山东高速工程咨询有限公司 山东济南 250002
摘要:通过济南绕城高速济南连接线工程等工程实例。详细介绍了高等级公路路面施工质量控制对:碎石加工、原材料质量控制、沥青混合料配合比设计、沥青混合料运输、离析的控制、沥青路面摊铺、碾压、施工接缝的处理、平整度的控制以及施工质量检测等工序的质量控制要点进行总结,并提出了关键工序中的控制指标及相关控制方法,力求有效地控制施工质量。
关键词:沥青路面;质量控制;检测;工序
济南绕城高速济南连接线工程在沥青路面的施工质量控制工作中,针对本项目地处济南南部山区,结合济南的气候特点,以设计图纸和技术规范为依托,突出新思路和设计方法。在提高沥青混合料的路用性能和完善沥青结构层的使用特点,在原材料质量、沥青混合料配合比设计、施工工艺及质量检测等方面进行探索。
1 工程概况
山东省济南市济南绕城高速济南连接线工程,是济南市中心城区骨干路网与高速公路连接规划中“一环两横两纵”快速路系统中的“一纵”,连接了济南南绕城高速和济南东绕城高速。该工程位于温带季风气候区,冬季属寒冷地区,气候四季分明。桥梁隧道比例达75%,双向八车道。
主线及互通立交匝道路面结构形式
上面层:4cm厚SMA-13沥青玛蹄脂混合料(SBS改性沥青);
中面层:5cm厚AC-16C改性沥青混凝土(岩沥青);
下面层:6cm厚AC-20C沥青混凝土(A级70#机制沥青)
基层:36cm厚4%水泥稳定碎石(水泥掺量为参考计量,以7d无侧限抗压强度达到4-6MPa为准);
底基层:18cm厚3%水泥稳定碎石(水泥掺量为参考计量,以7d无侧限抗压强度达到2.5-4.5MPa为准);
垫层:15cm级配碎石(零填及挖方路段)
2 沥青混合料配合比设计
按照《公路沥青路面施工技术规范》要求,公路沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验法,保证良好的动稳定度、冻融劈裂、低温弯曲等路用性能,其配合比设计经目标、生产及生产配合比验证三个阶段进行,确定沥青混合料最终的材料类型、矿料级配以及最佳沥青含量。
沥青混合料配合比设计之初,技术人员考虑到在《公路沥青路面施工技术规范》中,济南分区在1-3-2区,但对济南南部山区的区域性气候特点而言,夏炎热时间较短,冬季山区阴冷且潮湿时间较长,而且本项目山区路线纵坡偏大、桥隧比例较大的特点,因此高温性能和密水性应作为第一侧重点,低温性能可作为次要侧重点。
公路主线三个路面结构层沥青混合料配合比设计见表1。
3 沥青混凝土路面施工质量控制
3.1 路面用碎石加工质量控制
本项目特点之一隧道开挖量较大,山体石材均为石灰岩,材质坚硬密实,为减少弃方,总承包项目部建有碎石生产设备。在碎石加工生产线中,考虑保证碎石加工质量、生产工艺的选择及加工设备选型匹配的影响因素。
3.2 严格控制碎石加工质量和验收工作
(1)避免碎石级配变异带来的不利影响,粒径通过率与设计级配中相应粒径的通过率误差在±5%范围以外的碎石严禁进场;每天使用前对料仓内碎石进行筛分试验,若与设计级配中碎石筛分结果通过率相差大于2%时,应及时对生产配合比进行调整,确保沥青混合料的合成级配尽量与设计级配相近。
(2)拌和站碎石质量控制。碎石堆放时不得存在混料现象发生;加强细集料粉尘及砂当量试验,同时细集料必须加以覆盖,以免淋湿,而导致结团堵塞冷料仓出口和降低拌和楼干燥器加热效率;各冷料仓应有标识标牌,装载机操作手明确每日上料要求,避免上错料和过程中料斗等料;装载机更换不同规格碎石时,必须将斗中碎石彻底倾倒,不得遗留斗中碎石。
3.3沥青混合料离析的控制
通常来讲,沥青混合料离析分为温度离析和级配离析。
3.3.1 沥青混合料温度的控制
