柳培龍
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瀝青路面施工質(zhì)量控制
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瀝青路面在我國市政道路工程項目建設(shè)施工中得到了廣泛的應(yīng)用,是我國市政道路路面結(jié)構(gòu)的主要形式。但是瀝青路而施工材料質(zhì)量要求嚴(yán)格,施工工藝環(huán)節(jié)繁瑣,施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)較高,因而對于施工現(xiàn)場技術(shù)管理等提出了較高的要求。在市政道路工程施工中,必須結(jié)合瀝青路面的特點,合理的進(jìn)行施工組織設(shè)計,尤其是強化施工質(zhì)量控制,以確保市政道路瀝青路面的整體施工質(zhì)量水平。本文探討了瀝青道路施工技術(shù)質(zhì)量方面的問題,希望能促進(jìn)我國瀝青道路建設(shè)的發(fā)展。
瀝青路面;施工質(zhì)量;措施
1.1 開展瀝青路面施工質(zhì)量控制的必要性
在道路建設(shè)施工過程中,路面施工及檢測情況直接決定了路面質(zhì)量,對于瀝青道路這種常見于高等級路面的路面結(jié)構(gòu),具有十分重要的意義。未來這一路面結(jié)構(gòu)仍將廣泛應(yīng)用于我國高速公路的建設(shè)中,因此,為了充分利用其優(yōu)良特性,如舒適性與穩(wěn)定性,維修便捷等,必須對現(xiàn)有的路面施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善。開展路面施工質(zhì)量控制對我國道路交通建設(shè),乃至經(jīng)濟水平的發(fā)展都具有重要意義,明確施工質(zhì)量指標(biāo)、加強施工管理和施工檢測等,將是未來我國瀝青路面改進(jìn)發(fā)展的重中之重。
1.2 瀝青路面施工質(zhì)量控制的內(nèi)容
瀝青路面施工控制有以下幾個方面,即原材料控制,混合料拌和、運輸、攤鋪和碾壓控制,以及路面施工質(zhì)量檢測體系。瀝青路面施工控制的任何一階段都對未來的路面質(zhì)量和行車舒適性有著不同程度的影響,一些關(guān)鍵步驟甚至直接決定了施工的成敗,例如,混合料的配合比以及拌和設(shè)備的選擇能夠直接決定路面基礎(chǔ)質(zhì)量,施工工序的管理不當(dāng)則會引起路面早起損壞和壽命縮短。研究瀝青路面施工質(zhì)量應(yīng)著重考慮這些特點。此外,許多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到了這一施工過程中,如利用編程語言工作的瀝青混合料一體化自動系統(tǒng),在未來的路面質(zhì)量控制工作中,不僅能有效解決現(xiàn)存問題,同時將為瀝青路面施工的高效與便捷化提供了可能性。
1.3 我國瀝青路面施工質(zhì)量控制現(xiàn)狀
較許多發(fā)達(dá)國家,我國的工業(yè)化進(jìn)程起步較晚,公路道路的普及程度較為欠缺,阻礙了路面施工技術(shù)的發(fā)展。在路面質(zhì)量提升的問題中,路面的早期破壞以及較低的耐久性是制約路面優(yōu)化的主要問題。這一狀況來源于多種因素,如對于路面早期破壞,原材料質(zhì)量以及施工不當(dāng)都能導(dǎo)致這一問題,而我國一些地區(qū)使用瀝青混凝土?xí)r未能充分意識到其敏感性,缺乏對原材料質(zhì)量、拌和條件等的了解,因此施工后路面極易產(chǎn)生損壞。對于耐久性,任何一個環(huán)節(jié)的缺陷都有可能造成路面壽命不同程度的縮短,因此,施工和監(jiān)理單位應(yīng)充分考慮瀝青路面這一特點。
2.1 原材料控制及拌合設(shè)備的選擇
2.1.1 原材料
(1)瀝青:運到現(xiàn)場的每批瀝青都應(yīng)附有出廠證明和出廠檢測報告,并說明裝運數(shù)量、裝運日期、數(shù)量等,進(jìn)場瀝青每批都應(yīng)重新進(jìn)行取樣和試驗。
