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做好沥青混凝土路面施工质量控制的探讨

2014-04-15任建中蔡

江苏水利 2014年1期
关键词:集料摊铺沥青路面

任建中蔡 雷

(1.沭阳县柴沂灌区管理所,江苏宿迁 223662;2.宿迁市市区水务工程管理处,江苏宿迁 223800)

沥青混凝土路面在我国公路建设中被使用越来越多,沥青路面施工过程质量控制的好坏,对路面质量及使用寿命会产生极大的影响,很多的沥青路面早期损坏均与路面施工过程质量控制不到位有着密切的联系。根据现代交通的要求,沥青混凝土路面必须具有足够的强度、稳定性、平整度和抗滑性以及尽可能低的扬尘性。针对这些要求,在沥青混凝土路面施工中,必须从选择材料、配合比设计,到施工过程加以严格控制,才能保证路面的质量。

1 原材料质量控制

对于沥青路面而言,主要原材料包括:集料、沥青、矿粉和外掺剂,其中,影响混合料质量和路面施工质量的主要是集料、沥青和矿粉。

1.1 集料质量控制

对于沥青路面所用集料,其质量控制包含以下环节:矿山选择、开采过程母材质量控制、成品集料加工过程质量控制、成品集料堆放及使用过程质量控制。首先,应结合项目所在地实际情况,选择适合的集料开采地,在选择矿山时需要综合考虑技术性和经济性,技术上主要是考虑母岩的发育程度,风化严重、软弱夹层较多的岩体不宜作为沥青面层集料开采,此外,尽量选择碱性或中性岩石,避免选择酸性较强的岩石,因为酸性石料与沥青的粘附性不好,容易产生沥青膜剥落而出现水损坏。在初步选定矿山之后,要进一步确定母材岩性、物理力学指标,强度、吸水率、与沥青粘附性等路用性能相关指标。经济性主要是考虑运距的问题,避免长距离运输导致集料成本的上升。母材开采,必须要将盖山(岩体上层的覆盖土)全部清除,避免母材中混入大量土块、树枝,进而影响成品集料的洁净程度(含泥量、砂当量指标)。在母岩开采时,为安全和便于施工组织应采用分台阶式开采,并可根据母岩发育情况安排集料生产和使用场合,如可以考虑将集料生产线设置在矿山,也可以设置在拌合站。对于沥青面层用集料,碎石生产线必须采用二级及以上破碎工艺,且必须配备一级整形装置(反击破),以获得形状规整的集料(针片状指标),必须配备除尘装置(布袋吸尘器或水洗除尘),以控制成品集料的洁净程度。生产过程中,传送带不宜架设过高,尤其是细集料,尽量减少集料在传送和下落过程中造成级配离析。生产出来的集料要及时清场转运,避免集料堆放过高,各档集料要做好隔离措施,避免串料。成品集料堆放场地必须硬化、平整,要有完善的排水措施和隔离措施,细集料还需要有完善的覆盖措施。

1.2 沥青质量控制

对于沥青的质量控制,主要是运输过程中的监管。对于进口沥青,要从到港码头开始实施“无缝隙”的沥青质量监管,防止“调包”、“以次充好”和“中途卸货”,对每车沥青都要取样检测,并且留样备检;运输过程中必须要有铅封,出库进场都必须有专人进行取样和数量确认。对于改性沥青,分两种情况:如果是成品改性沥青,其监管手段同基质沥青一样;如果是现场改性沥青,则需要对改性沥青生产过程进行监管,主要是对改性剂掺量、加工温度、加工数量的监控。此外,现场改性沥青要注意及时加工及时使用,避免长时间存放,最大限度地减少改性沥青的离析。

1.3 矿粉质量监管

对于矿粉,在工程实践中主要是监控回收粉的使用。原则上讲,回收粉可以部分使用,但是,掺量不得超过矿粉的50%,建议不宜超过30%,有些项目干脆禁止采用回收粉。因此,在拌合站,需要有专门的回收粉清理装置。为了避免扬尘和二次污染,对回收粉建议采用“湿排”。矿粉必须采用石灰岩等碱性石料加工,并需要检测矿粉的细度和亲水系数指标。

2 做好配合比设计

沥青混合料的质量直接影响到路面施工质量,因此,必须重视沥青混合料的配合比设计和路用性能检验工作。对于高速公路沥青路面,在进行混合料配合比设计时,需要重点考虑其高温稳定性、水稳定性、渗水性;对于低温地区,还必须考虑混合料的低温抗裂性。沥青混合料的配合比设计分为三个阶段:首先,对取料场冷料进行目标配合比设计,并对目标配合比设计进行全部的路用性能试验。其次,在完成目标配合比设计之后,根据设计结果,采用热料仓放出来的热料进行生产配合比设计,生产配合比设计主要是给拌合楼提供生产参数,生产配合比的级配和油石比与目标配合比接近,但允许有细微的调整。生产配合比同样要进行混合料的路用性能检验。拌合楼参数设置主要是转速和仓门大小设置、各档料质量确定、拌合楼筛网尺寸设置等。参数设置完成后,对混合料进行试拌试铺。第三,根据试验路铺筑效果对生产配合比进行微调,以获得路用性能和施工和易性均较佳的沥青混合料。

