吕兴建
摘 要沥青路面的施工质量涉及的面很广,影响因素很多,其关键是对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制沥青混合料的拌制、检测、运输、摊铺、碾压质量的过程,施工中要加强质量管理,发现问题及时处理,科学合理的组织施工。
关键词沥青混合料拌制;检测;运输;摊铺;碾压质量控制要点
0 引言
通过长期的探索和工程实践,技术人员对沥青路面各方面都有了不同层次的认识和了解;然而,从我国公路沥青路面使用情况来看,大部分路面普遍存在耐久性差和早期破坏等突出问题,造成这些问题的因素很多,有材料的问题、配合比的问题、施工质量问题,养护方面的问题等。本文是笔者针对热拌沥青混合料施工过程中的质量控制,提出一些看法,以期在其他公路施工中有所应用参考。
1 沥青混合料拌制过程的质量控制
(1)混合料拌制前的准备工作。沥青混合料的质量首先取决于各种原材料的质量,通常要对生产所需原材料应进行各项试验检测,符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中的相关要求后,原材料方可进场,且各种集料分类堆放。按照要求对拌和设备的各种传感器进行计量标定,周期为(不移动情况下)每年不少于一次,需要标定的部位诸如:拌和机各个冷料仓的转速、集料称、矿粉称、沥青称、拌和机温度计和拌和时间器等,所有指标必须在要求的范围内,否则应进行调试或维修。
(2)混合料的生产配合比设计。通俗地讲就是将目标配合比转化为与拌和机相适应拌和比例,首先从拌和机二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分试验,以确定各热料仓的材料比例;其次,在拌合设备控制室反复调整冷料仓进料比例,同时记录每个热料仓单独排料量,以便得出集料供料曲线,达到供料均衡的效果;最后,设定冷料仓集料对应的供料比例,并使各个热料仓进料比例无限接近于目标配合比。
(3)混合料的拌制时间和温度控制。沥青混合料的拌和時间以沥青均匀裹覆集料为度,非改性沥青每盘拌和周期不宜少于45s(其中干拌时间不少于5~10s),改性沥青和SMA混合料的拌和时间宜适当延长。沥青混合料的拌和温度应满足设计及规范要求,也可根据施工气温状况,对混合料的拌和温度做出适当调整,气温较低时拌和温度应高于正常温度l0℃左右以补偿运料车、摊铺机的热量损失,反之,可以适当低于正常温度5~l0℃。
2 沥青混合料的出厂检测和运输质量控制
沥青混合料拌和站必须设满足公路等级要求的试验室并配备相关人员。混合料在出厂前质检人员首先要目测观察混合料,密切注意沥青混合料是否存在外观质量问题,拌和成品的混合料须均匀一致,无花白料,无粗细料离析和结块现象,不符合时应废弃;其次测量混合料的出厂温度满足140~165℃后,按标准取样方法和规定数量进行取样,检测混合料的沥青含量、矿料级配、马歇尔稳定度、流值等指标;最后利用采集到的指标数据综合判定是否符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求,并出具相关记录或报告,这些记录或报告也就成为日后研究和评价的依据。
沥青混合料运输车辆应根据拌和站的产量、运距合理安排,尽量采用较大吨位的运料车运输,但不得超载,以免对路面透层、封层造成损坏。运料车的运力应稍有富余,在使用前后必须清扫干净,车厢内涂一层防粘薄膜剂,不得有余液聚积在车厢底部;从沥青混合料拌和机向运料车上装料时,应多次挪动汽车位置,平衡装料,以减少混合料离析;运料车运输混合料必须覆盖棚布保温、防雨、防污染,已离析或硬化在运料车箱内的混合料应予以废弃。
3 沥青混合料摊铺过程的质量控制
(1)摊铺厚度、横坡度的控制。沥青混合料摊铺机在铺筑路面表面层时,宜采用平衡梁或雪橇式控制摊铺厚度,摊铺下面层则采用一侧钢丝绳引导高程的方式控制厚度,中面层根据实际情况选用控制方式。此外,科学合理地确定混合料松铺系数也是控制摊铺厚度的有效方法。摊铺过程中随时检查摊铺层厚及路拱横坡,并使用混合料总量与面积校验平均厚度,不符要求时应根据铺筑情况及时进行调整。