(2)粗集料:采用灰?guī)r軋制的碎石,要求石質(zhì)堅硬、耐磨、潔凈且形狀接近立方體。
(3)細(xì)集料:采用灰?guī)r加工碎石時產(chǎn)生的石屑、機制砂及天然砂,應(yīng)耐嵌擠、顆粒飽滿、粉塵含量低且潔凈、堅硬、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)或其他有害物質(zhì)。
(4)填料:采用石灰?guī)r的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉,礦粉始終保持干燥不起團(tuán),能自由地從礦粉倉中流出。
2.1.2 拌合設(shè)備??茖W(xué)選用拌合設(shè)備是保證瀝青混合料質(zhì)量的一個重要因素。以拌合機為中心的瀝青拌合廠,拌合機的性能和生產(chǎn)能力是一個主要方面,保證拌合機的生產(chǎn)能力與工程規(guī)模相互匹配,拌合機必須具備全過程自動控制功能。其附屬設(shè)備如加熱設(shè)備、礦粉添加設(shè)備等的性能和生產(chǎn)率確保與拌合機配套,以滿足拌合機生產(chǎn)要求。
2.2 施工過程工藝控制
2.2.1 瀝青混合料拌和
(1)混合料采用瀝青拌和樓拌和,拌和時每種規(guī)格的集料、礦粉和瀝青都必須按批準(zhǔn)的生產(chǎn)配合比準(zhǔn)確計量。
(2)混合料出場前,現(xiàn)場試驗人員通過目測,看混合料是否有花白、結(jié)團(tuán)現(xiàn)象,瀝青的用量是否正常,并檢測溫度,無異常時方可運出使用?,F(xiàn)場試驗人員隨時進(jìn)行抽樣,發(fā)生偏差,及時進(jìn)行調(diào)整。
(3)在拌和過程中,各崗位人員應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào),隨時監(jiān)督和檢查拌和質(zhì)量,觀察設(shè)備運行狀況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
(4)拌和質(zhì)量檢測
1)直觀檢查。拌和操作人員除在拌和過程中嚴(yán)格把關(guān)外,在裝料和運料過程中,也可通過目測等手段,發(fā)現(xiàn)拌和質(zhì)量是否存在問題。例如混合料呈現(xiàn)黃煙則表明過熱;裝車?yán)щy或瀝青裹覆不勻,則表明濕度過低;出現(xiàn)花白現(xiàn)象,則表明拌和不足或瀝青含量不足等。
2)拌和質(zhì)量測試。試驗室人員必須按照規(guī)定采用紅外測溫儀隨時檢查混合料在料車上的溫度,并按照設(shè)計要求和規(guī)范進(jìn)行取樣測試,測試的主要內(nèi)容為:馬歇爾穩(wěn)定度、流值、瀝青抽提試驗和抽提后的礦料級配組成。
3)檢測記錄。檢測人員必須做好詳細(xì)的拌和檢驗記錄,真實地反映拌和情況,對異常情況必須進(jìn)行說明,以便分析查證,及時解決問題,提高拌和質(zhì)量。
2.2.2 瀝青混合料運輸
(1)瀝青混合料采用自卸汽車運輸,車廂在裝料前進(jìn)行清掃,保持車內(nèi)潔凈,不得沾有雜物。同時,為防止瀝青與車廂底板粘結(jié),在車廂側(cè)板和底板上涂一層隔離劑。
(2)為防止混合料裝車時出現(xiàn)離析現(xiàn)象,拌和站卸料裝置高度安置不能過高,混合料裝車時應(yīng)大塊傾倒方式按“前、后、中”順序裝入,并且每裝一斗料,車子移動一點,讓料子堆成“山”形。
(3)運輸過程中運料車輛覆蓋蓬布,用以保溫、防雨、防污染。如運輸距離較遠(yuǎn),除覆蓋蓬布外,為了充分保溫,在蓬布下面再覆蓋棉被。
(4)運送瀝青混合料的自卸汽車,在后軸輪胎與攤鋪機接觸前10~30cm處停車,嚴(yán)防撞擊攤鋪機,此時汽車應(yīng)掛空檔,等候攤鋪機推動前進(jìn)。
2.2.3 攤鋪、整型
(1)根據(jù)路面寬度選用1~2臺具有自動調(diào)節(jié)攤鋪厚度及找平裝置、可加熱的振動熨平板,并且運行良好的瀝青攤鋪機進(jìn)行攤鋪。攤鋪前,認(rèn)真檢查攤鋪機的各種性能是否良好,攤鋪機在操作前30~60min開始加熱熨平板,熨平板溫度不低于65℃后方能攤鋪。
