瀝青路面精細(xì)化施工與質(zhì)量分析控制研究

■卓潘斌

(福州市公路局福清分局，福清 350305)

1 引言

瀝青路面因其平整舒適性備受推崇，在高等級公路得到廣泛引用并逐步向普通公路延伸。但較之水泥路面，瀝青路面的施工質(zhì)量影響因素較多，施工過程各環(huán)節(jié)細(xì)節(jié)的把控尤為關(guān)鍵，控制不當(dāng)易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題甚至病害。

某一級公路為單向雙車道路面，瀝青路面完工后出現(xiàn)一些常見的問題和病害，通過對其質(zhì)量問題的分析，在此基礎(chǔ)上提出提升瀝青路面施工質(zhì)量的精細(xì)化施工和質(zhì)量控制技術(shù)。

該一級公路瀝青路面的現(xiàn)狀問題如下。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 平整度

平整度檢測結(jié)果表明，瀝青上面層平整度σ超過1.2mm，超出JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》的要求。其中內(nèi)側(cè)行車道平整度較好，外側(cè)行車道平整度最差。主要原因有以下幾個方面：

⑴未控制好瀝青下面層及基層的平整度；

⑵攤鋪過程中隨意變換速度或中途停頓，壓路機(jī)未能及時進(jìn)行碾壓；

⑶施工橫接縫處理不當(dāng)，造成接縫處平整度變差。

施工過程中平整度的控制現(xiàn)狀不容樂觀，迫切需要通過強(qiáng)化管理、落實班組、責(zé)任到人的措施，強(qiáng)化攤鋪前準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)現(xiàn)場攤鋪和壓實工藝控制，切實提高瀝青路面的平整度。

2.2 局部離析

瀝青路面施工過程中局部出現(xiàn)離析現(xiàn)象，表現(xiàn)為表面狀況不均勻，如局部過粗，而其他部分表面過細(xì)甚至泛油。局部離析的主要原因分為以下幾個方面：

⑴由于原材料的搬運(yùn)、輸送方式不當(dāng)或熱集料篩分控制不好，導(dǎo)致材料計量產(chǎn)生偏差，而使集料的級配發(fā)生變化；

⑵攤鋪機(jī)攤鋪過程中由于機(jī)械自身原因造成混合料離析；

⑶混合料在運(yùn)輸及攤鋪過程中溫度不均勻離析，從而使施工性能發(fā)生改變。

施工過程中局部離析易造成水損壞，迫切需要通過強(qiáng)化管理、落實班組、責(zé)任到人的措施，加強(qiáng)運(yùn)輸、攤鋪和壓實工藝控制，切實減少局部離析。

