关于沥青路面水损害破坏的施工控制

2012-10-17陈长军马丽娟

黑龙江交通科技 2012年9期

陈长军，马丽娟

(1.齐齐哈尔城建市政工程有限责任公司;2.黑龙江省齐齐哈尔高速公路管理处)

1 引言

近些年来，我国高速公路建设突飞猛进，这些高速公路的面层绝大多数都采用了沥青混凝土路面。经过详细调查，某些高速公路的沥青路面在通车后不久却在不同程度上发现一些早期损害现象，如松散、剥落、泛油和坑洞等，有的路面甚至不到一年就破损相当严重，这些现象与水损害破坏息息相关。着重对沥青路面抗水损害能力进行深入研究，并对施工质量进行全面性控制，建立完善的施工管理制度，供施工及管理者参考。

2 沥青路面施工质量控制

2.1 压实控制

(1)提高设备要求

沥青路面压实设备通常有四种:轮胎压路机、振动压路机、静作用钢轮压路机、组合压路机。

从2001年开始，黑龙江省高速公路建设单位即普遍配备大吨位压路机，目的是保证重量和数量，包括。

①要采用重型的压路机，包括14 t以上的双钢轮以及25 t以上的胶轮压路机。

②对压路机数量上也有较高的要求，必须保证每个作业面后面跟两台双钢轮压路机。每个施工段落需要配备至少两台25 t以上的胶轮压路机。

(2)提高压实标准

黑龙江省在原有设计规范的基础上，为了达到良好的路用性能，进一步提高了压实度标准。对于SMA压实度要求为不小于标准马歇尔密度98%，现场空隙率3.6% ～6.1%。对于Superpave、AC、AK等，压实度要求为不小于标准马歇尔密度98%，现场空隙率3.1%～6.9%。从后期的检测数据来看是完全达到的，证明已经取得了良好的效果。

(3)压实度双控

实行压实度双控标准，即同时按照最大理论密度和马歇尔试验密度进行压实度控制。马歇尔标准试件密度的压实度标准定于98%，SMA定为94% ～96.5%，理论密度压实度定为93% ～97%范围内。从现场实践来看，已经取得了很好的效果，确实能控制住沥青混合料的现场压实度与空隙率。然而将压实度标准提高后，同时也要注意这样会造成沥青混合料的超密。如果压实度超过100%，则现场空隙率必然偏小，小于马歇尔试验空隙率，在现场的空隙率极会出现低于3%的现象。这表明，压实度标准的偏高，不仅对压实功提出了高要求，也同时对施工技术水平提出了更高要求，即必须加强压实度的均一稳定性，减小压实度的离散程度，才能保证压实度与空隙率两个方面同时满足设计要求。

2.2 沥青路面离析控制

在沥青混合料生产过程之中，离析是不可避免的，只可能尽量减少。堆料、混合料拌和、储存、卡车装卸料等的任一环节中均有可能产生混合料的不均匀乃至离析。而混合料产生的各个过程，都对离析有不同的影响。

(1)配合比设计

路面配合比设计过程中，混合料类型的选择是至关重要的，要使沥青面层的层厚与混合料的最大公称粒径相适应，一般的要求是层厚应大于混合料最大公称粒径的3倍，正确的配合比设计对防治混合料离析不可或缺的。混合料设计最易造成混合料离析的是油石比，不考虑级配的因素，油石比低离析的可能更大。

(2)堆料

为保证材料的均匀性，在拌和场必须采用正确的堆料方法。首先要分类堆放，大粒径的集料会快速滚落到下面而小粒径的集料则滚动缓慢，会留在料堆上面，所以在集料的堆放过程中非常容易形成离析。料堆转移的方法对减少堆料离析也很重要，装载机及推土机的装卸方式对料堆的离析和料堆级配的变化很关键，集料应垂直地在料流下移走，操作员应当对整个料堆面工作，不能局部作业，造成离析。

(3)拌合场

拌合场拌和混合料很容易出现离析，间歇性拌和楼与连续性拌和楼产生离析的环节也有所不同。

由于1#热料仓是尺寸最大的一个仓，集料颗料范围是0～5 mm之间的，更容易出现离析。尝试通过在1#热料仓设置挡板，以减少1#热料仓的离析，效果良好。此外，可在1#热料仓的合适位置设置飓风型的除尘机或在除尘袋设置除尘鼓风机在也可以减少1#仓中的离析，但就其效果而言，不如设置挡板的效果。

