議高等級(jí)公路瀝青面層的質(zhì)量控制

武 年 勇

(正平路橋建設(shè)股份有限公司，青海 西寧 810000)

議高等級(jí)公路瀝青面層的質(zhì)量控制

武 年 勇

(正平路橋建設(shè)股份有限公司，青海 西寧 810000)

根據(jù)瀝青面層作為高等級(jí)公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式，對(duì)其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的更高要求，從原材料、混合料拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓五方面探討了高等級(jí)公路瀝青面層的質(zhì)量控制方法，從而適應(yīng)我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展。

瀝青面層,攤鋪,碾壓,高等級(jí)公路

0 引言

公路路面由墊層、基層和面層組成，面層位于最上部，直接與行駛車輛接觸，并把所受荷載往基層傳遞。由于直接影響到行車舒適度和交通安全，必須保證面層施工有極高的質(zhì)量保證。高等級(jí)公路是指高速公路和一級(jí)公路，對(duì)瀝青面層質(zhì)量要求更高，應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制，提高公路建設(shè)水平。

1 原材料質(zhì)量控制

原材料是瀝青面層施工的基礎(chǔ)，主要包括瀝青、集料、填料等，其質(zhì)量首先要滿足規(guī)范要求，否則后續(xù)工作將無(wú)法順利開(kāi)展。在此環(huán)節(jié)，原材料種類較多，又要經(jīng)過(guò)選料、進(jìn)料、檢驗(yàn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)炔襟E，質(zhì)量控制有很大難度，需要現(xiàn)場(chǎng)全體人員參與，共同監(jiān)督。

1.1 瀝青質(zhì)量

高等級(jí)公路對(duì)面層整體的質(zhì)量要求高于一般公路，如今交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展迅速，車流量猛增，荷載也不斷增加，且高等級(jí)公路大都為單向行駛。綜合這些因素分析，低溫環(huán)境下，路面可能出現(xiàn)裂縫；高溫環(huán)境中，抗流動(dòng)性可能會(huì)有所損減。加上長(zhǎng)期車輛行駛，會(huì)有嚴(yán)重磨損。同時(shí)，還要考慮雨雪天氣的防滑問(wèn)題。瀝青檢驗(yàn)的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分別是針入度、延度和軟化點(diǎn)，其質(zhì)量技術(shù)要求按瀝青的種類或標(biāo)號(hào)不同而各異。此外，溶解度、動(dòng)力粘度等也應(yīng)該被檢驗(yàn)。

1.2 集料質(zhì)量

集料即常說(shuō)的骨料，可分為粗細(xì)兩大類。因?yàn)闉r青在凝結(jié)硬化時(shí)會(huì)有體積上的變化，骨料可將這種變化減至最小。瀝青混凝土的強(qiáng)度、和易性、抗凍性都受集料影響，與瀝青面層施工質(zhì)量密切相關(guān)，務(wù)必要加強(qiáng)集料的質(zhì)量控制。粗骨料多選擇使用堅(jiān)硬均勻的碎石，形狀為立方體，須保證集料的干凈，不得含有泥漿及其他顆粒。廠家生產(chǎn)粗骨料過(guò)程中，應(yīng)勤加檢查，若質(zhì)量達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則不能投入使用，其質(zhì)量可通過(guò)石料高溫壓碎值試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。細(xì)集料主要有天然砂、石屑等，級(jí)配也要滿足要求，質(zhì)地堅(jiān)硬，沒(méi)有雜質(zhì)，常通過(guò)砂當(dāng)量和表現(xiàn)相對(duì)密度的試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證細(xì)骨料質(zhì)量。

1.3 填料質(zhì)量

填料也是瀝青面層施工不可或缺的原材料，骨料有時(shí)也可以作為填料使用，但高速公路多選擇石灰?guī)r等石料磨成的礦粉為填料。為保證面層質(zhì)量，礦粉應(yīng)保持清潔干燥，生產(chǎn)時(shí)每生產(chǎn)50 t需檢驗(yàn)一次。含水量和表觀密度是衡量礦粉質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)，含水量需控制在1%以內(nèi)，表觀密度在2.50 g/cm3以上。另外，礦粉要磨細(xì)，不得成塊狀或團(tuán)粒，親水細(xì)數(shù)最好不超過(guò)0.8。

