料、设备等进场，到其使用或施工安装通常都存在一定的时间间隔，在此段时间内，如果对材料、设备等的存放、保管不良或时间较长，将可能导致质量状况的恶化，如损伤、变质、毁坏等。因此，应根据材料、半成品、构配件、设备的特点，按照防潮、防晒、防锈、防腐蚀、通风、温度和湿度等方面的不同要求，安排适宜的存放环境，以保证其存放期间的质量。

2 沥青摊铺前的质量控制

2.1 基层清理

清理基层，在表面处治施工前，应将路面基层清扫干净，使基层的矿料大部分外露，并保持干燥。

2.2 基层检测控制

沥青路面是位于路面基层上最重要的路面结构层，它直接承受车轮荷载和大气自然因素的作用，应具有平整、坚实、耐久及抗车辙、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的综合性能，沥青路面施工质量的好坏，直接影响到公路的设计使用寿命及行车安全问题，因此施工前应对路基进行检测。铺筑沥青混凝土前，应检查确认下层的质量，若基层整体强度不足时，则应先予以补强。当下层质量不符合要求，或未按规定摊铺透层、粘层沥青或铺热下封层时，不得铺筑沥青面层。

2.3 施工方样控制

为了控制混合料的摊铺厚度，在准备好基层之后，应进行测量放样，标出混合料松铺度。当采用自动调平摊铺机时，应放出引导摊铺机运行走向和标高控制基准线。

3 现场铺筑的控制

3.1 沥青混合料的拌和控制

沥青混合料的拌和主要是根据生产配合比确定的集料、矿粉和沥青等原材料比例拌制沥青混合料。根据配合比，严格控制各种矿料及沥青、粉料的用量，级配偏差控制在3%以内，沥青用量偏差控制在以0.3%以内。在生产过程中需要严格控制各种原材料的用量和温度。

3.2 沥青混凝土的运输控制

沥青混合料的运输过程需要注意的是:确保沥青混合料不产生过大的温度离析和骨料离析。防止骨料离析关键在于沥青混合料装入运输车时要严格注意装车顺序，在运输车卸料过程中要注意车身抬起的高度。防止温度离析，关键要覆盖好沥青混合料。运输时间一般不得大于0.5 h。目前一些发达国家为了避免沥青混合料的骨料和温度离析，采用中间拌合。

3.3 沥青混合料的试铺控制

试铺是决定沥青混合料配合比是否使用的决定步骤。为了确保试铺的成功，在试铺前一定要进行试拌。试拌时要进行抽提试验，确定拌和楼沥青计量准确度，级配控制是否满足要求，试拌的沥青混合料体积性质是否满足要求。试铺主要是检验混合料拌和、运输、摊铺、碾压是否能满足要求，因此必须充分做好试铺前的准备工作，确保试铺一次成功。

3.4 沥青混合料的摊铺控制

(1)摊铺机的主要作用是按要求的宽度，纵坡，横坡和厚度摊铺热拌沥青混合料并形成均匀的面层结构。用摊铺机摊铺混合料还能提高路面的行驶性能和平整度。

(2)摊铺机由两个主要部分组成——牵引机系统和熨平板，牵引机为摊铺机提供动力。混合料直接从卡车卸入摊铺机料斗，那么卡车在卸载过程中，牵引机系统还推动运输车前行。此外，牵引机系统还需将沥青混合料从前部的料斗内输送至摊铺机后部的螺旋布料器内。熨平板仅通过摊铺机每侧一连接点连接到牵引单元上，且熨平板紧贴在热拌沥青混合料上。当热拌沥青混合料通过熨平板下方时，熨平板对其进行整形和预夯实。

(3)摊铺机开工前应提前0.5～1 h预热熨平板不低于100℃。铺筑过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅，以提高路面的初始压实度。

(4)摊铺机的摊铺速度对熨平板的侵入角有较大影响，所以在摊铺过程中最好能保持匀速前进。当供料和找平采用手动控制时，如果作用在熨平板上的其他力保持恒定，摊铺机速度进行加快就会使得沥青层的摊铺厚度减小。这是因为摊铺速度加快，熨平板的侵入角会减小，摊铺厚度必会相应减小，直到熨平板达到新的平衡状态。相反，摊铺速度下降就会增加面层厚度。

