沥青混凝土路面施工质量控制研究

2019-07-19 06:24吉刚
价值工程 2019年8期
关键词:沥青混凝土控制路面

吉刚

摘要:沥青混凝土路面在我国道路对施工质量的好坏影响很大,施工过程中的质量控制具体要求都应按有关施工技术规范的规定,在施工中坚决贯彻执行,这对于保证沥青路面施工质量是非常重要的,建设中使用非常广泛。本文通过对沥青混凝土路面施工中各个环节质量控制点的研究,为施工企业提供一种科学的施工方法,达到节省能源,改善施工方法,降低成本,提高经济效益的目的。

Abstract: Asphalt concrete pavement has great influence on the construction quality of roads in China. The specific requirements for quality control during construction should be firmly implemented in the construction according to the relevant construction technical specifications. This is to ensure the quality of asphalt pavement construction. It is very important and is widely used in construction. Through the research on the quality control points of each link in asphalt concrete pavement construction, this paper provides a scientific construction method for construction enterprises to save energy, improve construction methods, reduce costs and improve economic benefits.

关键词:沥青混凝土;路面;施工;质量;控制

Key words: asphalt concrete;pavement;construction;quality;control

中图分类号:TU528.42                                  文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2019)08-0115-03

0  引言

沥青路面是由以沥青材料作为结合料粘结矿料而修筑的面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。沥青路面由于使用沥青结合料,不仅增强了矿料间的粘结力,提高了混合料的强度和稳定性,还大幅度提高了路面的使用质量的耐久性。沥青路面与水泥混凝土路面相比,具有诸多优势,比如振动小、耐磨性好、噪音低、行车舒适、养护维修方便、无接缝、施工期短、表面平整、适宜于分期修建等,未来其市场应用前景必然十分可观。

1  质量管理和控制

沥青砼路面与其他产品一样,取决于三个重要组成部分:人工、机械、原材料。因此,沥青混凝土路面的质量控制就是对三大组成部分的控制。

1.1 人员的质量控制

为确保生产过程中各环节均不出纰漏,完成各环节生产任务,要求各环节各岗位的工作人员必须具备相应的职业素质及能力,使每个工作岗位均有相应上岗资格的人员担任,同时实行严格的岗位责任制,每个员工各司其职,恪尽职守,并且做到奖罚分明。要将产品的质量和员工的利益关联起来,使之形成良性的互动关系,让员工充满干劲的完成自身工作,因为这直接关系到自己的切身利益。此外,还应定期对全体员工进行产品质量相关理念教育,使每个员工都意识到产品质量的重要性,只有优质的产品才能确保企业生命的长远。

1.2 原材料的质量控制

所有进入施工场地的原材料都必须经过严格的质量检验,确保使用的沥青及各档粗细集料全部符合相关规定和要求,严把原材料质量关。对于沥青混合料我们主要从两个方面抓起:一是控制好油石比和矿料级配;二是控制好各个环节的温度,在此期间难免会面临各种问题,但只需控制好上述两个方面,即可确保质量符合标准。

①沥青对于工程而言至关重要,通常在设计文件对沥青会有明确要求,一般使用的标号为70号、90号、110号沥青应直接从生产厂家订购并运到工地现场,同时工地试验室应严格依照相关规范标准进行必要抽检。工地试验室主要检查针入度、延度及软化点,如果是改性沥青要检测改性剂含量,其它指标可根据需要选做。应用专用贮备罐贮备沥青,如此不仅加热使用方便,还安全、防水、保温、不浪费。需要注意的是,部分沥青在长期不使用的情况下可放置在自然温度下储存,其余沥青为避免老化,应桶装沥青进行堆放,加盖苫布,要求储罐中的贮存温度不低于130℃,不超过170℃。另外,受自然天氣等因素影响,在储运、使用及堆放沥青过程中都应做好防水措施。