2 混合料拌合質(zhì)量控制

以上各種原材料都對(duì)施工質(zhì)量有著直接影響，需按照配合比設(shè)計(jì)將其混在一起進(jìn)行拌合，然后才能發(fā)揮整體效用。在設(shè)計(jì)目標(biāo)配合比時(shí)，應(yīng)在集料原產(chǎn)地料場(chǎng)多處分規(guī)格、品種取樣，保證粗集料的取樣具有代表性。設(shè)計(jì)生產(chǎn)配合比需從混合廠房篩選樣品，熱料倉(cāng)材料混合料攪拌設(shè)備控制使用的比例來(lái)確定，同時(shí)還要調(diào)整冷材料的比例。生產(chǎn)配合比驗(yàn)證則通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試混合料拌合，調(diào)整施工現(xiàn)場(chǎng)所控制。

拌合過(guò)程尤為關(guān)鍵，關(guān)乎混合料的質(zhì)量，必須嚴(yán)加控制。通常來(lái)說(shuō)，隨著拌合時(shí)間的延長(zhǎng)，混合料中的各種原材料能夠更好地融在一起，有良好的均勻性。到一定的時(shí)間段后，瀝青可能會(huì)老化，所以要把握好拌合時(shí)間、出料時(shí)間，混合料質(zhì)量還受原材料波動(dòng)的影響。這就要求在混合料拌合過(guò)程中，首先要對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，在實(shí)地考察后，展開(kāi)物理和化學(xué)性能檢測(cè)，然后做進(jìn)一步挑選，篩分實(shí)驗(yàn)后保證各種原材料的規(guī)格都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)場(chǎng)后，將原材料合理分類，認(rèn)真檢查監(jiān)督，以免出現(xiàn)材料相混的情況。礦料級(jí)配盡量與設(shè)計(jì)值靠近，而做到這一點(diǎn)就需要提前了解礦料在皮帶上的流量和傳送帶的轉(zhuǎn)速，確定二者間的關(guān)系，然后根據(jù)所得結(jié)果科學(xué)地設(shè)計(jì)配合比，從而更好地控制礦料級(jí)配。若施工前有過(guò)雨雪天氣，材料中會(huì)含有很多水分，需合理調(diào)整配合比。施工過(guò)程中盡量不要停頓，使生產(chǎn)能夠連貫進(jìn)行，否則混合料在停機(jī)之后可能會(huì)發(fā)生變化。拌合溫度樣要實(shí)時(shí)觀察，一旦原材料發(fā)生改變，配合比也應(yīng)跟著調(diào)整。

混合料拌合質(zhì)量還受溫度影響，如果溫度過(guò)高，需要增加燃料支撐，并且瀝青在高溫下容易硬化，最終削弱了混合料的性能；如果溫度過(guò)低，原材料之間不能完全融合，容易出現(xiàn)拌合不均的情況，且還會(huì)影響到后面的攤鋪碾壓質(zhì)量。因此必須嚴(yán)格地進(jìn)行控制，保證拌合時(shí)間適中，以間歇式拌合設(shè)備為例，拌合溫度45 ℃～50 ℃為佳，且干拌時(shí)間要控制在10 s內(nèi)。保證礦粉和集料的干燥，貯存時(shí)間不得超過(guò)3 d，并且在此期間混合料的溫度下降不能超過(guò)10 ℃。經(jīng)過(guò)適當(dāng)時(shí)間的拌合，最終保證混合料的均勻性，若質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，不得投入使用。此外，若是風(fēng)雨天氣，溫度可以略有提升。

拌合結(jié)束后，還要對(duì)混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢查，首先是外表檢查，觀察是否出現(xiàn)結(jié)塊，觀察混合料的色澤；其次是溫度測(cè)試，混合料裝上車后使用數(shù)顯溫度計(jì)插入其中；還有就是取樣測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容有飽和度、空隙率等因素。

3 運(yùn)輸質(zhì)量控制

首先是運(yùn)輸車輛選擇，承載量在15 t以上，車上有篷布、毛氈等物綁扎。為避免瀝青混合料和車廂發(fā)生粘結(jié)，裝車前可在車廂先涂一層油水混合液。每卸完一次，運(yùn)輸車要挪動(dòng)一下位置，保證混合料呈品字形。