(1)沥青混合料拌和应根据矿粉的掺加数量来控制集料的烘干温度和沥青加热温度,以保证沥青混合料出机温度满足要求并基本保持恒定,避免引起沥青混合料的温度差异;(2)沥青混合料在运输车中存放时间应尽可能缩短,由于沥青混合料外露面及车厢接触面温度散失较快,宜形成表面结团,导致温度不均匀导致摊铺和压实质量降低,要求车厢采取覆盖保温措施;(3)沥青混合料摊铺后,由于上表面、下承层接触面温差较大而导致沥青混合料温度损失较大,因此沥青混合料裸漏时间不宜过长,并要求压路机紧跟碾压;(4)要求压路机必须紧跟摊铺机碾压,碾压工序应该紧凑,在保证压实效果的前提下,尽量在最短的时间内完成碾压,以获得理想的压实效果。
3.3.2 沥青混合料的级配离析
(1)本项目采用中大1900型超宽沥青混合料摊铺机,该型号摊铺机具摊铺断面可达15m且具有防离析功能;(2)运输车辆在拌和楼下接料时,沥青混合料在下落过程中粗集料会滚落至车厢四周,因此运输车辆应按照前、后、中的顺序逐盘移动车厢,以减少离析程度;(3)摊铺机在摊铺过程中,喂料器中混合料数量以满足摊铺又不发生溢料为宜;(4)摊铺机喂料器中螺旋滚轴应保证送料顺畅,否则宜形成粗集料集中而产生离析。
3.4 沥青混合料的摊铺及碾压
3.4.1 温度对沥青混合料压实性能的影响因素
沥青混合料的矿料级配、沥青性质、压实温度等因素对压实性能有较大影响,保证压实度的前提是科学的碾压温度,因此只有掌握碾压效果受施工温度的影响规律,达到良好的压实结果,才能谈及良好的路用性能。
3.4.2 沥青混合料压实质量的控制要点
(1)沥青混合料摊铺温度的高低,直接影响沥青路面的压实质量。在摊铺机摊铺后要求压路机尽可能的紧跟碾压,合理确定碾压段长度,通常不超过60到80米,以保证沥青路面的压实效果。
(2)合理的压实速度与遍数,对减少碾压时间,提高碾压效率有重要的影响作用。
(3)压路机设置合理的振幅和振频,可以获得最佳的碾压效果。
3.5 沥青混合料路面施工中平整度的控制
(1)保证沥青混合料质量,避免级配离析,防止由于粗细不均匀而导致表面不平整;(2)控制好下承层的平整度,以免因为底面局部不平导致沥青混合料摊铺压实后不平整;(3)摊铺机的操作对摊铺效果有很大影响,保持摊铺机行进速度和夯实一致性,调整好熨平板的角度、螺旋布料器送料的高度及其与熨平板的距离、挡料板高度、熨平板充分预热、避免运料车碰撞摊铺机等措施,都能够有效提高平整度;(4)碾压过程也是影响平整度的因素之一,碾压时保证紧跟慢压、高频低幅,碾压时主动轮在前,防止沥青混合料被挤压隆起。
4 结语
随着我国经济建设的快速发展,对于沥青路面铺装的质量要求也越来越高,较好的保证高速公路沥青路面施工质量,与施工过程中的管理、检查、验收等各个环节密不可分,建立全面的的施工质量控制体系,对保证沥青混凝土路面路用性能充分发挥重要因素。因此,建立专业施工队伍和专业化强的管理机构,能有效提高施工质量,为沥青混凝土路面的发展提供可靠保障。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部.公路沥青路面施工技术规范[S]。北京:人民交通出版社,2004.
[2]陈少幸.PQI在沥青路面压实度检测中的应用[J].压实机械与施工技术,2005,(7):54-56.
[3]中华人民共和国交通部.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S]。北京:人民交通出版社,2011.
论文作者:房成林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/20
标签:沥青论文; 碎石论文; 济南论文; 压实论文; 温度论文; 质量控制论文; 路面论文; 《基层建设》2017年第31期论文;