3 施工过程管理

3.1 沥青混合料拌合

混合料拌和质量主要与拌合楼的稳定性有关,其中,拌合楼的温度控制、筛网设置与参数设置有很大关系。拌合楼的点火装置是个关键点,实践中很多时候拌合楼出现故障就是因点火装置出现问题。另外,拌合楼在放料时要注意串料和花白料,一旦发现存在花白料,要及时查找原因,看是否存在筛网破损、储料仓漏料、拌和时间过短等问题。

混合料出来后要进行目测,首先看是否存在花白料,其次观测混合料级配是否均匀,是否存在细料结团现象,是否存在淌油现象,沥青膜厚度是否均匀,是否覆盖整个石料等。在运输过程中,要根据运距长短、施工当日气温等调整出料温度,同时,必须对料车做好覆盖保温措施,避免混合料出现温度离析。在卸料时,尽量一次性将料卸到摊铺机料斗,避免多次抖动料车料斗,尽可能减少混合料发生级配离析。

3.2 沥青混合料摊铺

3.2.1 沥青含量的直观检查

如果沥青料黝黑,料车上的混合料呈圆锥状或混合料在摊铺机受料斗中“蠕动”,则表明沥青含量正常。如果混合料特别黑亮,料车上的混合料呈平坦状或沥青结合料没有充分烘干,则表面上看起来沥青太多。如果混合料呈褐色,暗而脆,粗骨料没有较完全裹覆,受料斗中混合料不“蠕动”,则表明沥青含量太少。

3.2.2 混合料温度

沥青混合料在正常摊铺和碾压温度范围内,往往冒出淡兰色蒸气,沥青混合料产生黄色蒸气或缺少蒸气,说明温度过高或过低。通常在料车到达工地时,测定混合料的温度,有时在摊铺机后测定。每天早晨要特别注意做这项检查,因此时下承层表面温度和气温都较低,平时只要混合料似有温度较低现象或初次碾压而压路机跟不上时,则应测定温度。测量铺层的温度时,应将温度计的触头插进未压实的面层中部,然后把触头周围轻轻用足踏实,目前也有许多地方采用点温计测定。

3.2.3 厚度检测

摊铺机在摊铺过程中,应经常检测松铺厚度。

3.2.4 表观检查

未压实混合料的表面结构无论纵向或横向都应均匀、平整,无撕裂、小波浪、局部粗糙、拉沟等现象,否则,应查明原因,及时处理。

3.2.5 摊铺中的质量控制

摊铺中常见的质量缺陷主要有:厚度不准、平整度差、混合料离析、裂纹、拉沟等。为了防止和消除在施工中可能发生的各种质量缺陷,应注意以下几点:

(1)浪形基层的摊铺。不必考虑摊铺厚度的均一性,实际混合料的用量应比理论计算的要多。在波浪地段,即使摊铺得很平整,在碾压后仍会出现与基层相似的波形,因此,对有大波浪的基层应在其凹陷处先铺上一层混合料,并予以压实。

(2)摊铺机的操作及调整对摊铺质量影响很大,摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。为了保持恒定的摊铺厚度,当摊铺机速度变快和变慢时,要对厚度调节器进行适当调整,其调整量大小还应根据混合料种类的不同而作相应改变。

(3)沥青混合料的性质也是影响摊铺质量的主要因素。混合料的性质不稳定,易使摊铺厚度发生变化。如果温度过高、沥青量过多、矿粉掺量过多都会使铺层变薄。

3.3 沥青混合料碾压

沥青混合料碾压是沥青路面施工的最后一道工序,也是影响路面施工质量的最关键工序,许多路面的早期损坏都与路面压实度不足有关。沥青路面的碾压分为初压、复压和终压三个阶段。初压宜紧跟摊铺机在高温下完成,初压为静压,使沥青面层混合料处于初步稳定状态,防止边缘塌陷和面层开裂,同时使粗骨料的位置相对固定。

(1)碾压温度。碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。在实际施工中,要求在摊铺过程完毕后及时进行碾压,沥青混合料的最佳压实温度在110℃~120℃之间,最高不超过160℃。

(2)碾压速度。合理的压实速度,对减少碾压时间、提高作业效率具有十分重要的意义。在施工中,保持适当、恒定的碾压速度是非常重要的。一般将速度控制在2~4 km/h,若速度过低,会使摊铺与压实工序间断,影响压实质量,从而可能需要通过增加压实遍数来提高压实度。

(3)碾压遍数。初压一般为1~2遍;复压紧跟初压采用双钢轮振动压路机和胶轮压路机同时进行,钢轮在前,胶轮在后,反复对路面进行碾压,复压是沥青路面压实度形成的最主要阶段,对路面的压实度和渗水系数起到决定作用,复压一般为3~4遍;终压采用1台双钢轮压路机静压,主要目的是消除复压留下的轮迹,使路面平整。

(4)压实质量。压实质量的检测应根据合同有关文件的规定及要求进行。主要检测项目有压实度、厚度、平整度、粗糙度,而且要求表面密实均匀。沥青路面的碾压质量对于路面施工质量和使用寿命至关重要,必须引起足够重视,忽视压实度片面追求平整度的做法是绝对不可取的。

4 结束语

沥青路面质量控制涉及面广,影响因素多。沥青混凝土路面施工的关键是人员、材料、设备的合理配置。在施工过程中要善于总结经验,克服不良人为因素,注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备,并对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制各种试验及检测质量,施工中发现问题应及时处理。只有加强管理,精心组织施工,才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面,创造优良工程。

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