其次是離析的控制，運(yùn)輸過(guò)程中瀝青混合料的溫度可能會(huì)出現(xiàn)較大變化，引起離析現(xiàn)象，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件在運(yùn)輸過(guò)程中采取一系列保溫和預(yù)防措施。一是除了像以往一樣在車輛頂部做棉被覆蓋，還要對(duì)車廂周圍進(jìn)行包裹，這樣既減少車廂頂部的溫降，又能減少車廂周圍的溫降，在現(xiàn)場(chǎng)施工中起到很大的作用。二是對(duì)攪拌站的管理人員和卡車司機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格要求。出場(chǎng)的卡車必須經(jīng)過(guò)專人檢查是否覆蓋、覆蓋是否合格才允許上路:對(duì)卡車司機(jī)，要求車速均勻，不能忽大忽小、時(shí)快時(shí)慢。當(dāng)卡車在運(yùn)輸過(guò)程中，由于一些客觀因素耽誤到場(chǎng)時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)人員一定要嚴(yán)格按照測(cè)試的溫度，作出相應(yīng)的處理。

4 攤鋪質(zhì)量控制

4.1 準(zhǔn)備工作

面層在基層和墊層上部，施工前需先對(duì)下部進(jìn)行清潔整理，將雜質(zhì)全部清除，確保下層有良好的粘結(jié)性。檢查中若發(fā)現(xiàn)有礦料松動(dòng)，可將其掃出。待下層封層后，如使用硬物將其刺破，須確保整層質(zhì)量，否則屬不達(dá)標(biāo)。鋪設(shè)基準(zhǔn)線，一定要保持基層平整、干凈。攤鋪機(jī)是此環(huán)節(jié)主要工具，每一個(gè)零件和每一個(gè)參數(shù)都可能影響到最終質(zhì)量，所以施工前需對(duì)整體進(jìn)行檢查，確保整體沒(méi)有大毛病，且各項(xiàng)參數(shù)均調(diào)至最佳處。履帶式攤鋪機(jī)使用廣泛，根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整螺旋布料器的方位，控制好布料器長(zhǎng)度，熨平板可以人工加長(zhǎng)。攤鋪時(shí)的平整度受振搗振動(dòng)系統(tǒng)影響較大，調(diào)節(jié)好每一項(xiàng)參數(shù)。

4.2 質(zhì)量控制

攤鋪過(guò)程中，首先同樣控制混合料，主要是針對(duì)離析現(xiàn)象。溫度不均、集料級(jí)配、裝卸質(zhì)量等原因都可能引起離析，需分析具體原因，采取相應(yīng)的解決方法。高等級(jí)公路通常比較寬，若一次攤鋪完很容易造成離析，還會(huì)影響到路面的平整度。針對(duì)此原因，攤鋪工作應(yīng)分路幅多次逐一開(kāi)展。振動(dòng)系統(tǒng)的振幅和振頻太大太小都不好，需根據(jù)工程所需選擇最佳的振動(dòng)系統(tǒng)。另外，攤鋪過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)邊角處的離析，因?yàn)槭┕げ槐悖┕と藛T應(yīng)當(dāng)人工配合。其次，要控制路面的平整度。攤鋪機(jī)本身要具有良好的穩(wěn)定性，確保攤鋪工作連續(xù)進(jìn)行，一旦中斷，平整度必將受到影響。如果供料暫時(shí)跟不上，需停止振搗，同時(shí)調(diào)整攤鋪溫度。攤鋪速度盡量不要有明顯的變化。隨著科技進(jìn)步，現(xiàn)代攤鋪機(jī)安裝有自動(dòng)找平裝置，需要操作人員嚴(yán)格按照規(guī)定操作，控制好基準(zhǔn)線。路面要想保持平整，自卸車絕不能撞擊到攤鋪機(jī)，兩者應(yīng)保持一定距離。再有就是橫向接縫處，應(yīng)該先處理先鋪層，橫向切成垂直面，用瀝青和混合料加蓋，最后將其壓實(shí)。

4.3 其他注意事項(xiàng)

攤鋪是一個(gè)很關(guān)鍵但又很容易出問(wèn)題的環(huán)節(jié)，可能會(huì)出現(xiàn)裂縫、波浪、隆起、厚度不準(zhǔn)等缺陷。所以除了選擇先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備，還要有高超的技術(shù)和豐富的處理經(jīng)驗(yàn)。比如遇到波浪形基層時(shí)，若直接攤鋪，不但消耗的材料多，在碾壓后還會(huì)出現(xiàn)波浪。所以應(yīng)該換一種方法，可提前在凹陷處鋪一層混合料并壓實(shí)。

最后是質(zhì)量檢查，先通過(guò)直觀來(lái)判斷質(zhì)量如何，確?；旌狭显谑芰隙分姓＿\(yùn)動(dòng)?；旌狭先魹楹稚?，說(shuō)明瀝青和粗骨料接觸不夠充分。再者是溫度和厚度檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)上報(bào)并解決。

