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高速公路路面施工质量控制分析

摘要:介绍了高速公路沥青路面工程中原材料与配合比的控制要点,着重从前期准备、拌和、运输、摊铺、碾压五方面,阐述了沥青路面施工阶段的质量控制措施,从而确保高速公路行车的安全性与舒适性。

关键词:沥青路面,原材料,配合比,质量控制

近些年来,我国高速公路建设呈现跳跃式的发展趋势,在短时间内建设成为里程位居世界第一的高速公路网,为国民经济建设提供了有力保障。但短时间内建设的高速公路质量良莠不齐,一些公路在投入使用后不久就出现了诸多质量问题,引起了全社会的极大关注,对工程质量进行有效控制迫在眉睫。在公路建设中,树立正确的质量理念,确保沥青路面的施工质量控制。在施工中,应加强对基础工程、隐蔽工程、前期工程的质量控制,通过改进施工工艺、合理安排工序、避免浪费、优化配比设计等措施,确保道路工程的总体质量。

1概述

沥青路面是高速公路建设应用最为广泛的路面结构形式。沥青路面出现质量问题,往往大多出在内在质量方面,因此内在质量控制是沥青路面质量控制的重点。内在质量的好坏,是在三个阶段中逐渐形成的:原材料→配比设计→施工。因此,沥青路面质量控制必须全部贯穿三个阶段。经验表明,质量检验和过程控制是公路工程质量控制的核心。要充分发挥试验室的检测作用,增强其独立、客观、公正性,用数据说话,指导施工。同时,路面施工是一个连续过程,从设计、施工准备到混合料生产、运输、摊铺、碾压,任一环节出现问题都会对路面质量产生影响。做好施工中的过程控制与监管,才能有效确保路面施工质量。在本文中,笔者通过省内外几条沥青混凝土路面的施工,并结合自身的经验及控制措施,从施工方法、质量控制、施工组织、质量通病防治等方面进行总结,提出了一些适合沥青混凝土路面施工质量控制的措施和方法,为施工质量的过程控制提供保证,以期借鉴。

2原材料控制要点

沥青路面原材料主要有碎石、沥青、填充料、外加物等,按一定比例掺配加热、搅拌均匀后形成混合料。原材料质量控制是路面质量控制的源头,通过对原材料实现有效控制和优选,对工程质量具有根本的保障作用。2.1碎石。碎石集料的数量占路面材料总量的90%以上,碎石质量是决定路面施工质量的基础。粗集料宜选择反击式破碎机生产的优质碱性石料(玄武岩、辉绿岩、石灰岩等),采用石质坚硬、粗糙、清洁、不易风化的颗粒。须严控集料的含泥量及表面粉尘量。在设计中,选择采用石英岩、花岗岩、大理岩等酸性石料时,应考虑粘附性要求,应掺加消石灰、水泥或用饱和石灰水处理后使用,还可掺入抗剥落剂。细集料宜采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当颗粒级配的人工轧制的米砂或石屑,宜采用石灰岩轧制,严控天然砂用量。选择一个位置合适,产量有保证且有优质母材的破碎场。对采用的岩石取样后进行岩性鉴定,进行光谱分析试验,通过压碎值、磨耗值、磨光值等指标试验,综合确定集料本身的资源特性,为后期质量保证提供措施,从源头上保证碎石质量。2.2沥青。沥青是混合料的胶凝料,其品质对混合料质量至关重要。除进行常规检测外,还应按一定的检验频率到沥青厂家取样进行全套指标的外委检测,保证其他非常规指标的稳定与正常。在沥青储存过程中,应加搅拌装置,使沥青循环防止离析。保持适度的加热温度,防止储存温度过高,形成老化。2.3填料。填料作为形成沥青胶结料的重要组分,宜采用石灰岩或强基性岩石等憎水性石料类,干燥、洁净,能自由流出。要重视对矿粉厂家的实地考察,重点是母材、加工工艺及产能。2.4外加物。外加物主要有:化学抗剥落剂、石灰粉、水泥、木质素纤维、有机纤维、抗车辙剂、温拌剂、硅藻土等材料。在外加物的控制上,应重视实验室内制成试件的性能检测数据,确保添加适量,实现混合料性能和效果。