(2)施工温度的控制。高速公路和一级公路施工气温低于10℃、其他等级公路施工气温低于5℃时,不宜摊铺热拌沥青混合料。沥青混合料的摊铺温度应根据沥青标号、黏度、气温、摊铺层厚度选用,通常情况下,混合料运至摊铺现场的温度控制在120~150℃,且最低摊铺温度不得低于JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》表5.6.6的要求。摊铺机开工前应提前0.5~1h预热熨平板不低于100℃。
(3)路面平整度的控制。摊铺机在作业中必须缓慢、匀速、连续不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,摊铺速度宜控制在2~6m/min的范围内,对改性沥青混合料及SMA混合料宜放慢至1~3m/min。摊铺机采用走线法或平衡梁行走摊铺时,不得经常调整自动调平装置,及时清扫摊铺机履带前和基准梁前的路面,保证摊铺机平稳行走。当发现摊铺后的路面出现明显波浪、裂缝、拖痕时,应分析原因,并辅以人工的方式予以消除。
(4)沥青混合料离析的控制。摊铺机全幅一次摊铺时,容易造成离析,因此摊铺宽度不宜过大,以6~7.5m为宜。摊铺机螺旋布料器悬挂处两侧出现的离析,可通过将正向螺旋叶片改为反向螺旋叶片来解决,螺旋布料器转速应与摊铺作业速度相协调,并保持稳定均衡的转速,布料槽中的混合料保持不少于螺旋布料器2/3高度,由于混合料温度过低和集料不均匀所造成严重离析,应作废料处理。在摊铺过程中,随时检查摊铺质量,出现离析、边角缺料等现象时人工及时补撒适量的混合料予以补救。
4 热拌沥青混合料的压实质量控制
(1)压实机械设备的选择。在施工准备阶段,应针对沥青混合料的特性选取压实机械,诸如混合料的压实层较厚或颗粒级配粗时,要达到符合的密实度就需要有大型机具碾压,且质量不宜小于25t;而在一些大型压实机具不能碾压的薄弱部位,就应考虑选择小型压实机具来保证压实质量。此外,应根据实际情况配备压路机的数量,一般二级以下公路宜配备2~3台双轮双振压路机,高速及一级公路双车道施工时压路机的数量不宜少于5台,正确配套压路机的组合方式也是提高压实质量的有效手段。
(2)碾压时效及温度的控制。摊铺后的混合料受气温、湿度、风力及铺筑厚度等影响,温度下降较快,通常都要求在摊铺结束后即时进行碾压,这样往往可能达不到预想的效果,若压实时混合料温度过高,会引起压路机两侧混合料推移、隆起、裂纹等问题,而碾压温度过低时(100℃以下),则可能导致压实度不足。因此,必须掌握好有效压实时间,协调好摊铺碾压程序,合理的控制碾压温度,一般普通沥青混合料的初压温度不宜低于110℃,最高不超过150℃,复压温度宜控制在80℃~100℃之间,终压温度不宜低于65℃。
(3)碾压速度和碾压遍数的控制。在现场碾压中,根据初压、复压、终压各个阶段,选择适当的碾压速度和碾压遍数是非常必要的。初压采用双轮双振压路机静压1~2遍,速度控制在1.5km/h~2km/h;复压采用双轮双振压路机碾压4遍,碾压速度控制在4km/h~5km/h,然后用重型胶轮压路机碾压6遍,速度为3.5km/h~4.5km/h,视压实情况,碾压遍数增加1~2遍;终压采用双钢轮振动压路机,关闭振动,速度控制在2km/h~3km/h静压2遍,使路面无轮迹为止。混合料温度较高时,也可用较少的碾压遍数,获得较高的密实度和较好的压实效果,而温度较低时,碾压工作变得较为困难,且易产生很难消除的轮迹。
5 结束语
综上所述,沥青路面的施工控制实为一系列的施工质量控制,涉及面很广,影响因素很多。在施工过程中要结合实际情况科学合理组织,克服不良人为因素,不仅仅要考虑工程规范的要求,而且要参考、结合并能充分利用现阶段成熟的科研成果,才能铸造出高水平、高质量的沥青路面。
参考文献
[1]《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004,人民交通出版社.