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新型瀝青路面施工工藝與質(zhì)量控制分析

2009-07-15 14:30    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  摘要:瀝青混凝土路面施工是公路工程施工中的一道關(guān)鍵工序,文章從施工的工作實(shí)踐出發(fā),分析了該類路面施工中前場(chǎng)和后場(chǎng)的工藝控制及質(zhì)量管理的各個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工具有一定的指導(dǎo)作用。文章對(duì)新型瀝青路面的施工工藝和質(zhì)量控制措施進(jìn)行了闡述,僅供參考。

  關(guān)鍵詞:瀝青路面;路面施工;施工工藝;質(zhì)量控制

  隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大交通量、渠化交通已經(jīng)成為現(xiàn)代交通的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。路面的行車安全、舒適、使用壽命長(zhǎng)已經(jīng)成為越來(lái)越多高速建設(shè)者研究的目標(biāo)。為了提高公路的使用年限,預(yù)防路面早期破壞,表面層施工引入了改性瀝青工藝,以迎合交通量的迅速增長(zhǎng)、車量大型化和嚴(yán)重超載問(wèn)題的嚴(yán)峻考驗(yàn)。目前在我國(guó)廣泛推廣的改性瀝青主要是摻加SBS改性劑或SBR改性劑,改性后瀝青在物理性能方面得到提高,主要表現(xiàn)在軟化點(diǎn)、針入度、脆點(diǎn)、延度等方面都得到改善。

  一、原材料的選擇

  瀝青混凝土后場(chǎng)是指瀝青混合料生產(chǎn)場(chǎng)地,也即拌和樓場(chǎng)地。后場(chǎng)生產(chǎn)控制主要是確保生產(chǎn)成品——瀝青混凝土保證施工要求,滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的有關(guān)指標(biāo)。后場(chǎng)施工應(yīng)注意:選拌制設(shè)備,從拌制設(shè)備上保證后場(chǎng)施工質(zhì)量。以拌和機(jī)為中心的瀝青拌合廠,瀝青混凝土拌和機(jī)的性能和生產(chǎn)能力是一個(gè)主要方面,保證拌和樓的生產(chǎn)能力與工程規(guī)模相互匹配,拌和樓必須具備全過(guò)程自動(dòng)控制,能夠分析數(shù)據(jù)、核定生產(chǎn)量,能夠進(jìn)行拌和質(zhì)量分析,最好具備匹配的二級(jí)除塵裝置。選好了拌和機(jī),再優(yōu)選瀝青加熱設(shè)備、礦粉的外加劑添加設(shè)備及裝載機(jī)等附屬設(shè)備,從它們的性能和供需能力上確保與拌和機(jī)配套,以滿足拌和機(jī)生產(chǎn)要求為準(zhǔn);確保原材料質(zhì)量,要做到這一點(diǎn),首先抓集料檢驗(yàn),從加工性、結(jié)構(gòu)性兩大指標(biāo)狠抓落實(shí),粗集料要注重顆粒尺寸、形狀、松軟質(zhì)和粘附性指標(biāo),簽訂供貸合同時(shí)要注意保證粗集料篩分級(jí)配變異小,保證石料軟弱顆粒、白云石、長(zhǎng)石的含量控制在合理范圍內(nèi)。細(xì)集料應(yīng)注重砂當(dāng)量(或0.075含量)和粘附性等指標(biāo),應(yīng)嚴(yán)格控制砂,進(jìn)場(chǎng)后及時(shí)搭棚防雨、防曬。所有集料注意分級(jí)存放,不得串混。為防止材料離析,還要將場(chǎng)地硬化,并在堆放時(shí)采用水平或斜坡分層堆放,不能錐堆。瀝青原材料應(yīng)從粘度等指標(biāo)著手,確保瀝青指標(biāo)優(yōu)良,符合設(shè)計(jì)要求;拌制工藝上著手保證成品質(zhì)量,在生產(chǎn)中,做好生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì),保證目標(biāo)配合比在拌和中得以實(shí)現(xiàn)是關(guān)鍵。