5 碾壓質(zhì)量控制

5.1 溫度控制

最佳溫度需要同時(shí)滿足幾個(gè)條件：第一，必須是在材料允許范圍內(nèi)；第二，混合料沒(méi)有出現(xiàn)水平移動(dòng)的現(xiàn)象；第三，壓實(shí)阻力相對(duì)較?。坏谒?，無(wú)裂縫及其他缺陷出現(xiàn)。如果溫度適宜，基本上可以提高碾壓效率，碾壓遍數(shù)不多，但效果很好。瀝青、礦料和壓實(shí)設(shè)備等因素都對(duì)最佳溫度有很大影響。隨著混合料的溫度升高，塑性愈明顯，在壓路機(jī)的碾壓下，空隙會(huì)最大可能地縮小，壓實(shí)度較高，最終的平整效果也好。如果碾壓溫度太低，將增大碾壓難度，容易留下車轍痕跡，影響到最終的平整度。攤鋪工作結(jié)束后，混合料的溫度在15 min內(nèi)有明顯的變化，為了取得最佳效果，在攤鋪后應(yīng)及時(shí)碾壓，瀝青混合料的碾壓溫度控制要符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求。

5.2 振頻振幅

現(xiàn)在瀝青面層施工壓實(shí)環(huán)節(jié)多選擇振動(dòng)壓路機(jī)，其振頻和振幅對(duì)壓實(shí)度有著直接影響。兩者有著一定的差別，振頻對(duì)路面的壓實(shí)質(zhì)量影響較大，振動(dòng)壓路機(jī)的振頻明顯要高，所起到的效果較好，一般控制在40 Hz～50 Hz內(nèi)。振幅則對(duì)路面的壓實(shí)深度影響較大，路面碾壓段的面層厚度不同，所選的振幅和振頻也是有不同的。面層如果偏厚，適合選擇大振幅、低振頻，如果面層較薄，適合選擇小振幅、高振頻。瀝青面層施工時(shí)，振幅一般設(shè)置為0.4 mm～0.8 mm，可起到較好的效果。

5.3 速度和次數(shù)

除了溫度和振頻振幅，路面壓實(shí)度還與碾壓速度和碾壓遍數(shù)有關(guān)。速度太快，容易出現(xiàn)橫向裂紋、橫向推移等情況。速度太慢，可能會(huì)影響碾壓速度的均勻性，造成工序中斷，進(jìn)而降低了壓實(shí)質(zhì)量，在這種情況下，需要增加碾壓遍數(shù)。所以，碾壓時(shí)在不影響碾壓質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡最大可能地提高碾壓速度，提升工作效率，一般速度控制在2 km/h～4 km/h。

6 結(jié)語(yǔ)

瀝青路面是現(xiàn)代公路的主要形式，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，值得推廣應(yīng)用。同時(shí)，貨流量和交通量也在增加，對(duì)瀝青路面的性能提出了更為嚴(yán)格的要求。瀝青面層作為直接與行車接觸的層面，必須加強(qiáng)每一步的質(zhì)量控制，順利完成施工任務(wù)。

[1] 周 芳，張敬濤.淺析高等級(jí)公路瀝青路面的施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].商品與質(zhì)量，2013，22(10)：143-144.

[2] 張福明.淺析高等級(jí)公路瀝青路面質(zhì)量控制[J].中國(guó)科技投資，2014，20(A12)：132-133.

[3] 劉武昊.淺議高等級(jí)公路瀝青混凝土路面的平整度控制[J].科技信息，2012，26(24)：165-166.

[4] 屈 浩，高 山.淺議瀝青混凝土面層施工質(zhì)量控制[J].科學(xué)與財(cái)富，2013，20(6)：178-180.

[5] 楊 愛(ài).淺議瀝青在高速公路面層中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2013，21(4)：121-122.

[6] 余紅峰.淺議高等級(jí)公路瀝青路面水損害及其預(yù)防措施[J].西部交通科技，2014，20(2)：190-192.

Discussion on the quality control of high grade highway asphalt layer

Wu Nianyong

(ZhengpingRoad&BridgeConstructionLimitedCompanybyShare,Xining810000,China)

According to the asphalt layer as the main pavement structure types of high grade highway, the demand for higher quality standards, from raw materials, mixture mixing, transportation, paving, rolling five aspects discussed the quality control method of high grade highway asphalt layer, so as to adapt to the rapid development of our highway construction enterprises.

asphalt layer, paving, rolling, high grade highway

1009-6825(2015)32-0201-03

2015-09-09

武年勇(1972- )，男，助理工程師

TU712.3

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