沥青混凝土路面质量控制技术

2014-08-15 00:46张应国
黑龙江交通科技 2014年3期
关键词:矿料面层摊铺

张应国

(贵州省兴义市公路管理局)

沥青混凝土路面质量控制技术

张应国

(贵州省兴义市公路管理局)

沥青混凝土路面具有强度高,使用周期长,适应性强、行车舒适等特点,大量用于二级以上公路面层。但沥青混凝土质量对路面的使用品质、使用成本息息相关。针对影响沥青混凝土施工质量的材料选用、配合比、施工工艺等方面进行探索,以期在质量控制技术上取得突破。

公路;沥青混凝土;质量;控制

1 材料选用

(1)沥青选用:主要选定沥青类别、等级、沥青标号。公路工程主要有道路石油沥青、乳化沥青、煤沥青、改性沥青和改性乳化沥青等。公路沥青混凝土主要使用道路石油沥青,坚持既要符合规范规定又要满足经济适用原则,根据公路等级和使用部位,合理选定沥青等级。A级沥青适用于各级公路,各种场合和层次。B级沥青适用于高级、一级公路面层以下各层次,二级及二级以下各级公路各层次。三级沥青用于三级及三级以下各级公路各层次。沥青标号宜根据公路等级、气候条件、交通条件、路面类型以及使用层位、施工方法和受力特点、结合使用经验,经技术论证后确定。当地气温高、延续时间长宜选择低标号沥青,反之则选高标号。当地有30年以上的有效气象料资,并能满足计算要求,计算30年内最热月日平均气温作为气候区划一级指标;30年内最冷月日平均气温作为气候区划二级指标;30年内年平均降雨量作为气候区划三级指标。以三个指标值按照沥青及沥青混合料气候分区指标确定气候区名。若无有效气象料资,可查阅中国沥青路面气候分区图,确定气候区名。贵州省黔西南州宜使用70#或90#沥青。沥青必须现场取样检测合格方能用于生产,不得以厂商检验报告或合格证为验收依据。

(2)矿料选用:沥青混凝土矿料应采用质坚、耐磨,沥青粘履性能好、强度高的玄武岩、石灰岩或白云岩经破碎筛选所得,用于高速、一级公路面层,由于需要比较高的强度和耐磨性能,宜使用玄武岩,其他层位以及二级及以下各级公路采用石灰岩或白云岩。粒料针片、含泥量、软石含量等技术指标,必须符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》°压碎值、坚固性、磨耗等技术指标在条件许可情况下应适当提高,以提高路面的强度和耐磨性能。根据选用的工程级配范围,结合沥青混合料拌和设备矿料分仓数量,选择相应的粒级组,配置相应的筛子。不刻意追求各粒级组的级配要求,只需合成级配符合选用沥青混凝土工程级配类型规定。

2 配合比确认

(1)级配类型选择:根据沥青混凝土面层厚度、压实设备性能选择相应工程级配类型,压实厚度不小于公称最大粒径的2.5~3.0倍,同时不大于5倍。过小悬浮结构层不密实,过大容易产生推移波浪,不利压实,两者均可导致强度不能达到要求。

(2)配合比设计。

①矿料级配合成:根据选择工程级配类型和沥青混凝土生产设备分仓数量确定相应的粒径组。按照各粒径组确定分筛孔工和分筛程序进行破碎筛分得到各粒径组矿料。对各粒径组矿料分别进行筛析,依照选择沥青混凝土级配类型级配范围进行级配合成计算得各粒径组矿料含量。

②目标配合比设计:沥青混凝土设计孔隙率控制在3% ~5%,过大不密实,影响强度和密水性能,耐久性降低;过小不利于高温膨胀,产生拥包。矿料合成配合比要符合所选工程级配类型的级配范围。采用马歇尔试验配合比设计方法设计,确定最佳沥青含量,各项技术指标符合规范规定,并需具有良好的施工性能。

③生产配合比设计:按规定方法对各料仓筛分试验,经合成确定各种材料的参配比例,由操作人员在控制室控制使用,并取最佳含油量及最佳含油量±0.3%的三个沥青含量分别进行马歇尔试验,结拌和机取样试验确定生产配合比。

④生产配合比验证:根据生产配合比进行试拌、铺筑试验路段,取样进行马歇尔试验,现玚取样测定孔隙率,进行冻融劈裂试验检查水稳定性,车辙试验检查高温性能等,各项指标符合要求,则取得参数作为控制施工的依据,不符合要求应重新进行试验,直至符合为止。