(2)底、中、面層采用走線法施工,表面層采用平衡梁法施工。
(3)攤鋪采用兩臺攤鋪機進(jìn)行梯隊攤鋪時,兩臺攤鋪機前后距離錯開10~20m,為保證縱向接縫質(zhì)量,兩幅之間應(yīng)有5~10cm的搭接寬度,應(yīng)將先鋪瀝青混合料部分預(yù)留20~30cm暫不碾壓,作為后攤鋪瀝青混合料的基準(zhǔn)面
(4)攤鋪過程中派專人隨時檢查其寬度、厚度、平整度、路拱及溫度,對不合格的地方及時進(jìn)行調(diào)整,并做好記錄。對出現(xiàn)離析、邊角缺料等現(xiàn)象時人工及時補撒料。
2.2.4 碾壓
(1)碾壓施工工藝。碾壓是路面施工中的最后一道重要工序,為保證路面的平整度和密實度,一般將碾壓分為初壓、復(fù)壓以及終壓三步進(jìn)行。初壓的目的是達(dá)到瀝青混合料的平整和穩(wěn)定,采用靜壓;復(fù)壓是路面密實、成型的關(guān)鍵,應(yīng)用大型振動壓路機反復(fù)壓實;終壓的目的是為了消除輪跡。碾壓須按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進(jìn)行,作業(yè)中應(yīng)標(biāo)記起點和終點的位置,避免漏壓。壓路機宜縱向由內(nèi)側(cè)向外側(cè)、由低邊向高邊碾壓,相鄰碾壓重疊寬度大于30cm。
(2)碾壓技術(shù)要點。碾壓溫度是碾壓工序的關(guān)鍵技術(shù)因素,決定著碾壓的質(zhì)量。一般碾壓溫度應(yīng)不低于110℃。為防止粘輪現(xiàn)象的發(fā)生,作業(yè)中采用霧狀噴水,為防止噴水使混合料溫度降低影響碾壓效果,應(yīng)在控制噴水量的同時將此降溫效果考慮到施工規(guī)程之中,確保碾壓在適宜溫度下順利進(jìn)行。碾壓速度和碾壓遍數(shù)對壓實效果也具有非常大的影響,合理、恒定的碾壓速度是提高施工效率,減少施工成本的重要條件。在施工中,突然起步、急停掉頭以及停機等做法都可能造成未成型的路面被破壞。實驗證明,放慢碾壓速度并不能起到明顯的壓實效果,但碾壓速度過快會引發(fā)路面位移、裂紋的產(chǎn)生,因此,就要求在不影響路面質(zhì)量的原則下盡可能加快速度,降低時間成本。一般初壓控制在2~2.5km/h,復(fù)壓和終壓控制在4~4.5km/h為宜。碾壓遍數(shù)一般由混合料的有效壓實時間、壓路機的型號、振頻、振幅、速度等確定,一般初壓1~2遍,復(fù)壓4~6遍,終壓1~2遍。
2.2.5 施工接縫
瀝青路面的接縫有縱向接縫和橫向接縫兩種,接縫處必須處理得緊密平順以保證路面的平整度??v向接縫攤鋪時,應(yīng)采用熱接縫,施工時應(yīng)將已鋪在路面上的混合料留20cm~30cm寬的部分暫時不碾壓,留作后面碾壓時的高程基準(zhǔn)面,最后采用跨縫碾壓消除縫跡。半幅施工不能采用熱接縫時,可使用在邊上加設(shè)擋板,或者人工順直刨縫或切縫,鋪另半幅前將邊緣清掃干凈,并涂灑少量粘層瀝青。接縫時,當(dāng)連接處的混合料中的粗集料粒超過攤鋪層的厚度時,要給予剔除,補上細(xì)料;橫向接縫的處理方法是先用3米直尺檢查端部平整度,不符合要求的部份垂直于路中線切齊清除,在端部涂粘層油接著攤鋪,攤鋪時調(diào)整好預(yù)留高度,碾壓時應(yīng)先用壓路機進(jìn)行橫向碾壓,然后逐步伸入新鋪層,待壓路機全部在新鋪層上時,再改為縱向碾壓??v向冷接縫上、下層應(yīng)錯開15cm以上,橫向接縫錯開1m以上。
2.2.6 施工溫度控制
瀝青路面施工溫度控制非常關(guān)鍵,從拌和、攤鋪、到碾壓,每一道工序都要嚴(yán)格控制溫度。瀝青加熱溫度控制在150℃~170℃;集料加熱溫度160℃~180℃;出廠溫度控制在140℃~165℃;攤鋪溫度不超過165℃;終壓溫度,不低于65℃;開放交通時的溫度不高于50℃。
3.1 加強施工原材料控制