2.3 局部壓實度不足

經(jīng)鉆芯取樣結(jié)果分析，存在個別點壓實度不足的情況。局部壓實度不足的主要原因分為以下幾個方面：

⑴處于離析部位，粗集料偏多，細(xì)集料偏少；

⑵攤鋪過程中停機(jī)等料、停機(jī)就餐等現(xiàn)象造成瀝青混合料碾壓溫度偏低，進(jìn)而影響到路面的壓實度。

施工過程中避免局部壓實度不足需強(qiáng)化施工的精細(xì)化管理，加強(qiáng)碾壓工藝控制及對離析部位的處理。

2.4 局部滲水系數(shù)較大

經(jīng)現(xiàn)場檢測結(jié)果分析，存在局部滲水系數(shù)較大的情況。局部滲水系數(shù)較大的主要原因分為以下幾個方面：

⑴多集中于兩臺攤鋪機(jī)接縫左右各約1m的部位，此部位位于螺旋布料器的最外側(cè)，粗集料容易集中，離析導(dǎo)致滲水偏大；

⑵碾壓不密實，壓實度較差，滲水嚴(yán)重；

⑶由于構(gòu)造深度較大，路面出現(xiàn)側(cè)滲引起，經(jīng)鉆芯取樣和壓實度的檢測，芯樣密實、壓實度符合要求，不影響路面的耐久性。

施工過程中保證路面滲水指標(biāo)需強(qiáng)化施工的精細(xì)化管理，加強(qiáng)碾壓工藝控制及對離析部位的處理。

2.5 上面層攤鋪機(jī)搭接處出現(xiàn)油斑

已完工的瀝青上面層路面，部分路段攤鋪機(jī)搭接處出現(xiàn)明顯的油斑。攤鋪機(jī)搭接處油斑出現(xiàn)的主要原因分為以下幾個方面：

⑴0～3mm細(xì)集料的0.075mm的通過率過高，易造成細(xì)集料結(jié)團(tuán)；

⑵攤鋪機(jī)的仰角等參數(shù)設(shè)置不合理，使攤鋪機(jī)搭接部位的細(xì)集料粘附增加，出現(xiàn)油斑現(xiàn)象；

⑶兩臺攤鋪機(jī)搭接寬度不合理，無法遮擋搭接處的油斑效果。

施工過程中應(yīng)避免上面層縱向拼接縫油斑，加強(qiáng)對0～3mm細(xì)集料0.075mm通過率的檢測，強(qiáng)化攤鋪工藝控制。

2.6 混合料色澤不均勻

經(jīng)現(xiàn)場檢測，瀝青混合料出現(xiàn)色澤不均勻現(xiàn)象。施工過程中加強(qiáng)原材料的控制，尤其是控制細(xì)集料粉塵含量和粗集料表面粘附的粉塵；避免配合比波動，減少施工過程的污染。

3 控制要點

3.1 原材料控制

⑴安排專人負(fù)責(zé)粗細(xì)集料加工每道工序工藝的管理與監(jiān)督，主要從五個方面進(jìn)行監(jiān)控：

①宕口巖體爆破后，裝載塊石時應(yīng)減少或避免裝入土塊(粒)；

②第一道破碎機(jī)喂料口前的場地應(yīng)及時清理干凈且整潔，并利用篩網(wǎng)過掉塊石中的土塊(粒)；

③應(yīng)開啟三級整形設(shè)備對粗細(xì)集料進(jìn)行整形，并保持該設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查整形后碎石的粒形，是否針片狀顆粒含量較多；

④保證已安裝的除塵設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到粗細(xì)集料0.075mm以下粉塵含量不超標(biāo)；

⑤加工的粗細(xì)集料成品堆放場地應(yīng)清理干凈且整潔，做好不同規(guī)格料倉的隔離措施，設(shè)置細(xì)集料防雨覆蓋措施。

⑵安排專人負(fù)責(zé)礦粉加工每道工序工藝的管理與監(jiān)督，主要從三個方面進(jìn)行監(jiān)控：

①制造礦粉的原材必須是石灰?guī)r，且清潔干凈，不可含有土塊；

②觀察磨細(xì)后的礦粉，應(yīng)為灰白色，且摸起來應(yīng)足夠細(xì)；

③監(jiān)督整個礦粉生產(chǎn)流程，禁止將回收粉用于生產(chǎn)礦粉。

⑶安排試驗專人負(fù)責(zé)每天礦粉和瀝青的取樣并檢測，礦粉檢測頻率應(yīng)為1車1檢；基質(zhì)瀝青檢測頻率應(yīng)為1船1檢；改性瀝青應(yīng)為1車1檢。工地試驗室將每天的檢測結(jié)果及時上報。

⑷安排試驗專人定期對粗細(xì)集料進(jìn)行檢測，檢測頻率宜為1天1檢，進(jìn)料多時應(yīng)加大檢測頻率，遇到原材料規(guī)格突發(fā)變化時，應(yīng)將檢測結(jié)果及時上報，并提出相應(yīng)的整改措施。

3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計與驗證

⑴安排專人對拌和站生產(chǎn)配合比進(jìn)行日常巡查，熱料倉集料檢測頻率宜為3天1檢，嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行材料取樣和四分法分料，以保證取樣的代表性和試驗的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)熱料倉集料較大變化時及時微調(diào)生產(chǎn)配合比，避免大范圍質(zhì)量缺陷導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失。

⑵做好工地實驗室設(shè)備的維修保養(yǎng)，要求各項指標(biāo)試驗人員相對固定，并嚴(yán)格按照規(guī)范步驟要求(尤其試驗溫度控制)進(jìn)行試驗操作。

3.3 拌和工藝控制

⑴拌和站負(fù)責(zé)人及操作手盡快熟悉設(shè)備性能并掌握燃燒器、熱料倉與拌和鍋三點溫度相互關(guān)系，合理控制燃燒器溫度與拌和時間流程，工地試驗室應(yīng)安排1人加強(qiáng)拌和樓每天拌料時礦料加熱溫度控制，避免出現(xiàn)每天開盤拌和的幾盤瀝青混合料超過規(guī)定的廢棄溫度 (195℃)。若出現(xiàn)熱料倉溫度超高或不穩(wěn)定，則先放幾盤溫度超高或不穩(wěn)定的白料，直至熱料倉溫度穩(wěn)定后開始正式拌料。