  改性瀝青路面使用壽命是否長(zhǎng)久,行車是否安全舒適,與瀝青和碎石的配比密切相關(guān),所以改性瀝青在質(zhì)量保證的前提下,原材料質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo),所以原材料的選擇至關(guān)重要,在我國(guó),為了滿足原材料的堅(jiān)韌性,通常選擇堅(jiān)硬、粗糙有棱角的優(yōu)質(zhì)石料,而花崗巖、石英巖、玄武巖等具備這些性質(zhì),但這些石料中往往屬于酸性石料。由于瀝青中含有瀝青酸、瀝青酸酐等,粘附性往往難以滿足要求,為了增強(qiáng)瀝青與集料的粘附性,在基質(zhì)瀝青中摻加SBS改性劑,就能滿足粘附性的要求。在路面施工中,為了進(jìn)一步提高改性瀝青的粘附性,在改性瀝青中還摻加了抗剝落劑。在填料中摻加水泥、生石灰粉等代替礦粉,增加瀝青與石料的粘附性,大大的提高了瀝青混合料的水穩(wěn)性,所以原材料的選擇及改性劑的摻配至關(guān)重要。

  瀝青混合料生產(chǎn)和瀝青混凝土路面施工的控制是質(zhì)量保障的關(guān)鍵。進(jìn)場(chǎng)施工前,先進(jìn)行上一道工序的驗(yàn)收,進(jìn)行高程測(cè)量、沉降穩(wěn)定檢驗(yàn)等檢查驗(yàn)收工作,檢查下封層的完整性,清理基層表面污染、雜物,進(jìn)行水沖洗。在車輛的安排上必須滿足運(yùn)力要求,車輛載重量應(yīng)大于15t,運(yùn)料前打掃干凈車槽,并涂l:3油水混合液,車槽側(cè)面打溫度檢查孔,備覆蓋成品混合料的油氈布。先從攤鋪機(jī)性能抓起,全套攤鋪設(shè)備盡量用相同品牌,型號(hào)盡量相同,新舊差別要小,現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員要懂得攤鋪機(jī)的主要構(gòu)造并能作相應(yīng)的調(diào)整。在供料系統(tǒng)上,受料斗空板不能每一車料收一次,要利用刮板輸送器和料斗閥門控制好進(jìn)入攤鋪室的供料量,布料高度一般占2/3,并確保沿螺旋全長(zhǎng)布料一致。要選擇合適的料斗閥門開(kāi)度,使其與供料速度恰當(dāng)配合,進(jìn)而達(dá)到刮板輸料器連續(xù)、均勻地供料。最后一道工序是碾壓,碾壓則分三種,分別為初壓、復(fù)壓和終壓,初壓要求整平、穩(wěn)定;復(fù)壓要求密實(shí)、穩(wěn)定、成型;終壓則要求消除輪跡。初壓、用雙驅(qū)雙鋼輪7~10t靜壓;復(fù)壓要求提高密實(shí)度并揉壓以減少表面細(xì)裂紋和孔隙,根據(jù)其具體要求一般采用l1~13t振動(dòng)和20~25t輪胎,根據(jù)相關(guān)報(bào)告,25t輪胎施工能達(dá)到密實(shí)度95%,振動(dòng)設(shè)備施工則能達(dá)到96%~98%;終壓采用寬幅鋼輪2~2.2m、重16t的碾壓設(shè)備。碾壓要掌握好碾壓時(shí)間,碾壓有效時(shí)間是從開(kāi)始攤鋪到沮度下降到80℃之間的時(shí)問(wèn),混合料開(kāi)始攤鋪后溫度下降最快,大約每分鐘4~5度,所以在攤鋪開(kāi)始后要緊跟攤鋪機(jī)作業(yè),爭(zhēng)取有足夠的壓實(shí)時(shí)間。

  質(zhì)量意識(shí)、管理的力度、科學(xué)制度的制定和嚴(yán)格執(zhí)行是施工質(zhì)量的保證。不合格的原材料堅(jiān)決不能用于道路建設(shè),抓好混合料配合比的試驗(yàn),嚴(yán)格進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn),這包括拌合廠、施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)溫度檢測(cè)與記錄,包括規(guī)定頻率的混合料馬氏試驗(yàn)、抽提試驗(yàn)等,還包括路面外形尺寸檢測(cè)記錄、路面厚度、壓實(shí)度、平整度檢測(cè)等等。