(5)摊铺机的停止和启动给摊铺带来的影响。

①暂定摊铺。

因为摊铺机速度影响熨平板的侵入角，并因此影响面层的平整度，所以摊铺过程中必须保持匀速而不停止。但如果当摊铺机将到料堆尽头前，下一辆运料车没有到达摊铺现场，摊铺机不得不停下来，摊铺机应在料斗里混合料的高度下降至低于闸门和通道口顶部以前尽快且平稳地停下来，这将保持熨平板前混合料恒定，同时在摊铺机启动加速速度时，可保证摊铺机速度的改变对熨平板的侵入角影响最小。当有足够的沥青混合料运至施工现场时，从运料车送至摊铺机料斗内的混合料只需到“半仓”后，摊铺机机手应尽快地启动摊铺机并达到规定的摊铺速度，这样可进一步减小摊铺速度改变对熨平板侵入角的影响。因为混合料保持恒定，那么路面铺筑平整而无凹陷，隆起或离析现象出现。因此对于暂停摊铺机作业时，为保证面层平整度，厚度均匀而无离析，要求做到“快停快启”。

②长时间停止摊铺。

如果在下一辆运料车到达现场之前需要有较长的待料时间，则需考虑设置一条横向接缝。可接受的待料时间，即为混合料仍可进行摊铺与压实并获得所要求的平整度和密实度的时间，主要取决于以下几个因素:摊铺现场的环境条件(空气温度，摊铺层表面温度，风速)，摊铺机料斗里混合料的温度和熨平板底下未压实层厚度。

当料车进行交替时，摊铺机不应低于正常的摊铺速度。

摊铺机必须缓慢，均匀，连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。

3.5 沥青路面的碾压及成型阶段的控制

沥青混合料摊铺平整之后，应趁热及时进行碾压。沥青混合料每层的碾压成型厚度不应大于10 cm，否则应分层摊铺和压实，其碾压过程分为初压、复压和终压三个阶段。碾压分段进行，分段长度控制在30～50 m，即一段初压，一段复压，一段终压，段与段之间应设标志。初压是在混合料摊铺后较高温度下进行，宜采用60～80 kN双轮压路机慢速度均匀碾压2遍，碾压温度应符合施工温度的要求，初压后应检查平整度、路拱必要时应予以适当调整;复压是在初压后，采用重型轮式压路式或振动压路机碾压4～6遍，要达到要求的压实度，并无显著轮迹，因此复压是达到规定密实度的主要阶段;终压紧接着复压进行，终压选择60～80 kN的双轮压路机碾压不少于2遍，并应消除在碾压过程中产生的轮迹和确保路表面的平整度。相邻碾压应重叠1/3～1/2轮宽，压路机转向角度不得大于35°。初压后的沥青混凝土面层不得产生推移、开裂现象;复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹;终压后要求表面平整，光洁，颜色均匀一致，无明显轮迹。对压路机无法压实的边缘及构造物接头处应采用小型压路机或振动夯压实。施工过程中禁止对路缘石及硬化土路肩造成污染，胶轮压路机碾压时需距路缘石边缘5 cm左右。当天碾压的沥青混合料面层应封闭交通，不得停放任何机械设备或车辆，不得散落矿料、油料等杂物。

3.6 施工接缝的处理控制

沥青摊铺过程中要注意接缝的质量控制，包括纵缝、横缝和新旧路的接缝等处，往往由于压实不足，容易产生台阶、裂缝、松散等质量事故，影响路面的平整度和耐久性。

(1)纵缝的处理控制。

纵缝应在后铺部分摊铺后立即进行碾压，压路机应大部分压在已先铺碾压好的路面上，仅有10～15 cm的宽度压在新铺的车道上，然后逐渐移动跨缝碾压以消除缝迹。当半幅施工不能采用热接缝时，宜加设挡板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净，并刷粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层上5～10 cm，摊铺后用入工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走。碾压时先在已压实的路面上行驶，碾压新铺层10～15 cm，然后再逐渐移动跨过纵缝，将纵缝碾压紧密。上下层的纵缝应错开15 cm以上。表层的纵缝应顺直，且位于车道的画线位置。碾压后用3 m直尺检查平整度是否达到要求。

(2)横缝的处理控制。

横缝应与路中线垂直，相邻两幅及上下层的横缝应错位1 m以上。对高速公路和一级公路，中面层、下面层的横向接缝可斜接，但在上面层应做成垂直的平头缝，即平接。其他等级公路的各层均可斜按。铺筑接缝时，可在已压实的部分上面铺设一些热混合料使之预热软化，以加强新旧混合料的粘结。但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。横向施工缝应远离桥梁毛勒缝20 m以外，不得设在毛勒缝处，以确保毛勒缝两边路面的平顺。

(3)新旧路的接缝的处理控制。

新旧路的接缝处理时斜接缝的搭接长度与厚度有关，宜为0.4～0.8 m。搭接处应清扫干净并洒粘层沥青，斜接缝应充分压实并搭接平整。平接缝应做到紧密粘结，充分压实，连接平顺。