⑵安排試驗專人加強(qiáng)每天拌和樓產(chǎn)量和時間控制，為保證SBS改性瀝青面層混合料拌和的均勻性，拌和產(chǎn)量宜控制不超過額定生產(chǎn)能力的80%，對于瀝青上面層，先加粗細(xì)集料、后加SBS改性瀝青、再加纖維與礦粉，總拌和時間不宜少于60s；對于瀝青中下面層，先加粗細(xì)集料、后加SBS改性瀝青、再加礦粉，總拌和時間不宜少于45s。

⑶拌和站負(fù)責(zé)人及操作手必須每天打印瀝青拌和樓記錄，并要求每天每鍋輸入計算機(jī)EXCEL表格，及時上報總包工程部，保存原始打印記錄。同時，安排試驗專人對當(dāng)天生產(chǎn)礦料級配和油石比進(jìn)行總量檢驗，定期(一般3天)做熱料倉篩分，根據(jù)篩分結(jié)果與生產(chǎn)配合比設(shè)計級配，決定第二天生產(chǎn)是否對礦料級配組成比例進(jìn)行適當(dāng)微調(diào)，由工地試驗室主任提出并經(jīng)后場拌和站監(jiān)理確認(rèn)。

⑷安排試驗專人對拌和站原材料使用進(jìn)行監(jiān)控，拌和樓回收粉不得當(dāng)?shù)V粉使用，應(yīng)廢棄并建立經(jīng)監(jiān)理簽認(rèn)的臺帳。拌和樓上冷料不得出現(xiàn)混料，熱料倉溢出料和空置的熱料倉各檔料不得用作冷料。

3.4 運(yùn)輸環(huán)節(jié)控制

⑴拌和站安排專人對運(yùn)輸車輛的車廂清掃干凈，嚴(yán)禁有泥沙或其它雜物殘留車廂。為防止混合料與車廂板粘結(jié)導(dǎo)致卸料困難，可在車廂側(cè)板和底部涂1∶3的少量植物油水混合液。

⑵拌和站安排專人對瀝青拌和機(jī)向運(yùn)料車放料順序進(jìn)行監(jiān)控，汽車應(yīng)前后移動，分幾堆裝料，裝料不宜太多、太滿，以減少粗、細(xì)集料的分離現(xiàn)象。

⑶應(yīng)配備與拌和能力相匹配的自卸式運(yùn)輸車隊，并安排磅房負(fù)責(zé)人要求運(yùn)輸車對車廂內(nèi)的瀝青混合料進(jìn)行覆蓋，防止溫度過快損失，若不覆蓋或覆蓋不完全可以采取相應(yīng)懲罰措施。

⑷管理員對進(jìn)入攤鋪現(xiàn)場的運(yùn)料車進(jìn)行檢查，輪胎上不得粘有泥土等可能污染路面的臟物，必要時應(yīng)用水洗或潮濕土工布清潔輪胎后方可進(jìn)入施工現(xiàn)場，并按指定的位置調(diào)頭，保證不搓壞封層。對未按照指定位置調(diào)頭的車輛，應(yīng)采取相應(yīng)的懲罰措施。

⑸管理員對運(yùn)輸車輛卸尾料過程中進(jìn)行管理，嚴(yán)禁在封層面上揉搓，并按要求卸在指定應(yīng)急車道處。

3.5 攤鋪前準(zhǔn)備工作

⑴特異點的處理方法 (瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長負(fù)責(zé))

①瀝青攤鋪現(xiàn)場領(lǐng)班組織工人做好橋涵過渡段攤鋪控制。在橋涵端頭過渡段應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行施工，提前做好工作面準(zhǔn)備，處理好欠壓實、松散、不平整等問題，尤其過渡段下凹處應(yīng)提前補(bǔ)平壓實，并掃除松散材料和所有雜物。配備小型振動壓路機(jī)，緊靠橋頭或搭板進(jìn)行充分壓實。個別平整度較差的斷面或橋涵搭板連接不平順的部位，可適當(dāng)放慢攤鋪速度，加大夯錘提高初始壓實度。并輔以人工跟蹤加強(qiáng)檢測，在高溫下壓路機(jī)強(qiáng)壓消除平整度不理想的路段，也是提高平整度的有效措施；