②集料。

沥青路面所用的粗集料主要有碎石、筛选砾石、破碎砾石、矿渣等。碎石是由各种坚硬岩石轧制而成。沥青路面所用的碎石要求必须具备良好的耐磨性能和强度,结合路面类型及使用条件选定石料的等级。碎石需是无风化、坚硬、无杂质,洁净,均质的,同时必须保证吸水率小于2%-3%,不含过量小于0.075mm的颗粒(小于2%),颗粒形状接近正方体并有多棱角,细长或扁平的颗粒含量应小于15%,压碎值应不大于20%-30%,下面是沥青路面相对粗集料质量技术要求。

③填料。

沥青混合料的填料的质量应满足下表标准,应采用石灰石等碱性石料经磨细得到的矿粉,同时确保矿粉洁净、干燥、无杂质。

1.3 对施工机械的管理

机械的质量和机械的管理是核心问题。保证摊铺正常进行,主要是让各种路面施工机械处于良好状态、充分发挥其应有的作用。机械管理的核心工作是制定机械管理条例。由设备部安排编写并安排专人管理设备,各种路面摊铺设备要定期检查维护,尤其是一些容易出现问题的地方,更应该组织精干力量定期对其进行维修,同时还应配备足够的、适用的机具和易损零配件,如此可保证一旦出现问题可及时修复或补充上。相关操作人员必须具备相应的职业素质和能力才能上岗,严格依照相关规范标准进行操作。为车辆和驾驶人员安全及路面整洁,禁止漏油车辆上路,由于突发状况致使机械漏油,马上安排水车清洗。沥青混凝土混合料的拌和质量及产量,与所选沥青混凝土拌和设备有重要关系,拌和设备要能满足工期的要求及工作的连续性要求,坚决不能因为工期而减少拌和时间。路面的平整度主要取决于摊铺机和压路机碾压,摊铺机应根据路面宽度及路面等级进行选用,尽量选用半幅单机摊铺,有利于平整度控制,减少中分带搭接离析;同时采用热接缝,避免冷接缝;摊铺过程中要保证摊铺机连续作业,保证匀速行驶,不能走走停停,也就是在拌合站产量要满足前场摊铺匀速情况下所消耗的混合料,如路面宽度11.5m,摊铺速度2.5m,厚度0.045m,那么每小时摊铺混合料的数量是11.5×60×2.5×0.045×2.59=201t,选用沥青拌合站的生产能力必须大于现场摊铺能力201吨。压路机采用双钢轮振动压路机及轮胎压路机的组合作业,数量由试验段确定。其它设备均要与整个施工环节相匹配。

2  摊铺及碾压过程中的控制

2.1 工作面的验收及施工准备

沥青面层摊铺前要根据有关要求进行验收,对于稀浆封层及下封层,其表面应该平整、坚实、干净,不存在任何龟裂、坑洞、搓板及其他松散材料;对沥青表处下封层,表面应平整密实,杜绝泛油、波浪、油丁、油包、松散、封面料明显散失或者过多的问题。对于级配碎石结构层,表面应平整密实,边线整齐,无松散。施工放样工作一般每10m设一桩,匝道半径较小应5m设一桩,在指示桩上标记出设计标高以供摊铺机使用。

2.2 沥青混凝土拌和

首先生产沥青混合料要避免对周围环境的污染,拌和期间应对各个传感器测定的材料用量和沥青砼的拌和量、拌和温度等参数进行逐盘采集并打印。每个台班结束时都总结打印出该班的统计量,然后进行沥青砼生产质量和铺筑厚度总量检验,之后开展相关分析。沥青拌和时间由试验确定,普通的沥青砼每盘拌和时间不少于45s,改性沥青砼每盘拌和时间宜为60s左右,使混合料拌和均均匀,无花白料。安排专人对出厂的沥青混合料进行温度检验,不符合要求的混合料立即作废,每个工作日必须对沥青混合料至少两次取样,进行混合料检验。