首先是原材料的招標(biāo)和進(jìn)貨。為了保證原材料質(zhì)量,競標(biāo)者的產(chǎn)品性能應(yīng)當(dāng)放在首位,避免過分追逐低成本。在進(jìn)貨方面,施工方不僅要對招標(biāo)前的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗,對招標(biāo)成功后的每一批產(chǎn)品都應(yīng)按照相關(guān)合同和條例進(jìn)行驗收,瀝青材料在接收后同樣需進(jìn)行檢驗確認(rèn),只有得到雙方共同認(rèn)可的瀝青產(chǎn)品才能投入使用。而對于不合格的產(chǎn)品,施工監(jiān)理方應(yīng)及時采取措施,進(jìn)行復(fù)檢并等待仲裁。在招標(biāo)和進(jìn)貨之后,原材料的檢驗還應(yīng)貫穿到日常使用中。瀝青原材料在入場前應(yīng)妥善儲存到合適位置,進(jìn)場之后施工監(jiān)理單位應(yīng)對每天使用的原材料進(jìn)行抽檢,且及時備份,保證施工進(jìn)程中的原材料達(dá)到合格。原材料的檢測過程不僅需要施工方的密切關(guān)注,還要求各個機構(gòu),如施工方和監(jiān)理方、施工方和業(yè)主等,保持協(xié)作,共同保障瀝青原材料的質(zhì)量。
3.2 提高混合料生產(chǎn)質(zhì)量
我國規(guī)定瀝青路面施工一般使用間歇式拌合設(shè)備,這是由于瀝青混合料本身對瀝青含量以及油石比的高要求,且設(shè)計要求下瀝青的用量由計算得來,不會輕易改變,然而在實際生產(chǎn)中,瀝青的含量往往達(dá)不到恒定的數(shù)值,因此,使用間歇式拌合設(shè)備可以這以生產(chǎn)特性,使其發(fā)揮出最佳性能。出場混合料的質(zhì)量控制對路面質(zhì)量同樣重要,對拌和設(shè)備的計量裝置和溫度傳感器進(jìn)行定期校正,保證其精度;拌和開始前,應(yīng)進(jìn)行試拌,以確保設(shè)定溫度符合要求,同時,對拌和設(shè)備的定期維護(hù)也十分重要。此外,裝料、卸料等步驟也會對混合料的質(zhì)量產(chǎn)生影響。運料和卸料過程應(yīng)注意以下問題:裝料時為減少離析,應(yīng)多次移位,且為混合料遮蓋帆布或保溫材料?;旌狭系倪\料車之間應(yīng)涂抹隔離劑,防止黏結(jié);卸料時參與在運料車上的混合料需及時處理避免后續(xù)攤鋪出現(xiàn)問題?;旌狭系氖褂靡?jīng)過拌和、運輸、攤鋪等過程,只有保證其在不同環(huán)節(jié)都能保持穩(wěn)定的性能,才能為施工以及后續(xù)檢測增加保障。
3.3 完善質(zhì)量監(jiān)測體系
瀝青路面質(zhì)量監(jiān)測體系不僅包括路面施工質(zhì)量,還包括施工過程。瀝青路面由于材料特殊性等,所引起的力學(xué)行為復(fù)雜,使得實際監(jiān)測管理往往達(dá)不到檢測要求,引起諸多不必要的問題。因此,完善瀝青路面質(zhì)量監(jiān)測體系,需要更多的科學(xué)檢驗,使其充分發(fā)揮監(jiān)測作用。彎沉檢測是我國常用的路面控制檢測,彎沉指標(biāo)能夠表明瀝青路面彎沉控制量,在一定程度上間接反映了路面施工質(zhì)量。除此之外,利用路面雷達(dá)的路面厚度檢測近年來得到廣泛使用,由于路面典型的層狀結(jié)構(gòu),路面雷達(dá)通過電磁特性對各層厚度進(jìn)行檢測和記錄,不僅可以實現(xiàn)連續(xù)檢測,同時能夠方便快捷地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,且兼具容量大的特點,這些特性都使其在今天的瀝青路面檢測中發(fā)揮作用,也必將廣泛應(yīng)用于未來的質(zhì)量監(jiān)測體系中。
道路施工問題不僅牽動著國家經(jīng)濟的發(fā)展,同時影響著社會生活的穩(wěn)定和便捷。瀝青路面在我國高等級公路中的重要性,決定了現(xiàn)在以及未來其質(zhì)量控制技術(shù)手段的發(fā)展和革新。瀝青路面的發(fā)展也將成為未來我國交通道路良性發(fā)展的契機,實現(xiàn)經(jīng)濟與道路質(zhì)量安全的雙重飛躍。
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