瀝青混合料面層施工質(zhì)量控制

王 斌

(中交一公局橋隧工程有限公司北黑高速公路A1標(biāo)段)

瀝青混合料面層施工質(zhì)量控制

王 斌

(中交一公局橋隧工程有限公司北黑高速公路A1標(biāo)段)

工程質(zhì)量控制是決定工程建設(shè)成敗的關(guān)鍵，而工程質(zhì)量很大程度上又取決于施工階段的質(zhì)量控制。根據(jù)工程質(zhì)量形成的時(shí)間，主要從質(zhì)量的事前控制、事中控制和事后控制三個(gè)部分闡述了瀝青混合料面層施工的質(zhì)量控制，為高速公路施工質(zhì)量控制提供一些參考。

瀝青;路面;施工;質(zhì)量;控制

0 前言

人們常說(shuō)“百年大計(jì)、質(zhì)量第一”，所以建設(shè)工程質(zhì)量的優(yōu)劣，在整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有重要地位。近年來(lái)，我國(guó)多次出現(xiàn)單位工程劣質(zhì)、坍塌等嚴(yán)重質(zhì)量事故。分析其原因，關(guān)鍵在于施工質(zhì)量體制不健全、管理組織不到位等原因造成。怎樣提高建設(shè)工程質(zhì)量，已成為全社會(huì)共同關(guān)心的主題。在當(dāng)前繁重的建設(shè)任務(wù)情況下，推動(dòng)高速公路瀝青路面建設(shè)水平再上新臺(tái)階，趕超國(guó)際瀝青路面先進(jìn)水平，在學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外瀝青路面設(shè)計(jì)與施工等方面先進(jìn)理念、先進(jìn)方法的同時(shí)，必須要結(jié)合實(shí)際情況，加強(qiáng)瀝青路面的施工質(zhì)量控制。

1 對(duì)材料和設(shè)備的控制

1.1 材料的質(zhì)量控制

瀝青路面質(zhì)量的好壞與原材料的品質(zhì)密切相關(guān)。瀝青混凝土所用的粗細(xì)集料、填料及瀝青的技術(shù)指標(biāo)必須符合JTG F40－2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求。

(1)集料

集料是瀝青混凝土路面的骨架，是受力的主要支撐材料。集料有粗集料和細(xì)集料兩種。粗集料包括經(jīng)過(guò)加工(軋碎、篩分)而成的粒徑大于2.36 mm的碎石、破碎礫石或篩選礫石。對(duì)粗集料進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):①粗集料應(yīng)石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨、潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，具有良好的顆粒形狀，以接近立方體、多棱角為宜;②集料表面應(yīng)具有一定的粗糙度，以提高內(nèi)摩擦角;③集料與瀝青應(yīng)該具有良好的黏附性，以增強(qiáng)瀝青混合料的強(qiáng)度和耐久性。選材以堿性材料為好，當(dāng)需用酸性材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)摻入適量的添加劑，以提高黏附性。細(xì)集料可采用天然砂、機(jī)制砂或石屑，但高等級(jí)公路瀝青上，面層瀝青混合料應(yīng)采用與瀝青有良好粘結(jié)能力的優(yōu)質(zhì)天然砂或機(jī)制砂。與粗集料一樣，細(xì)集料應(yīng)該潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，同時(shí)要求堅(jiān)硬級(jí)配良好，形狀接近立方體。

(2)填料

填料采用磨細(xì)的石灰石、白云石、大理石等堿性巖石粉;改性瀝青混合料填料采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉。進(jìn)場(chǎng)填料外觀不應(yīng)含泥土、雜質(zhì)和團(tuán)粒;小于0.074 mm部分的重量比大于80%;親水系數(shù)小于1.00;含水量應(yīng)小于1%;礦粉與瀝青用量之比取 1∶1.2。

(3)瀝青

瀝青是最關(guān)鍵的原材料，應(yīng)選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高黏度的優(yōu)質(zhì)瀝青。并符合針入度、延度、軟化點(diǎn)等指標(biāo)。