2.3 沥青混凝土的运输

运输沥青混凝土时最好采用大吨位自卸汽车,同时装料前为避免粘料在汽车翻斗内抹一层柴油与水(1:3)。此外,应用保温布覆盖装好料的汽车,切实起到保温、防雨、防污染的作用,综合多项因素确保自卸车数量,包括速度确定、摊铺能力、拌和能力和运距等,通常情况下一套拌和楼运输车至少二十辆。

2.4 沥青混合料摊铺时的质量控制措施

2.4.1 沥青砼的初检

沥青混合料运至现场首先要进行外观及温度检测。若混合料呈褐色,暗而脆,受料斗中混合料不“蠕动”,粗骨料没有较完全裹覆,表明含量太少;若混合料特别黑亮,沥青结合料没有充分烘干或较车上的混合料呈平坦状,表明含量太多;若沥青料黝黑黝黑,混合料在摊铺机受料斗中“蠕动”或料车上的混合料呈圆锥状,表明沥青含量正常。在正常摊铺和碾压温度范围内,沥青混合料一般会冒出淡兰色蒸气,但在温度多高或者多低的情况下,其会产生黄色蒸气或缺少蒸汽。一般在料车到达工地时测定混合料的温度,少数情况下会在摊铺机后测定。沥青混合料的这项检查是必要的,需严格依照相关规范标准进行操作及执行。

2.4.2 厚度检测

摊铺机在摊铺过程中,应经常检测虚铺厚度,注意利用虚铺测量钢钎时用力不能太大,以免扎入基层中造成摊铺厚度过薄。

2.4.3 表观检查

无论纵向或横向未压实混合料的表面结构都需保证均匀、平整、无撕裂,若发现存在局部粗糙、拉沟等问题,应及时查找原因并采取有效应对措施。

2.5 沥青混合料压實时的质量控制措施

2.5.1 碾压温度

沥青混合料的压实质量和碾压温度、高低息息相关。实际施工期间,应在摊铺过程完毕后及时进行碾压操作。通常基质沥青混合料的初压压实温度不低于130℃以上,终压温度控制在80℃以上;改性沥青混合料的初压压实温度不低于150℃以上,终压温度控制在90℃以上。

2.5.2 选择合理的压实速度与遍数合理的压实速度

在实际施工中应合理控制碾压速度,保证适当的恒定碾压速度至关重要,通常会将其控制在2~4km/h,速度过高或者过低均不利于最终的压实质量。选择碾压速度的基本原则是:在确保沥青混合料碾压质量的基础上可尽可能的提高碾压速度,如此可通过减少碾压遍数起到提高工作效率的目的。检测压实质量时必须严格依照相关规范标准,检测内容包括平整度,厚度,压实度,粗糙度等,不可徇私舞弊。沥青混合料碾压一旦成型,其缺陷将很难修整。

2.5.3 压实质量控制

初压应紧跟摊铺机后碾压,碾压纵向进行,并由材料摊铺的低边向着高边慢速均匀地进行,保持较短的碾压区长度,减少热量损失;复压紧跟在初压后开始,压路机碾压段长度尽量缩短,通常不超过60-80m,相邻碾压带应重叠1/3~1/2碾压轮宽度。在碾压期间,压路机禁止在中途停留、转向或制动。来回交替碾压时,应保证压路机前后两次停留地点相距10cm以上,并驶出压实起始线3m以外。温度高于70℃的已经压过的混合料上不能停留压路机。采取防护措施保证路面上无异物。在压实时无论任何原因形成的施工缝都必须垂直切割混合料并重新铺筑,确保碾压到无缝迹。依照工程师要求,确定接缝的方法及设备,将纵、横向两种接缝均控制在最小数量。