②瀝青攤鋪現(xiàn)場領(lǐng)班組織工人做好特異點前后路段攤鋪控制。在路面狹窄和加寬部分、平曲線半徑過小的匝道、斜交橋頭等攤鋪機(jī)不能攤鋪的部位，可輔用人工攤鋪混合料。人工攤鋪應(yīng)嚴(yán)格控制操作時間、松鋪厚度、平整度等。

⑵瀝青面層攤鋪前準(zhǔn)備工作 (瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長負(fù)責(zé))

①改性乳化瀝青粘層灑布前，瀝青中面層表面必須清掃干凈，即手指觸摸無塵，在瀝青上面層鋪筑當(dāng)天或提前一天灑布；

②粘層改性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計要求，瀝青灑布量應(yīng)控制在0.2～0.3kg/m2(以純?yōu)r青質(zhì)量計)，且灑布均勻、無漏灑，粘層灑布后嚴(yán)禁無關(guān)車輛在上行駛；

③為避免粘封改性乳化瀝青噴灑污染到路緣石上，先覆蓋路緣石，再進(jìn)行噴灑，灑布后對靠路面的路緣石一側(cè)采用人工涂覆改性乳化瀝青；

④將現(xiàn)場攤鋪設(shè)備性能調(diào)試至最佳狀態(tài)，并提前打開加熱裝置對熨平板進(jìn)行加熱，以確保攤鋪時熨平板溫度不低于100℃。

3.6 攤鋪工藝控制

瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長應(yīng)組織工人從以下五個方面來對瀝青路面攤鋪工藝進(jìn)行控制：

⑴攤鋪設(shè)備控制

①為保證路面橫坡、減少瀝青混合料溫度損失和提高瀝青混合料攤鋪均勻性，建議各標(biāo)段采用兩臺攤鋪機(jī)梯隊攤鋪作業(yè)，正常攤鋪時兩臺攤鋪機(jī)間距不宜超過10m，現(xiàn)場攤鋪出現(xiàn)等料時兩臺攤鋪機(jī)間距不得超過10m；

②瀝青面層宜采用非接觸式紅外平衡梁進(jìn)行攤鋪自動找平，以保障攤鋪厚度控制的均衡性。

⑵攤鋪速度控制

每臺攤鋪機(jī)前應(yīng)預(yù)留2～3輛運(yùn)料車等待，攤鋪時應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪，攤鋪速度宜控制在2～3m/min范圍內(nèi)。攤鋪速度根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度予以調(diào)整，做到緩慢、均勻、連續(xù)攤鋪。做到每天僅在收工時停機(jī)一次。

⑶螺旋布料器和接料斗操控

旋轉(zhuǎn)時應(yīng)保持勻速、布料高度不超過2/3以減少離析，攤鋪局部離析處應(yīng)采取必要的撒料或人工清除后用新料填補(bǔ)?？刂茢備仚C(jī)接料斗的操作程序，減少粗細(xì)集料的離析，攤鋪機(jī)的集料斗應(yīng)在刮板尚未露出，尚有約10cm熱料時攏料，并做到盡量緩慢，以減少粗集料的快速滑落，導(dǎo)致離析。

⑷確定松鋪系數(shù)

通過試驗段鋪筑壓實確定松鋪系數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場攤鋪機(jī)預(yù)壓實情況，松鋪系數(shù)一般取1.20～1.25(根據(jù)攤鋪設(shè)備的初壓實度不同有所區(qū)別)。攤鋪過程中，應(yīng)隨時檢測松鋪厚度，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即調(diào)整(10m一測)。

⑸接縫處理

①對于隔天鋪筑的橫向接縫采用立茬毛縫。在鋪設(shè)當(dāng)天混合料冷卻但尚未結(jié)硬時，用6m鋁合金沿縱向放置測量不少于3處，在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀，以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置，(取斷面大值)用鑿巖機(jī)或人工用鎬垂直刨除端部層后不足的部分，使接縫能成直角連接，并涂抹改性乳化瀝青；繼續(xù)攤鋪時，刨除的斷面應(yīng)保持干燥，攤鋪機(jī)熨平板從接縫處起步攤鋪；碾壓時用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行橫向壓實，從先鋪面層上跨縫逐漸移向新鋪面層。接縫碾壓完畢再縱向碾壓新鋪面層。上、下層橫縫應(yīng)錯開1m以上；