  二、配合比的確定

  瀝青混凝土分為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)配合瀝青混凝土分為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)配合先開(kāi)始進(jìn)行室內(nèi)目標(biāo)配合比的確定,確定最佳級(jí)配曲線和最佳瀝青用量。在進(jìn)行生產(chǎn)配合比過(guò)程中要注意瀝青用量和填料用量。填料在瀝青混凝土中含量的多少至關(guān)重要,在瀝青混凝土施工配比確定的情況下,如果填料用量過(guò)小,則混合料就容易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象,如果混合料中的填料含量過(guò)多,則混合料就會(huì)出現(xiàn)結(jié)團(tuán)、成塊現(xiàn)象,且混合料容易呈現(xiàn)出松散狀態(tài)。瀝青含量也至關(guān)重要,如果瀝青用量偏少,集料表面裹附的瀝青膜偏薄,瀝青飽和度降低,混合料的空隙率增大,在陽(yáng)光的照射下,瀝青容易老化,且由于空隙率增大,瀝青混凝土的和易性差,難以壓實(shí),容易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,雨水通過(guò)空隙滲入集料間,在車輛荷載的反復(fù)作用下,瀝青就會(huì)從集料表面慢慢剝落,時(shí)間一長(zhǎng),路面就會(huì)出現(xiàn)松散顆粒、坑槽、唧漿等現(xiàn)象,出現(xiàn)早期破壞。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究證明,如果瀝青用量比最佳用量少0.5%,則瀝青的使用壽命就會(huì)減少一半。如果瀝青用量過(guò)大,則路面就容易出現(xiàn)泛油、車轍、擁包等現(xiàn)象,路面的抗車轍能力也大大降低,影響了行車的舒適及安全性,也縮短了路面的使用壽命。生產(chǎn)配合比確定后,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鋪筑試驗(yàn)段以驗(yàn)證生產(chǎn)配合比。

  三、拌和

 。ㄒ唬(zhǔn)備工作

  瀝青采用導(dǎo)熱油加熱,改性瀝青溫度控制在170℃~180℃范圍內(nèi)。改性瀝青儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng),重新升溫時(shí)應(yīng)先攪拌或循環(huán)拌和使其均勻后方可使用。避免改性劑離析,影響改性瀝青的質(zhì)量。集料的準(zhǔn)備工作應(yīng)注意:

  (1)集料鏟運(yùn)方向應(yīng)與其流動(dòng)方向垂直,保證鏟運(yùn)材料均勻,避免集料利息;

 。2)每天開(kāi)工前檢測(cè)含水量,以便調(diào)節(jié)冷料進(jìn)料速度,并確定集料加熱時(shí)間和溫度。對(duì)于細(xì)集料。最好采用雨棚覆蓋;

 。3)集料級(jí)配發(fā)生變化或換用新材料時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),確保混合料質(zhì)量符合要求。

  (二)拌和工藝

  改性瀝青的粘度較大,混合料的出料溫度高,一般取出料溫度170℃~180℃,因此礦料的加熱溫度宜取180℃~190℃。改性瀝青混合料的拌和時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。一般拌和時(shí)間應(yīng)大于45s,其中含3~5s的干拌,以確保礦粉吸油的均勻性。拌和時(shí)間是否足夠,拌和方法是否正確,是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青混合料的關(guān)鍵環(huán)節(jié),質(zhì)量均勻的混合料表現(xiàn)為所有的集料顆粒完全均勻地被瀝青膜裹覆,瀝青均勻分布于整個(gè)混合料,以無(wú)花白石子、無(wú)瀝青團(tuán)塊,烏黑發(fā)亮為宜。

  混合料拌和的均勻性必須隨時(shí)進(jìn)行檢查,如果出現(xiàn)花白石子或?yàn)r青分布不勻,應(yīng)停機(jī)分析原因予以改進(jìn)。其原因大致如下:攪拌時(shí)間不夠;沒(méi)有干拌;細(xì)顆粒礦料比例過(guò)大;特別是加入礦粉過(guò)多;瀝青用量不夠;礦料或?yàn)r青加熱溫度不夠?赡苁瞧渲幸豁(xiàng)原因,也可能是多種原因。如果混合料顏色枯黃灰暗,可能的原因有:拌和溫度過(guò)高、瀝青用量不夠、粉料過(guò)多、石料不干、菜油燃燒不透等。對(duì)于出現(xiàn)花白、枯黃灰暗的混合料必須廢棄。