1.2 材料、設(shè)備存放條件的控制

從材料、設(shè)備等進(jìn)場(chǎng)，到其使用或施工安裝通常都存在一定的時(shí)間間隔，在此段時(shí)間內(nèi)，如果對(duì)材料、設(shè)備等的存放、保管不良或時(shí)間較長(zhǎng)，將可能導(dǎo)致質(zhì)量狀況的惡化，如損傷、變質(zhì)、毀壞等。因此，應(yīng)根據(jù)材料、半成品、構(gòu)配件、設(shè)備的特點(diǎn)，按照防潮、防曬、防銹、防腐蝕、通風(fēng)、溫度和濕度等方面的不同要求，安排適宜的存放環(huán)境，以保證其存放期間的質(zhì)量。

2 瀝青攤鋪前的質(zhì)量控制

2.1 基層清理

清理基層，在表面處治施工前，應(yīng)將路面基層清掃干凈，使基層的礦料大部分外露，并保持干燥。

2.2 基層檢測(cè)控制

瀝青路面是位于路面基層上最重要的路面結(jié)構(gòu)層，它直接承受車(chē)輪荷載和大氣自然因素的作用，應(yīng)具有平整、堅(jiān)實(shí)、耐久及抗車(chē)轍、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的綜合性能，瀝青路面施工質(zhì)量的好壞，直接影響到公路的設(shè)計(jì)使用壽命及行車(chē)安全問(wèn)題，因此施工前應(yīng)對(duì)路基進(jìn)行檢測(cè)。鋪筑瀝青混凝土前，應(yīng)檢查確認(rèn)下層的質(zhì)量，若基層整體強(qiáng)度不足時(shí)，則應(yīng)先予以補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng)下層質(zhì)量不符合要求，或未按規(guī)定攤鋪透層、粘層瀝青或鋪熱下封層時(shí)，不得鋪筑瀝青面層。

2.3 施工方樣控制

為了控制混合料的攤鋪厚度，在準(zhǔn)備好基層之后，應(yīng)進(jìn)行測(cè)量放樣，標(biāo)出混合料松鋪度。當(dāng)采用自動(dòng)調(diào)平攤鋪機(jī)時(shí)，應(yīng)放出引導(dǎo)攤鋪機(jī)運(yùn)行走向和標(biāo)高控制基準(zhǔn)線。

3 現(xiàn)場(chǎng)鋪筑的控制

3.1 瀝青混合料的拌和控制

瀝青混合料的拌和主要是根據(jù)生產(chǎn)配合比確定的集料、礦粉和瀝青等原材料比例拌制瀝青混合料。根據(jù)配合比，嚴(yán)格控制各種礦料及瀝青、粉料的用量，級(jí)配偏差控制在3%以內(nèi)，瀝青用量偏差控制在以0.3%以內(nèi)。在生產(chǎn)過(guò)程中需要嚴(yán)格控制各種原材料的用量和溫度。

3.2 瀝青混凝土的運(yùn)輸控制

瀝青混合料的運(yùn)輸過(guò)程需要注意的是:確保瀝青混合料不產(chǎn)生過(guò)大的溫度離析和骨料離析。防止骨料離析關(guān)鍵在于瀝青混合料裝入運(yùn)輸車(chē)時(shí)要嚴(yán)格注意裝車(chē)順序，在運(yùn)輸車(chē)卸料過(guò)程中要注意車(chē)身抬起的高度。防止溫度離析，關(guān)鍵要覆蓋好瀝青混合料。運(yùn)輸時(shí)間一般不得大于0.5 h。目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家為了避免瀝青混合料的骨料和溫度離析，采用中間拌合。

3.3 瀝青混合料的試鋪控制

試鋪是決定瀝青混合料配合比是否使用的決定步驟。為了確保試鋪的成功，在試鋪前一定要進(jìn)行試拌。試拌時(shí)要進(jìn)行抽提試驗(yàn)，確定拌和樓瀝青計(jì)量準(zhǔn)確度，級(jí)配控制是否滿足要求，試拌的瀝青混合料體積性質(zhì)是否滿足要求。試鋪主要是檢驗(yàn)混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓是否能滿足要求，因此必須充分做好試鋪前的準(zhǔn)備工作，確保試鋪一次成功。

