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摘要:沥青混凝土路面具有坚实、耐久、良好的抗滑性和平整度、稳定度好等特点,因而在我国高等级公路建设中得到了广泛应用。分析了沥青砼路面路面问题的原因,最后对沥青混凝土路面质量过程控制技术进行了研究。
关键词:沥青混凝土;路面施工;质量控制
沥青混凝土路面具有坚实、耐久、良好的抗滑性和平整度、稳定度好等特点,因而在公路建设中占有越来越大的比重,沥青混凝土施工质量也逐步引起了广泛的关注。路面工程最后的结构层,直接承受行车荷载的作用,要求必须具有足够的强度、稳定性、平整度、抗滑性和尽可能低的扬尘性。
1、沥青混凝土路面质量问题的原因分析
1.1沥青质量问题
由于近几年交通作为国家基础设施重点投资,全国各地二级路、一级路、高速公路、城市道路,开工项目很多而建设资金又有限,因此,在道路结构层的厚度设计、材料的采用本着经济适用的原则,而对交通量的变化,使用年限并没有重点研究,不能达到规范的要求,不能够完全滿足国内建设规模的需要。
1.2不重视沥青砼拌合温度控制
沥青砼拌合温度的控制不严,有些施工单位和个别商品沥青砼厂家,在拌合温度控制方面不是那么严格,时高时低很不稳定,有的沥青砼拉到工地经过量测将近180℃,而有时不110℃,温度过高可能导致沥青变质、没有粘性,使沥青砼松散,温度过低,沥青混合料拌合不匀,影响级配,这些也是导致沥青路面有时局部松散或其他病害的一个原因。
1.3沥青砼配合比设计存在问题
沥青砼配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即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和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目的都有明确的要求。由于目前国家现状所致,公路工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,料场分散,材料的均质性、稳定性均有较大的差别,虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予调整配合比,但由于变化大,差异性大不可能做到十分准确,导致路面出现一些常见病害。
1.4沥青砼路面不够平整
沥青砼路面平整度与路基、路面底基层、基层平整度息息相关,路基、路面底基层、基层平整度将直接反映到路面面层上:路基填筑不均匀或路基、基层密实度和强度不足,整体稳定性差,易产生不均匀沉降,造成路面平整度差;对于基层的平整度以及高程误差[2],都会通过结构层自下而上层层积累,影响到路面的平整度。
1.5沥青砼的摊铺
首先由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析,这种离析改变了沥青砼生产配合比,其次由于烫平板从机心向两侧悬臂较长,随着摊铺次数的增加产生变形,对路面横坡的控制也有较大影响,此外,由于全断面摊铺需要较大拌合能力,当拌合站较小时,容易造成摊铺机时开时停使路面控制。落后摊铺机对路面影响也较大,纵横接缝处理问题也较多,特别是碾压受到限制,不容易控制在规范要求的碾压温度内完成全部碾压工序,沥青砼压实度难以达到。
2、沥青混凝土路面质量过程控制技术研究
2.1对原材料的质量做好把关
要保证沥青路面的施工质量,首先要对原材料的质量做到检测和控制,这是路面施工质量有效保证的前提。沥青混合料所用的原材料主要有沥青、碎石、砂、矿粉等。
沥青的品种和等级是影响沥青路面的重要因素,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,对预防温度裂缝有较好的效果。沥青中蜡的含量高,在高温时沥青容易发软,导致沥青路面高温稳定性降低,出现车辙;在低温时会使沥青变得脆硬,导致路面低温抗裂性降低出现裂缝。因此,要严格控制沥青中蜡的含量,要求含蜡量不大于3%,对每车沥青的各项指标按规范要求进行检测,确保沥青质量;碎石要求匀质、洁净、坚硬、无风化,含泥量和含水量符合规范,细长或扁平颗粒含量小,压碎值等的级配和技术指标均符合规范要求;砂要求坚硬、清洁、干燥、无风化、不含杂质,含泥量和级配符合规范要求;矿粉要求疏松、干燥,亲水系数符合要求。
2.2控制沥青拌合物的温度
在拌制沥青混合料前,要检验确定各种沥青混合料进料口的开启大小及沥青和矿料进料的速度、适宜的沥青用量、拌和时间。在拌制时,要严格控制沥青和矿料的加热温度与拌和温度,沥青和矿料的加热温度要在150-170℃,混合料出厂温度在140-165℃。经过拌和的混合料要均匀一致、无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象[3]。厂拌沥青混合料运输所用车辆和数量要根据运距和道路状况来确定,混合料运达铺装现场的温度在120-150℃。
2.3沥青混合料配合比的严格控制
沥青混合料的质量是沥青路面好坏的先决条件。拌合厂在拌制沥青混合料时,由于集料本身的变异性大或人为随意更改配合比而直接影响了沥青混合料的级配,虽然用油量没有变化,但级配发生变化,沥青混合料仍然不能说是最佳油石比,因此对间歇式拌合机强制要求每一拌都打印沥青混合料拌和数量、各个热料仓、沥青、矿粉的用量、拌合温度,并由此计算拌合温度的平均值、标准差、变异系数及油石比,进行沥青混合料的生产过程控制与总量检验,同时还可以对拌合机的性能,施工人员的技术素质作出客观的评价。在过程中发现数据有异常波动时要立刻停止生产,分析原因,提高拌合质量。