3  施工过程中新方法、新工艺的应用

3.1 新设备的应用

碎石水洗设备:可有效清洗沥青碎石所附带的泥土颗粒,减少碎石粉尘含量,保证碎石配合比的准确性,提高碎石与沥青的粘附性,延长沥青结构层的使用寿命。

煤粉气化加热沥青混合料:煤粉氣化加热沥青骨料技术是利用煤粉转化为一氧化碳等气体再进行燃烧产生热能加热沥青骨料的一种技术,其碳转化率高,能源清洁,该装置气化后产生的煤气主要成分为氢气、一氧化碳及少量甲烷,与传统煤粉燃烧装置及重油燃烧装置相比,燃烧后减少了二氧化碳、氮氧化物的排放,是一种新型的清洁能源使用技术。

3.2 路面施工数据监控系统、智能碾压监控系统的应用

路面施工数据监控信息化管理系统是路面施工全过程监控的一个系统,通过拌合站后台安装及前场摊铺机温度感应器,对摊铺全过程进行实时监控。运用互联网+,云服务等物联网信息化技术,对拌合站及工控电脑所产生的并且按照要求保存的数据,进行实时采集、无线传输、计算分析、并且实时反馈,针对沥青砼拌合站生产过程中动态有效管控,使沥青砼混合料的生产基本实现按照设计的目标配合比保持均衡、稳定的受控状态,从而降低混合料的离析,使混合料在源头上得到了有效的控制。

智能碾压监控系统综合利用现代传感器、物联网、移动通信等技术,实现了压实作业工序的严格把关、压实过程智恒控制,压实信息化应用三大功能,完美解决了路基路面压实作业的全过程监控。通过压路机上面的车载采集站,车载显示平板电脑以及振动传感器将数据传送,压实完成后系统会对当前工作面的压实度进行评估,自动生产压实质量报告,并对项目所有质量报告进行归档存储。

3.3 新方法、新技术的应用

倒车雷达和倒车影像是压路机驻车或者倒车时的安全辅助装置,能以声音和影像提示告知驾驶员周围障碍物的情况,解除了压路机司机驻车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助压路机司机扫除了视野死角和视线模糊的缺陷。

沥青胶轮压路机自动喷油装置由气泵系统和油液系统两部分组成,利用发动机驱动气泵,通过气流推动油液进入喷油管,由喷头均匀、连续的向轮胎上自动雾状喷油,确保沥青无法粘附到轮胎表面,改善了以往人工涂油效率低、安全风险高的弊端,大大降低工作人员的劳动强度,提高了作业效率和工程质量。

4  检测

检测贯穿于沥青混凝土路面施工的全过程,碾压成型后的路面必须满足设计要求。检测内容包括:测定弯沉、平整度、厚度、宽度、高程及压实度等工作。平整度的测定有两种办法:一种是车载连续平整度仪;另一种办法是用6m长铝合金尺杆(规范要求是3m直尺)。车载连续平整度仪适用于较长的范围;6m直尺适用于局部,两者综合使用测定路面的平整度结果将更加精准。弯沉使用弯沉仪进行测定,每20m一个断面。压实度是在现场用钻芯机进行钻芯取样,之后把试件带到试验室做马歇尔试验及其它试验,如此得出的结论可评价沥青混凝土路面的内在物理力学性能。

5  结束语

沥青路面质量控制牵连甚广,人员、材料、设备以及的合理配置都对沥青混凝土路面施工存在关键影响。在施工过程中应善于总结,注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备,克服不良人为因素。对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制各种试验及检测。施工中一旦发现问题及时处理,确保工程质量优良,如此才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面。

参考文献:

[1[李邵华.公路工程质量监督管理与施工技术标准规范及国家强制性条文[M].人民交通出版社,2011.

[2[孙志刚.沥青混凝土路面施工质量控制及病害防治措施分析[J].交通世界(建养·机械),2015(09).

[3]黄祥谈.福建省高速公路标准化管理系列指南[M].北京:人民交通出版社,2010.

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