3配合比设计控制要点

在工程设计级配选择上,采用0.45次方的级配图,避开最大理论密度线,并用级配控制界限和限制区来确定设计集料结构,形成“S”形级配曲线。该级配中间档次集料较多,不易离析;且互相嵌挤,易形成骨架,不易产生车辙。但该级配方式在施工中较其他级配形式更难于压实,应考虑增加碾压设备或改变传统碾压方式。注重对混合料的性能的验证,重点关注高温稳定性(车辙试验,动稳定度)及水稳定性(浸水马歇尔、冻融劈裂,残留稳定度、残留强度比)。车辙试验及浸水马歇尔试验的可操作性强,能很好的反映混合料的高温稳定性及水稳定性,坚持进行常态化的检测,确保混合料使用性能与设计性能保持一致,避免混合料出现性能衰减降低。在可行的情况下,增加旋转压实试验。利用马歇尔设计的沥青混合料配合比得出的级配比例及最佳沥青用量配制混合料,使用压实成型,能模拟现场压实状态,计算得出的空隙率能预见路面碾压后的空隙率,利于发现问题并及时微调级配。

4施工控制要点

4.1前期准备。进行设备调试、人员培训、预案制定等内容。原材料进场堆放管理。沥青层下承层表面的清污。4.2拌和。拌和过程中,应做到精确计量、精准控温、拌和均匀。在沥青路面施工中,沥青拌和站的生产质量与原材料质量同等重要。进行拌合站的关注和控制,可有效防止混合料不合格情况的发生。可对拌合站实行准入制,对其产量、型号、精度等软硬件设施进行调查,达不到标准的,不允许进入。拌和过程中要注意控制各种材料的准确性,以保证配合比的稳定性。不得随意更改已经确定的拌和时间及各种材料温度。拌和过程中,应做好温度控制,做到加热温度、拌和温度、出厂温度控制在预设值内。拌和机应配备配合比和温度的自动检测和记录设备,了解进料级配和拌和温度的真实数据。拌合站操作人员通过培训持证上岗,分工到人,严格按操作规程作业。4.3运输。应考虑拌和能力、运距、路况、车辆吨位等因素,合理确定运料车辆类型及数量,应尽量使用大吨位自卸翻斗车。装车时,应尽量缩小混合料出口与车厢的距离,按前、后、中三次装满,每装一次移动一次车位,以减少离析。从拌和站到施工现场,须采用棉毯等覆盖运料车。摊铺时,也不得掀开覆盖物,以减少运输、摊铺时的温度损失。到达现场等候摊铺时,现场施工人员应对每车检查和温度测量,签收运料单,发现问题立即废弃。卸料时,将车倒至距离摊铺机前20cm~30cm处停车,严禁撞击摊铺机,挂空挡等待指挥人员指挥卸料,卸完料后迅速驶离。4.4摊铺。摊铺前,对摊铺机各项性能进行检查,熨平板提前加热,调整料位器使确保松铺厚度。摊铺过程中,设专人进行摊铺厚度和摊铺温度的测量,记录后进行反馈。摊铺过程应保持连续稳定,应均匀供料,不得随意改变摊铺速度,不得随意停机,不得频繁收斗。4.5碾压。碾压对保证压实度这项沥青路面核心控制参数起到最直接的作用,碾压机械组合应通过试验来确定。确保混合料的摊铺温度是碾压的前提条件,初压应在混合料不产生推移、开裂等情况尽量在摊铺后较高温度下进行。压路机要紧跟摊铺机,压路机的数量、速度要与摊铺机匹配,碾压时速度应均匀,驱动轮朝向摊铺机,启动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。

5结语

沥青混凝土路面中,影响施工质量的因素很多。确保施工质量的关键在于做好材料质量、配合比设计及施工中的质量控制,通过对整个过程实施有效的动态管理,严格各种试验及检测,坚持做到过程控制有效,对发现的问题及时处理,精心施工,筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面是可行的。

作者:郝利琴 单位:山西省晋中路桥建设集团有限公司

参考文献:

[1]李闯民.沥青路面的施工质量控制[D].长沙:长沙理工大学,2012.

[2]李东鹏.沥青路面质量控制要点及路面病害处理[J].工程技术(全文版),2016(6):62.

[3]王峰娟.公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J].交通标准化,2014(8):77-78.

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