3.4 瀝青混合料的攤鋪控制

(1)攤鋪機(jī)的主要作用是按要求的寬度，縱坡，橫坡和厚度攤鋪熱拌瀝青混合料并形成均勻的面層結(jié)構(gòu)。用攤鋪機(jī)攤鋪混合料還能提高路面的行駛性能和平整度。

(2)攤鋪機(jī)由兩個(gè)主要部分組成——牽引機(jī)系統(tǒng)和熨平板，牽引機(jī)為攤鋪機(jī)提供動(dòng)力?；旌狭现苯訌目ㄜ?chē)卸入攤鋪機(jī)料斗，那么卡車(chē)在卸載過(guò)程中，牽引機(jī)系統(tǒng)還推動(dòng)運(yùn)輸車(chē)前行。此外，牽引機(jī)系統(tǒng)還需將瀝青混合料從前部的料斗內(nèi)輸送至攤鋪機(jī)后部的螺旋布料器內(nèi)。熨平板僅通過(guò)攤鋪機(jī)每側(cè)一連接點(diǎn)連接到牽引單元上，且熨平板緊貼在熱拌瀝青混合料上。當(dāng)熱拌瀝青混合料通過(guò)熨平板下方時(shí)，熨平板對(duì)其進(jìn)行整形和預(yù)夯實(shí)。

(3)攤鋪機(jī)開(kāi)工前應(yīng)提前0.5～1 h預(yù)熱熨平板不低于100℃。鋪筑過(guò)程中應(yīng)選擇熨平板的振搗或夯錘壓實(shí)裝置具有適宜的振動(dòng)頻率和振幅，以提高路面的初始?jí)簩?shí)度。

(4)攤鋪機(jī)的攤鋪速度對(duì)熨平板的侵入角有較大影響，所以在攤鋪過(guò)程中最好能保持勻速前進(jìn)。當(dāng)供料和找平采用手動(dòng)控制時(shí)，如果作用在熨平板上的其他力保持恒定，攤鋪機(jī)速度進(jìn)行加快就會(huì)使得瀝青層的攤鋪厚度減小。這是因?yàn)閿備佀俣燃涌欤倨桨宓那秩虢菚?huì)減小，攤鋪厚度必會(huì)相應(yīng)減小，直到熨平板達(dá)到新的平衡狀態(tài)。相反，攤鋪速度下降就會(huì)增加面層厚度。

(5)攤鋪機(jī)的停止和啟動(dòng)給攤鋪帶來(lái)的影響。

①暫定攤鋪。

因?yàn)閿備仚C(jī)速度影響熨平板的侵入角，并因此影響面層的平整度，所以攤鋪過(guò)程中必須保持勻速而不停止。但如果當(dāng)攤鋪機(jī)將到料堆盡頭前，下一輛運(yùn)料車(chē)沒(méi)有到達(dá)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)，攤鋪機(jī)不得不停下來(lái)，攤鋪機(jī)應(yīng)在料斗里混合料的高度下降至低于閘門(mén)和通道口頂部以前盡快且平穩(wěn)地停下來(lái)，這將保持熨平板前混合料恒定，同時(shí)在攤鋪機(jī)啟動(dòng)加速速度時(shí)，可保證攤鋪機(jī)速度的改變對(duì)熨平板的侵入角影響最小。當(dāng)有足夠的瀝青混合料運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，從運(yùn)料車(chē)送至攤鋪機(jī)料斗內(nèi)的混合料只需到“半倉(cāng)”后，攤鋪機(jī)機(jī)手應(yīng)盡快地啟動(dòng)攤鋪機(jī)并達(dá)到規(guī)定的攤鋪速度，這樣可進(jìn)一步減小攤鋪速度改變對(duì)熨平板侵入角的影響。因?yàn)榛旌狭媳３趾愣?，那么路面鋪筑平整而無(wú)凹陷，隆起或離析現(xiàn)象出現(xiàn)。因此對(duì)于暫停攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)，為保證面層平整度，厚度均勻而無(wú)離析，要求做到“快?？靻ⅰ薄?/p>