②橫向接縫施工時嚴(yán)格使用6m鋁合金進(jìn)行切割找平，以確保接縫平整度。建議單獨給予對橫向接縫施工質(zhì)量進(jìn)行獎勵或懲罰，以提高現(xiàn)場施工人員的責(zé)任心和積極性；

③瀝青面層橫向施工縫應(yīng)遠(yuǎn)離橋梁伸縮縫20m以外，以確保伸縮縫兩邊鋪裝層表面的平順；

④避免瀝青上面層縱向拼接縫油斑。合理設(shè)置攤鋪機(jī)的仰角等參數(shù)，使攤鋪機(jī)搭接部位的細(xì)集料粘附較少，減輕油斑現(xiàn)象。合理設(shè)置攤鋪機(jī)的攤鋪寬度，將攤鋪機(jī)的搭接部位設(shè)置在標(biāo)線位置，兩臺攤鋪機(jī)搭接寬度應(yīng)為10～15cm，可有效降低搭接處的薄弱環(huán)節(jié)影響，同時也可有效遮擋搭接處的油斑效果。

3.7 壓實工藝控制

⑴壓實是保證施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，至少采用3臺雙鋼輪壓路機(jī)、2臺膠輪壓路機(jī)或5臺雙鋼輪壓路機(jī)和1臺小型雙鋼輪壓路機(jī)組合碾壓的方式，其中1臺小型壓路機(jī)主要用于中分帶邊部碾壓以最大限度提高其壓實度。

⑵壓實應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟，并派專人指揮，碾壓段長度30～50m。壓實工藝為：初壓雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1遍，復(fù)壓雙鋼輪壓路機(jī)高頻低幅振壓或膠輪壓路機(jī)碾壓4～5遍，終壓雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1～2遍。在保證碾壓不推移、不提漿的前提下，應(yīng)盡早壓，碾壓遵循“高頻、低幅、緊跟、慢壓”原則，橫坡由低往高碾壓。

⑶雙鋼輪壓路機(jī)初壓速度按2～2.5km/h控制(碾壓由邊緣向中間，并注意錯軸寬度且不漏壓)；雙鋼輪或膠輪壓路機(jī)復(fù)壓速度按3～4km/h控制；雙鋼輪壓路機(jī)終壓收面至沒有輪跡出現(xiàn)為止，速度按3～5km/h控制。

⑷在不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫的前提下，初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行。同時不得在低溫狀況下作反復(fù)碾壓，以免使石料棱角磨損、壓碎，破壞集料嵌擠。

⑸在當(dāng)天碾壓完成的瀝青面層上，不得停放壓路機(jī)及其它施工設(shè)備；并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青面層上。

3.8 質(zhì)量檢測與反饋

⑴后場質(zhì)量檢測與反饋

試驗室對當(dāng)天生產(chǎn)礦料級配和油石比進(jìn)行總量檢驗，及時監(jiān)控原材料進(jìn)場質(zhì)量指標(biāo)，礦粉和改性瀝青實現(xiàn)車車檢，并將試驗數(shù)據(jù)上報，對不合格原材料進(jìn)行整改，試驗室負(fù)責(zé)跟蹤檢測反饋結(jié)果。

⑵現(xiàn)場質(zhì)量檢測與反饋

試驗室將現(xiàn)場路面壓實度、厚度、平整度和滲水?dāng)?shù)據(jù)及時上報，對不合格段落提出有效改進(jìn)措施，試驗室負(fù)責(zé)跟蹤檢測反饋結(jié)果。

4 結(jié)語

針對瀝青施工班組樹立標(biāo)桿，打造一支專業(yè)化施工隊伍的需求，在該項目施工現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上，根據(jù)瀝青路面施工中原材料、生產(chǎn)配合比設(shè)計與驗證、拌和工藝、攤鋪前準(zhǔn)備、攤鋪工藝、壓實工藝、質(zhì)量檢測與反饋等各環(huán)節(jié)提出的問題及控制要點，將各項要求落實到每個施工作業(yè)人員的身上，讓每位員工心里都清楚施工的任務(wù)和所管轄的事情，將瀝青面層攤鋪施工作業(yè)程序化，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，從而提升瀝青路面施工質(zhì)量。