广东华路交通科技有限公司
摘要:针对沥青混凝土路面施工中的关键环节, 有关的技术指标及质量标准和相关的施工管理等环节、着重就其施工监理控制进行了探讨和归纳。
前言
沥青混凝土路面 是目前国内高速公路面层普遍采用的结构形式, 一般分为下面层、中面层和抗滑磨耗层。笔者参加了高速公路路面新建和改建工程项目施工和监理, 认为路面面层施工的全过程, 有必要在技术管理和实施监理方面不断地具体化, 使之更科学、更系统。路面面层的全面质量控制, 主要从材料的使用、配合比的设计和混合料的拌和、现场摊铺碾压作业、试验检测及评定等几个方面来实现。
1 对原材料质量的监理措施
高速公路的面层材料一般是由重交通道路石油沥青粗集料、细集料、和填料组成的。沥青选择的原则是依据设计提供的型号选择由选用各项指标稳定符合要求的厂家产品的石油沥青或者直接由建设部门指定相关产品。在沥青混合料拌合场地存放时，必须对不同标号、不同厂家的沥青分开存放，且将贮存温度严格控制在130～180摄氏度之间并用导热油加热。为了确保沥青的质量还需要试验室配备足够的试验人员通过对沥青进行取样试验的方式在工地负责现场的质量控制，取样也有着特定的要求，取样时，取样提斗要深入沥青里面并搅动目的是为了使样品均匀，取样时需要将。主要进行检验的项目由针入度、软化点、延度构成三个指标构成。矿料由如下材料构成：组成混合料的细集料、粗集料、填料。在使用过程中首先要保证矿料具有一定的级配要求还要确保其洁净程度、干燥程度符合相关要求确保其足够干燥且不含有任何杂质。粗集料（碎石）的强度，油排水性和耐磨耗性也要符合相关要求，如果粗集料的形状不规则还需要通过采用反击式设备进行加工破碎。总之，粗集料的抗冲击性指标、坚硬指标、耐磨指标等符合要求，目的是使抗滑表层能够直接受承受车辆荷载的反复作用。
1. 1 沥青
石油沥青根据设计提供的标号, 选用各项指标稳定,符合要求的厂家的产品, 或由建设部门指定。在到场的质量控制上, 由工地试验室配备足够的试验人员, 对每一车沥青的针入度、延度、软化点取样试验对于AH - 110 型沥青, 其针入度( 25℃ , 100g, 5S ) 的范围在100 ~ 120 ( 0.0mm) ; 延度( 5cm/ min, 15 ℃) ≮100cm; 软化点41 ℃ ~51 ℃ 。AH - 90 型沥青, 针入度( 25 ℃, 100g, 5S) 介于80~100( 0. 1mm) ,延度( 5cm/ min, 15e℃) ≮100cm, 软化点42℃~ 52℃。如达不到以上指标要求, 必须退货。取样时, 取样提斗深入沥青里面, 并搅动, 使样品均匀。在沥青混合料拌和场地存放时, 必须对不同厂家、不同标号的沥青分开存放, 且贮存温度严格控制在130℃ ~ 180 ℃ 之间, 用导热油加热 。
1. 2 矿料
矿料( 即组成混合料的粗集料、细集料和填料) 应洁净、干燥、无风化、无杂质, 且有一定的级配要求。
1. 2. 1 粗集料
粗集料( 碎石) 还应具有足够的强度, 耐磨耗性和亲油排水性, 具有良好的颗粒形状, 宜采用反击式设备破碎加工。抗滑表层由于直接受车辆荷载的反复作用, 其粗集料更应达到坚硬、耐磨、抗冲击性好等指标要求。在目前的施工项目中, 根据我国制定的标准, 粗集料的主要技术指标如下控制: 压碎值Z 28%, 洛杉矶磨耗损失≯30%, 视密度≮2. 50t / m3, 吸水率≯ 2. 0%, 对沥青的粘附性≮4 级, 细长扁平状颗粒含量≯15%, 石料磨光值<42BPN 等。筛分试验统一使用方孔筛。粗、细集料的区别以2. 36mm 为界。
1. 2. 2 细集料
细集料宜采用优质砂或机制砂, 其质量技术要求为:视密度≮2. 50t/ m3, 坚固性( > 0. 3mm 部分) ≯12%, 砂当量≮60%。筛分试验使用标准的方孔筛。
1. 2. 3 填料
填料应选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, 原石料中的泥土、水锈等杂质应除净, 要干燥, 洁净。质量技术要求应符合: 视密度≮2.50t/ m3, 含水量≯ 1%, 亲水系数< 1, 无团粒结块现象。现场堆放时注意覆盖, 防雨防尘。
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1. 2. 4 矿料
试验矿料各项指标的试验应分批次, 除常规试验外,料场或料场岩层变化, 必须做矿料试验, 包括工地试验和监理的抽检试验。不同料场, 不同石质, 不同规格的矿料要分别堆放, 如场地限制, 要采用严格的隔离方式。到场而未做试验的材料, 要单独就近存放, 待检验合格后, 再集中于主料场存放。抗滑表层用集料, 应经水洗、风干后使用。
2.配合比的设计和混合料的拌和
2. 1 配合比的设计
沥青混凝土混合料的配合比设计[3] 是保证路面工程质量的极其重要的技术内容, 在选定符合要求的材料后方可进行。一般分为3 个阶段: 目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。
2. 1. 1 目标配合比设计
目标配合比是用试验合格材料, 根据级配要求的用量比例, 通过做混合料的马歇尔试验, 确定最佳沥青用量。以目标配合比的结果, 确定间歇式拌和机各冷料仓的供料比例和进料速度。
2. 1. 2 生产配合比设计