②長(zhǎng)時(shí)間停止攤鋪。

如果在下一輛運(yùn)料車(chē)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之前需要有較長(zhǎng)的待料時(shí)間，則需考慮設(shè)置一條橫向接縫?？山邮艿拇蠒r(shí)間，即為混合料仍可進(jìn)行攤鋪與壓實(shí)并獲得所要求的平整度和密實(shí)度的時(shí)間，主要取決于以下幾個(gè)因素:攤鋪現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件(空氣溫度，攤鋪層表面溫度，風(fēng)速)，攤鋪機(jī)料斗里混合料的溫度和熨平板底下未壓實(shí)層厚度。

當(dāng)料車(chē)進(jìn)行交替時(shí)，攤鋪機(jī)不應(yīng)低于正常的攤鋪速度。

攤鋪機(jī)必須緩慢，均勻，連續(xù)不間斷地?cái)備?，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。

3.5 瀝青路面的碾壓及成型階段的控制

瀝青混合料攤鋪平整之后，應(yīng)趁熱及時(shí)進(jìn)行碾壓。瀝青混合料每層的碾壓成型厚度不應(yīng)大于10 cm，否則應(yīng)分層攤鋪和壓實(shí)，其碾壓過(guò)程分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段。碾壓分段進(jìn)行，分段長(zhǎng)度控制在30～50 m，即一段初壓，一段復(fù)壓，一段終壓，段與段之間應(yīng)設(shè)標(biāo)志。初壓是在混合料攤鋪后較高溫度下進(jìn)行，宜采用60～80 kN雙輪壓路機(jī)慢速度均勻碾壓2遍，碾壓溫度應(yīng)符合施工溫度的要求，初壓后應(yīng)檢查平整度、路拱必要時(shí)應(yīng)予以適當(dāng)調(diào)整;復(fù)壓是在初壓后，采用重型輪式壓路式或振動(dòng)壓路機(jī)碾壓4～6遍，要達(dá)到要求的壓實(shí)度，并無(wú)顯著輪跡，因此復(fù)壓是達(dá)到規(guī)定密實(shí)度的主要階段;終壓緊接著復(fù)壓進(jìn)行，終壓選擇60～80 kN的雙輪壓路機(jī)碾壓不少于2遍，并應(yīng)消除在碾壓過(guò)程中產(chǎn)生的輪跡和確保路表面的平整度。相鄰碾壓應(yīng)重疊1/3～1/2輪寬，壓路機(jī)轉(zhuǎn)向角度不得大于35°。初壓后的瀝青混凝土面層不得產(chǎn)生推移、開(kāi)裂現(xiàn)象;復(fù)壓后的瀝青混凝土面層表面要求無(wú)明顯輪跡;終壓后要求表面平整，光潔，顏色均勻一致，無(wú)明顯輪跡。對(duì)壓路機(jī)無(wú)法壓實(shí)的邊緣及構(gòu)造物接頭處應(yīng)采用小型壓路機(jī)或振動(dòng)夯壓實(shí)。施工過(guò)程中禁止對(duì)路緣石及硬化土路肩造成污染，膠輪壓路機(jī)碾壓時(shí)需距路緣石邊緣5 cm左右。當(dāng)天碾壓的瀝青混合料面層應(yīng)封閉交通，不得停放任何機(jī)械設(shè)備或車(chē)輛，不得散落礦料、油料等雜物。

3.6 施工接縫的處理控制

瀝青攤鋪過(guò)程中要注意接縫的質(zhì)量控制，包括縱縫、橫縫和新舊路的接縫等處，往往由于壓實(shí)不足，容易產(chǎn)生臺(tái)階、裂縫、松散等質(zhì)量事故，影響路面的平整度和耐久性。

(1)縱縫的處理控制。

縱縫應(yīng)在后鋪部分?jǐn)備伜罅⒓催M(jìn)行碾壓，壓路機(jī)應(yīng)大部分壓在已先鋪碾壓好的路面上，僅有10～15 cm的寬度壓在新鋪的車(chē)道上，然后逐漸移動(dòng)跨縫碾壓以消除縫跡。當(dāng)半幅施工不能采用熱接縫時(shí)，宜加設(shè)擋板或采用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈，并刷粘層瀝青。攤鋪時(shí)應(yīng)重疊在已鋪層上5～10 cm，攤鋪后用入工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走。碾壓時(shí)先在已壓實(shí)的路面上行駛，碾壓新鋪層10～15 cm，然后再逐漸移動(dòng)跨過(guò)縱縫，將縱縫碾壓緊密。上下層的縱縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)15 cm以上。表層的縱縫應(yīng)順直，且位于車(chē)道的畫(huà)線位置。碾壓后用3 m直尺檢查平整度是否達(dá)到要求。