(4)运料及卸料过程

按照规范要求，装料时应分成三堆，第一堆靠近运料车的前端，第二堆靠近运料车的尾部，第三堆卸在运料车的中间，如下图所示。因为粗集料已经在卡车中间混合过，所以能保证第一堆倾倒的料比较均匀。

当运料车进行卸料时，将混合料一次性全部卸到摊铺机接斗中是很重要的。为了保证料一次性卸掉，需使车箱倾斜一定的角度，运料车的车箱底要保证光滑，然后将运料车的车箱尾部销钉打开，一次性将混合料全部卸到摊铺机中，随摊铺机缓慢前进，中间尽量减少停顿，这样能防止大粒径集料滚落到摊铺机料斗的两侧，从而产生离析。

(5)摊铺过程

摊铺机手不正确的操作或是摊铺过程中受到不良影响都会不同程度地产生离析，为了防治离析，可以采取下列几条措施。

图1 运料车正确装载方式

①任何时候摊铺机中的混合料都不应少于其装载量的40%，不能将摊铺机上刮板露出来，不要把每车卸的料都铺完。尽可能将料一次性卸到摊铺机的料斗。由于摊铺机的料斗比较满时，可以减小运料车卸料时混合料的滚动。

②只有必须需要混合摊铺机接料斗的料时，摊铺机才能允许收起两翼进行拢料。摊铺机料斗的仓门要尽量开大，以保证有足够的料进入螺旋布料器进行摊铺。

③摊铺应尽量保持连续运转。摊铺机启动要快速，摊铺过程中间尽量不要停顿。让生产能力和运输能力与摊铺速度相匹配，故而尽量调节摊铺机的摊铺行进速度。

④尽量保证螺旋布料器连续旋转，施工中应保证螺旋运转的时间在75%以上。

⑤如果螺旋的外侧缺料，粗料就会滚到螺旋布料器的外侧，沿着摊铺的外侧产生离析，进而发生剥落破坏。如果螺旋的料位太低，摊铺出的路面中间会因混合料不够而产生粗料剥落，也会发生剥落破坏。

2.3 沥青路面的渗水控制

反映路面抗渗水能力的指标是渗水系数。渗水系数试验是一种无损检测，相对于压实度检测来说，渗水试验的操作更加简单方便，因此，渗水系数可以作为压实度的辅助指标。对路面的抗渗水性能和均匀性进行检测。我国根据对近年来高速公路渗水指标的研究，确定了临界渗水系数50 ml/min，并以90%合格率作为路段渗水系数合格的标准。从工程实践来看，使用效果良好，在实际施工控制中起到了良好的作用，使新建路面的抗渗水性能得到了较大的提高。

3 施工质量管理

某些沥青路面早期就出现了使用寿命短、损坏严重的现象，很多沥青路面交工后不久就不得不进行维修、改造，耗资巨大。因此提高沥青路面施工技术水平，加强施工管理，已成为目前高速公路建设中迫切需要解决的课题。以下是施工质量管理中重要的两个方面。

3.1 动态控制

沥青路面质量动态控制的核心方法是应用控制图。通过质量过程动态控制图，可以直观的看到施工阶段路面质量各项指标的受控情况，同时也可以看到各项指标的动态分布。

如果在控制图上某指标的点偏向中心线一侧，或者控制图上的点有明显的上升和下降趋势，则说明系统异常，必须采取措施加以解决。当施工参与单位想关注施工过程中可能出现的问题时，控制图可以提供显而易见的判断。施工过程中一些异常因素譬如摊铺机的高程控制系统是必须要严格监控的，必须尽快找出异常现象发生的原因，以便及时采取有效措施加以消除，使得施工过程纳达到设计及规范要求。例如:如果一天中关键筛孔通过率或油石比一直在期望值(生产配合比)的上方，或者有明显的上升趋势，就说明拌和楼沥青筛板或者计量系统可能有误，必须停工对拌和楼及配料仓进行调整。

3.2 质量监督检测制度

随着高速公路的交通荷载日趋复杂以及交通量的不断增加，对路面的质量要求在不断提高。我国某些地区高速公路建设已经开始实行驻厂改性沥青检测制度。随着改性沥青得到了广泛应用，改性沥青的质量控制也在加强。

现场专门派驻专业检测人员，负责取样与监督工作。早在改性沥青生产时，专业试验人员就已经在现场等候，在样品装车前，即按规程进行取样工作，签字、封样后立即送回试验室安排检测试验。抽检的样品送到试验室，马上依据试验室管理程序进行委托，接样员对样品进行密码盲样编号后，随即交给试验人员进行检测试验。当日取样封存，当日送样试验，有效保证了改性沥青检测的及时性，避免引起争议。