而生产配合比是取用拌和机2 次筛分后进入热料仓的材料筛分, 确定材料比例, 供拌和机操作室使用。反复调整冷料仓进料比例, 使之达到理想状态, 再取最佳配合比的最佳沥青用量及最佳沥青用量的0. 3%, 这样3 个沥青用量做马歇尔试验, 得到生产配合比的最佳沥青用量。根据生产配合比, 试拌试铺路面试验段。
2. 1. 3 生产配合比验证
生产配合比验证是试验段实现的, 用试验段使用的混合料及取芯样品做试验, 由结果确定标准配合比, 作为生产上控制的依据和质检的标准。
2. 2 混合料的拌和
混合料的拌和, 对于高速公路和目前石料生产规模小, 不统一, 不均匀的现状, 要求使用间歇式拌和机, 经过烘干和二次筛分以后拌和成混合料。控制好冷料仓上料,烘干时间, 出料方式等因素, 上料时避免将料堆底面的杂质铲起。材料的加热温度由控制室控制, AH- 110 型沥青在140℃ ~ 160 ℃之间, AH - 90 型在150 ℃ ~ 170℃ 之间,矿料温度在160 ℃ ~ 180% 之间, 填料不加热。这样, 在我省各地区路面施工季节, 混合料出厂温度稳定地控制在140 ℃ ~ 160℃ 之间。如果混合料的温度过高, 将影响沥青与矿料的粘结力, 甚至造成糊料、色泽暗谈, 要禁止使用,在出料后经常检查。拌和时间应经过试拌确定, 以达到拌和均匀, 所有矿料颗料全部裹覆沥青结合料, 不得有团粒和花白料, 拌和时间控制在30s~ 50s, 其中干拌时间Y5S。在出料装车时, 安排专人检查, 不合格料废掉。控制室应逐盘打印拌和数据资料, 以便发现问题时研究参考, 并方便监理对工作的检查, 混合料拌和是路面工程质量控制的关键性环节。
3.试验段的试铺
高级公路面层在施工前应铺筑试验段。试验段的长度应根据实验目的确定，宜为100~200M。试验段宜在直线上铺筑。分试拌及试铺两个阶段，包括下列实验内容：
3.1据沥青路面各种施工机械相匹配的原则，确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。
3.2试拌确定拌和机的上料速度、拌和时间、拌和温度等操作工艺。
3.3通过试铺确定：透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度；摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺；压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及遍数等压实工艺；以及确定松铺系数、接缝方法等。
3.4范规定的方法验证沥青混合料配合比设计结果，提出生产用的矿料配比和沥青用量。
3.5建立用钻孔法及核子密度仪法测定密度的对比关系。确定沥青混凝土或沥青碎石面层的压实标准密度。
3.6定施工产量及作业段的长度，制订施工进度计划。
3.7全面检查材料及施工质量。
3.8定施工组织及管理体系、人员、通讯联络及指挥方式。
在试验段的铺筑过程中，应认真做好记录分析，直接取得一手施工资料。在正式路段上施工时，要按照试验段施工时所取得的试验数据进行施工。
4.路面面层的施工
路面面层的施工包括下面层、中面层、抗滑磨耗层各层次沥青混凝土混合料的摊铺、碾压成型及施工纵向、横向接缝的处理等项内容
4. 1 路面面层摊铺
摊铺下面层时, 应先检查下面基层的质量, 如有松散或损坏, 应先修补合格。下面层采用一侧钢丝绳挂线引导来控制高程, 摊铺机自动找平。中面层、抗滑层, 安装18m的平衡梁或非接触式找平梁, 采用等厚度控制, 能很好地形成纵向线型和表面的平滑顺适。两台摊铺机联机作业,前后梯次摊铺, 纵向接缝搭3cm ~ 6cm, 两机前后相距10m~ 20m 以内, 使搭接处混合料温差小, 成为较好的热接缝。摊铺过程中, 在受料斗前面的运料车处于脱档自由状态, 靠摊铺机推力行使。调整好夯锤的频率和摊铺机行使速度, 速度控制在2m/ min~ 3m/ min, 以与拌和能力及运输能力相吻合, 做到连续摊铺, 有利于平整度的控制和避免摊铺料的拉动及离析, 布料器内混合料的高度要达到布料器净高的2/ 3 以上。混合料运到现场的温度在130 ℃ ~165 ℃之间, 摊铺温度125℃ ~ 160 ℃。运到现场的每车料都要用插入式温度计测温, 监理检查测温记录并抽测温度。在摊铺过程中要经常测温, 并量测已铺料的松铺厚度, 以做好监测。松铺系数一般在1. 15~ 1. 25 之间, 实际数值要在试验段中测定得出。
4.2 路面面层接缝处理
接缝有横向和纵向两种, 高速公路应避免纵向冷接缝,由有经验的人现场指挥, 操工人工作熟练, 做到施工前接缝处的表洁干燥, 旧面涂刷粘层油与新面粘结, 由现场监理人员检查验证。
5.结束语
总之，进行沥青路面施工，必须严把质量控制关。想要提高沥青路面的施工质量，不仅仅要提高配套水平和机械能力，还要强化规范化施工，提高施工企业及人员的素质。采取科学的管理手段和行之有效的措施，达到有效提高沥青路面施工的工程质量的目的。
参考文献
[1] 张登良.沥青路面[M] .北京: 人民交通出版社, 2016.1.
[2] JTJ052- 2000.沥青及沥青混合料试验规程[ S] .2014.6.
[3] JTG F40- 2004.公路沥青路面施工技术规范[ S] .2015.9.
论文作者:洪新明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/20
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