2.4提高摊铺压实质量控制技术
⑴碾压温度
碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。温度过高,会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题。温度过低时,碾压工作变得困难,易产生难消除的轮迹,造成路面不平整,甚至导致压实无效,或其它副作用。因此,必须严格控制压实温度。
⑵选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数
合理的压实工艺、压实速度与压实遍数,对减少碾压时间、提高作业效率十分重要[4]。选择碾压速度的基本原则应是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。
⑶选择合理的振频和振幅
振频主要影响沥青面层的表面压实质量。振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些,则可获得较好的压实效果。振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时,宜选用高振频、低振幅。
⑷随时监测碾压质量
严格控制碾压质量,层层把关,随时检测,当出现问题时,一是立即修正不合格的地方,二是找出问题原因,为继续施工消除问题隐患。
2.5施工机械设备性能与配置控制
根据所建公路等级与工期的要求,选择拌合机的性能与拌合能力,确保与工程规模相互匹配。拌和机必须具备全过程自动控制[5],能够分析数据、核定生产量,能够进行拌和质量分析,最好具备匹配的二级除尘装置。选好了拌和设备,再优选摊铺设备,用于梯队作业的摊铺机尽量要用新旧差别小且是相同品牌、型号的机型。同时应考虑每工作日摊铺机摊铺量、拌合机拌合量与自卸车运输量以及碾压设备能力相互的配套,做到路面施工连续不间段作业。
另外,优秀的设计、合理的工期是修筑高质量的基础。沥青砼施工期间,交通管制必须有专人负责禁止非施工车辆上路, 防止上路机械漏油保持路面干净整洁。
3、总结
总之,在沥青路面施工过程中,必须严把质量控制关。要提高沥青路面施工质量,不单要提高机械能力和配套水平,还要提高施工企业及人员的素质,强化规范化施工。并通过科学的管理手段和采取行之有效的措施,才能有效提高沥青路面施工的工程质量。
参考文献
[1]冯安良.关于沥青砼路面几种常见病害的预防措施[J].建筑与工程,2008
[2]魏花兰.沥青路面不平整成因与对应措施[J].建筑与工程,2006
关键词:沥青混凝土;路面施工;质量控制
沥青混凝土路面具有坚实、耐久、良好的抗滑性和平整度、稳定度好等特点,因而在公路建设中占有越来越大的比重,沥青混凝土施工质量也逐步引起了广泛的关注。路面工程最后的结构层,直接承受行车荷载的作用,要求必须具有足够的强度、稳定性、平整度、抗滑性和尽可能低的扬尘性。
1、沥青混凝土路面质量问题的原因分析
1.1沥青质量问题
由于近几年交通作为国家基础设施重点投资,全国各地二级路、一级路、高速公路、城市道路,开工项目很多而建设资金又有限,因此,在道路结构层的厚度设计、材料的采用本着经济适用的原则,而对交通量的变化,使用年限并没有重点研究,不能达到规范的要求,不能够完全滿足国内建设规模的需要。
1.2不重视沥青砼拌合温度控制
沥青砼拌合温度的控制不严,有些施工单位和个别商品沥青砼厂家,在拌合温度控制方面不是那么严格,时高时低很不稳定,有的沥青砼拉到工地经过量测将近180℃,而有时不110℃,温度过高可能导致沥青变质、没有粘性,使沥青砼松散,温度过低,沥青混合料拌合不匀,影响级配,这些也是导致沥青路面有时局部松散或其他病害的一个原因。
1.3沥青砼配合比设计存在问题
沥青砼配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即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和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目的都有明确的要求。由于目前国家现状所致,公路工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,料场分散,材料的均质性、稳定性均有较大的差别,虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予调整配合比,但由于变化大,差异性大不可能做到十分准确,导致路面出现一些常见病害。
1.4沥青砼路面不够平整
沥青砼路面平整度与路基、路面底基层、基层平整度息息相关,路基、路面底基层、基层平整度将直接反映到路面面层上:路基填筑不均匀或路基、基层密实度和强度不足,整体稳定性差,易产生不均匀沉降,造成路面平整度差;对于基层的平整度以及高程误差[2],都会通过结构层自下而上层层积累,影响到路面的平整度。
1.5沥青砼的摊铺