3 施工方案

3.1 施工设备选择

(1)拌和设备:目前沥青拌和设备有间歇式和连续式两种,后者产量高,但影响到计量的不确定因素多,难以控制配合比,仅用于低等级公路沥青混合料生产,前者电子计量、程序化控制生产,计量准确,拌和均匀,而且型号多样,选择性强,是当前的主流设备,规范规定一级以上公路必须采用间歇式设备。对产量要求不大,且配合比准确度要求不高的项目宜选用间歇式强制拌和设备,分仓数量满足合成配合比粒级量,且要求具备程控生产。对产量要求高,配合比准确度要求较高的项目,应选择沥青混合料拌合楼,它能对矿料进行二次筛分合成,并能剔除超粒径矿料,全部程控生产,自动化程度很高,确保混合料质量。同时要装备有能规定的除尘、降噪声、隔热设备,作力保护环境和职业卫生健康。

(2)运输车辆:车况良好,载量适中,车箱无损坏。车辆数量要依据运输速度、运距、拌和和摊铺设备才能进行计算并略有剩余,有利于生产的连续性。

(3)摊铺设备:根据路幅宽度选择适当摊铺,要求摊铺机具备能方便调节摊铺宽度和厚度的装置并有效,并有加温、整平、压实等功能。

(4)压路机:根据铺装厚度选用机型和组合,30 mm以下选用6 t光轮压路机与轮式压路机组合或仅用10 t以上有振钢轮压路机;30 mm以上选用10 t以上有振钢轮压路机与轮式压路机组合。

(5)其他设备:以保证能连续工作为宜。

3.2 气象条件

宜在高温、少雨条件下施工,要求基层干燥、无尘。

3.3 沥青混合料施工

(1)确定施工参数:沥青混合料各阶段的施工温度,根据沥青标号须符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定,压实系数和碾压遍数按试验路段确定,配合比按施工配合比验证确定。

(2)施工流程。

基层准备:基层必须坚实、平整、整浩,表面无松散物和污物,强度和稳定性符合设计要求;粒料类基层需洒透层沥青,以增强其整体性和与面层的粘结能力;旧沥青面层或混凝土面层首先修复破损路面,恢复其原有路形,再打毛糙面并洒粘层沥青,确保与面层连为一体,整体受力。

材料准备:根据项目规模、等级、使用层次选择沥青的等级、标号,矿料的粒级、参配比例、供应量以及进场计划和场地控制,所有材料必须经检验合格方能入场使用。

机械准备:根据施工要求做好拌和设备、运输车辆、摊铺机、压实设备的选型、购置、检修和进场,确保能正常运行。

沥青混合料拌和:控制配合比各参数准确,沥青温度、混合料出仓温度符合规定,混合料无花白、离析,油膜厚度一致,矿料均匀。

运输:要求配有覆盖设施,覆盖运输,防止混合料撤落、温度降低、避雨。装料前在车箱底板、侧板涂抹脱离剂,有利于混合料出箱。

铺装:根据试验路段确定的压实系数计算出机厚度,当路幅宽度超过摊铺效宽度时,采用2台或多台呈梯段摊铺,相隔距离在20~30 m为宜,以保证前段有足够温度与后续段相接成形。梯段施工先摊铺低处,后施工高处,以便衔接压实。施工中实时监控厚度和平整度并及时调整纠正。

压实:应坚持“先低后高、先轻后重、先静后振”原则,前后重叠1/3轮迹,最后利用轮胎压路机揉压挤浆密实。

3.4 质量检测

(1)参数符合性检测:由于材料用量大、来源广范、影响材料质量和组成成分的不确定因素多,要求对不同来源和不同批次以及超一定数量的材料进行检验,以保证其质量符合要求,同时各粒级材料组成变化大,要求经常进行检验,及时调整合成配合比参量,保证配合比符合要求。施工中影响沥青含量、铺装厚度的因素也多,要经常检测沥青含量、平整度和铺装厚度,实时调整。

(2)成果质量检定:施工结束后施工单位按照JTG F80-2004《公路工程质量检验评定标准》规定的方法和指标进行质量评定。

4 结束语

影响沥青混凝土施工质量主要有原材料质量、配合比、生产工艺和气象条件,因此控制材料质量、做好配合比设计和验证等各种施工参数,选择适当设备和工艺是保证施工质量的关键,施工过程中符合性检查和调整是施工质量的保证。

U416.217

C

1008-3383(2014)03-0031-01

2013-10-16

张应国(1964-),男,贵州安龙人,本科,从事公路养护技术工作。

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