(2)橫縫的處理控制。

橫縫應(yīng)與路中線垂直，相鄰兩幅及上下層的橫縫應(yīng)錯(cuò)位1 m以上。對(duì)高速公路和一級(jí)公路，中面層、下面層的橫向接縫可斜接，但在上面層應(yīng)做成垂直的平頭縫，即平接。其他等級(jí)公路的各層均可斜按。鋪筑接縫時(shí)，可在已壓實(shí)的部分上面鋪設(shè)一些熱混合料使之預(yù)熱軟化，以加強(qiáng)新舊混合料的粘結(jié)。但在開(kāi)始碾壓前應(yīng)將預(yù)熱用的混合料鏟除。橫向施工縫應(yīng)遠(yuǎn)離橋梁毛勒縫20 m以外，不得設(shè)在毛勒縫處，以確保毛勒縫兩邊路面的平順。

(3)新舊路的接縫的處理控制。

新舊路的接縫處理時(shí)斜接縫的搭接長(zhǎng)度與厚度有關(guān)，宜為0.4～0.8 m。搭接處應(yīng)清掃干凈并灑粘層瀝青，斜接縫應(yīng)充分壓實(shí)并搭接平整。平接縫應(yīng)做到緊密粘結(jié)，充分壓實(shí)，連接平順。

4 施工后的質(zhì)量控制

為確保瀝青路面施工后的質(zhì)量，必須對(duì)鋪筑好的瀝青路面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容包括:平整度、彎沉、滲水系數(shù)檢測(cè)等。

4.1 平整度的檢測(cè)

平整度的檢測(cè)有兩種辦法，一種是3 m直尺法，另一種辦法是車(chē)載連續(xù)平整度儀。兩種辦法都要用到，對(duì)局部可采用3 m直尺，對(duì)比較長(zhǎng)的范圍可采用車(chē)載連續(xù)平整度儀。兩種辦法綜合使用，可以準(zhǔn)確的測(cè)定路面的平整度。

4.2 彎沉檢測(cè)

彎沉檢測(cè)方法有三種，貝克曼梁法、自動(dòng)彎沉儀法、落錘式彎沉儀法。貝克曼梁法屬于傳統(tǒng)的方法，不過(guò)比較成熟，目前屬于標(biāo)準(zhǔn)方法。貝克曼梁彎沉儀有兩種:一種長(zhǎng)3.6 m，另一種長(zhǎng)5.4 m。對(duì)瀝青路面應(yīng)采用3.6 m的貝克曼梁進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)瀝青路面厚度大于5 cm的瀝青路面，回彈彎沉值應(yīng)進(jìn)行溫度修正。

4.3 滲水系數(shù)檢測(cè)

用滲水儀在每一個(gè)檢測(cè)路段測(cè)定5個(gè)點(diǎn)。記錄水面下降500 ml所需的時(shí)間(每隔60 s記錄一次)。如水面下降過(guò)慢也可測(cè)定3 min的滲水量。

5 結(jié)束語(yǔ)

瀝青混凝土路面的施工控制主要是一系列施工質(zhì)量的控制，既包括原施工前的質(zhì)量控制，又包括施工過(guò)程中的質(zhì)量控制。另外，基層的施工質(zhì)量也直接影響到面層的質(zhì)量。在施工過(guò)程中，要結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)合理的組織施工，鋪筑出高質(zhì)量、高水平的瀝青混凝土路面，創(chuàng)造優(yōu)良工程。

［1］公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范 (JTJ034－2000)［S］.中華人民共和國(guó)交通部出版，2000.

［2］公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程(JTJ052－2000)［S］.中華人民共和國(guó)交通部出版，2000.

［3］文德云.公路施工技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2003.

［4］公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40－2004)［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［5］公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1－2004)［S］.中華人民共和國(guó)交通部出版，2004.

U416.217

C

1008－3383(2011)12－0021－02

2011－10－11

王斌(1987－)，男，助理工程師。