首先由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析,这种离析改变了沥青砼生产配合比,其次由于烫平板从机心向两侧悬臂较长,随着摊铺次数的增加产生变形,对路面横坡的控制也有较大影响,此外,由于全断面摊铺需要较大拌合能力,当拌合站较小时,容易造成摊铺机时开时停使路面控制。落后摊铺机对路面影响也较大,纵横接缝处理问题也较多,特别是碾压受到限制,不容易控制在规范要求的碾压温度内完成全部碾压工序,沥青砼压实度难以达到。
2、沥青混凝土路面质量过程控制技术研究
2.1对原材料的质量做好把关
要保证沥青路面的施工质量,首先要对原材料的质量做到检测和控制,这是路面施工质量有效保证的前提。沥青混合料所用的原材料主要有沥青、碎石、砂、矿粉等。
沥青的品种和等级是影响沥青路面的重要因素,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,对预防温度裂缝有较好的效果。沥青中蜡的含量高,在高温时沥青容易发软,导致沥青路面高温稳定性降低,出现车辙;在低温时会使沥青变得脆硬,导致路面低温抗裂性降低出现裂缝。因此,要严格控制沥青中蜡的含量,要求含蜡量不大于3%,对每车沥青的各项指标按规范要求进行检测,确保沥青质量;碎石要求匀质、洁净、坚硬、无风化,含泥量和含水量符合规范,细长或扁平颗粒含量小,压碎值等的级配和技术指标均符合规范要求;砂要求坚硬、清洁、干燥、无风化、不含杂质,含泥量和级配符合规范要求;矿粉要求疏松、干燥,亲水系数符合要求。
2.2控制沥青拌合物的温度
在拌制沥青混合料前,要检验确定各种沥青混合料进料口的开启大小及沥青和矿料进料的速度、适宜的沥青用量、拌和时间。在拌制时,要严格控制沥青和矿料的加热温度与拌和温度,沥青和矿料的加热温度要在150-170℃,混合料出厂温度在140-165℃。经过拌和的混合料要均匀一致、无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象[3]。厂拌沥青混合料运输所用车辆和数量要根据运距和道路状况来确定,混合料运达铺装现场的温度在120-150℃。
2.3沥青混合料配合比的严格控制
沥青混合料的质量是沥青路面好坏的先决条件。拌合厂在拌制沥青混合料时,由于集料本身的变异性大或人为随意更改配合比而直接影响了沥青混合料的级配,虽然用油量没有变化,但级配发生变化,沥青混合料仍然不能说是最佳油石比,因此对间歇式拌合机强制要求每一拌都打印沥青混合料拌和数量、各个热料仓、沥青、矿粉的用量、拌合温度,并由此计算拌合温度的平均值、标准差、变异系数及油石比,进行沥青混合料的生产过程控制与总量检验,同时还可以对拌合机的性能,施工人员的技术素质作出客观的评价。在过程中发现数据有异常波动时要立刻停止生产,分析原因,提高拌合质量。
2.4提高摊铺压实质量控制技术
⑴碾压温度
碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。温度过高,会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题。温度过低时,碾压工作变得困难,易产生难消除的轮迹,造成路面不平整,甚至导致压实无效,或其它副作用。因此,必须严格控制压实温度。
⑵选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数
合理的压实工艺、压实速度与压实遍数,对减少碾压时间、提高作业效率十分重要[4]。选择碾压速度的基本原则应是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。
⑶选择合理的振频和振幅
振频主要影响沥青面层的表面压实质量。振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些,则可获得较好的压实效果。振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时,宜选用高振频、低振幅。
⑷随时监测碾压质量
严格控制碾压质量,层层把关,随时检测,当出现问题时,一是立即修正不合格的地方,二是找出问题原因,为继续施工消除问题隐患。
2.5施工机械设备性能与配置控制
根据所建公路等级与工期的要求,选择拌合机的性能与拌合能力,确保与工程规模相互匹配。拌和机必须具备全过程自动控制[5],能够分析数据、核定生产量,能够进行拌和质量分析,最好具备匹配的二级除尘装置。选好了拌和设备,再优选摊铺设备,用于梯队作业的摊铺机尽量要用新旧差别小且是相同品牌、型号的机型。同时应考虑每工作日摊铺机摊铺量、拌合机拌合量与自卸车运输量以及碾压设备能力相互的配套,做到路面施工连续不间段作业。
另外,优秀的设计、合理的工期是修筑高质量的基础。沥青砼施工期间,交通管制必须有专人负责禁止非施工车辆上路, 防止上路机械漏油保持路面干净整洁。
3、总结
总之,在沥青路面施工过程中,必须严把质量控制关。要提高沥青路面施工质量,不单要提高机械能力和配套水平,还要提高施工企业及人员的素质,强化规范化施工。并通过科学的管理手段和采取行之有效的措施,才能有效提高沥青路面施工的工程质量。
参考文献
[1]冯安良.关于沥青砼路面几种常见病害的预防措施[J].建筑与工程,2008
[2]魏花兰.沥青路面不平整成因与对应措施[J].建筑与工程,2006