  為保證連續(xù)攤鋪,瀝青混合料拌和機(jī)應(yīng)有儲(chǔ)料倉(cāng),可提前拌和混合料,將拌好的瀝青混合料送入儲(chǔ)料倉(cāng)中暫放,待開(kāi)始攤鋪后在運(yùn)至攤鋪現(xiàn)場(chǎng)。

  四、攤鋪現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

  攤鋪現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制內(nèi)容包括:混合料運(yùn)輸、攤鋪和碾壓等。

  (一)混合料運(yùn)輸

  1.使用前將車輛清洗干凈,每輛車都配好保溫苫布。

  2.要求運(yùn)輸車輛在攤鋪現(xiàn)場(chǎng)必須慢速行駛,在攤鋪機(jī)前被推行時(shí)防止搓動(dòng)玻璃格柵。

  (二)混合料攤鋪

  1.測(cè)量放線:按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行高程測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果彈線標(biāo)于兩側(cè)路緣石上,便于攤鋪時(shí)安裝導(dǎo)向梁使用。

  2.?dāng)備佀俣龋焊鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)能力確定在2.3m/min左右,實(shí)踐證明這個(gè)速度很適宜。

  3.當(dāng)厚度變化較大時(shí),按設(shè)計(jì)要求認(rèn)真做好調(diào)平層。

  4.所有管溝井蓋在攤鋪面層之前安裝好,與面層一次碾壓成型,保證其整體性。

  5.?dāng)備伱鎸訒r(shí)使用自動(dòng)調(diào)平裝置,攤鋪完后使用3 in直尺檢測(cè);旧夏芸刂圃2mm左右,比較理想。

  6.在鋪設(shè)玻璃纖維格柵前噴灑的粘層瀝青,設(shè)計(jì)允許使用乳化瀝青,實(shí)際使用并不理想,玻璃格柵容易帶起,后全部使用AH-7O熱瀝青;格柵鋪好后灑布碎石。將粒徑由5~8mm改為10~20mm。這些措施的采用基本上保證了在整個(gè)施工過(guò)程中格柵的牢固性。

  7.面層施工時(shí)接縫全部采用平接縫,在當(dāng)天施工結(jié)束后切割清掃成縫,在繼續(xù)施工前涂刷粘層油并且用燙平板預(yù)熱。

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  1.混合料攤鋪后一定要在高溫條件下及時(shí)碾壓。初碾及時(shí)對(duì)整個(gè)密實(shí)效果至關(guān)重要。

  2.碾壓速度:初碾和終碾控制在3km/h以內(nèi),復(fù)碾控制在5km/h左右。碾壓速度過(guò)快(尤其在初碾時(shí)),容易引起推包和裂紋。

  3.壓路機(jī)的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)噴灑的咸性水主要起防止鋼輪與瀝青粘結(jié)的作用。但水量過(guò)大會(huì)使混合料溫度下降過(guò)快和引起縫紋,施工時(shí)按最小用量控制。

  4.施工時(shí)按要求控制碾壓遍數(shù),遍數(shù)過(guò)少。壓實(shí)度無(wú)法達(dá)到要求,過(guò)碾又會(huì)使混合料出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象,既不能保證壓實(shí)度,還會(huì)出現(xiàn)裂紋。

  5.復(fù)碾時(shí)采用“高振頻,低振幅”的振動(dòng)碾壓。

  6.相鄰兩遍碾壓重復(fù)輪寬靜壓時(shí)為1/3輪寬,振動(dòng)碾壓時(shí)約為20cm。

  五、結(jié)語(yǔ)

  改性瀝青的粘度高,施工難度大,與常規(guī)瀝青路面施工工藝存在較大差異,但施工實(shí)踐表明,只要嚴(yán)格控制混合料的材料、配合比、拌和、攤鋪和碾壓等關(guān)鍵工序的質(zhì)量,改性瀝青路面的路用性能可以得到充分的保障。

  作者簡(jiǎn)介:馬飛(1980-),東營(yíng)市市政工程公司項(xiàng)目經(jīng)理,助理工程師,二級(jí)建造師,研究方向:市政道路、市政給排水管道。

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