浅谈沥青路面施工过程质量控制.doc

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浅谈沥青路面施工过程质量控制
【摘 要】沥青路面修筑质量及使用寿命与施工过程质量控制关系极大，据不完全统计，95%以上的沥青路面早期损坏与路面施工过程质量控制不到位有关。本文针对沥青路面施工质量控制展开论述，对施工过程中可能对路面施工质量造成影响的因素和环节进行探讨，提出了相应的质量保证措施。
【关键词】道路工程；沥青路面；施工质量；过程控制；耐久性
1. 概述
随着经济社会的不断发展，沥青路面修筑技术也在不断进度。我国沥青路面技术的发展和进步集中体现在高速公路建设领域。各种先进机械设备的使用、原材料要求和选择更加明确和规范、施工过程管理措施完善、各部门职责明确、沥青技术尤其是各种改性沥青技术也在不断发展和进步，沥青混合料设计及要求越来越高，从级配设计到体积指标分析再到油石比的控制，尽可能做到精细化管理。这些方面都对我国沥青路面技术的进步和路面修筑质量的提升起到了至关重要的作用。然而，由于地区差异，施工水平高低不同，原材料特性也相差较大，对沥青及沥青混合料的性能认识也不尽相同，导致在沥青路面施工过程中对于某些问题的认识仍然存在偏差。根据笔者多年来参与沥青路面施工过程质量管理的工作经验，凡是发生沥青路面早期损坏的路段，其绝大部分原因都与路面施工过程中的质量管理不到位有关，包括原材料质量控制、混合料设计出现问题、施工工艺出现问题等。本文将主要从以上三个方面浅谈沥青路面施工质量控制技术。
2. 原材料质量控制
巧妇难为无米之炊，要想修筑好的沥青路面，首先必须要控制好原材料质量。对于沥青路面而言，主要原材料包括集料、沥青、矿粉和外掺剂，其中影响混合料质量和路面施工质量的主要是集料、沥青和矿粉。以下分别加以论述。
2.1 集料质量控制。
对于沥青路面用集料，其质量控制包含以下环节：矿山选择、开采过程母材质量控制、成品集料加工过程质量控制、成品集料堆放及使用过程质量控制。首先，应结合项目所在地实际情况，选择适合的集料开采地，在选择矿山需要综合考虑技术性和经济性，技术上主要是考虑母岩的发育程度，风化严重、软弱夹层较多的岩体不宜作为沥青面层集料开采，此外，尽量选择碱性或中性岩石，避免选择酸性较强的岩石，因为酸性石料与沥青的粘附性不好，容易产生沥青膜剥落而出现水损坏。在初步选定矿山之后，就是要进一步确定母材岩性、物理力学指标，强度、吸水率、与沥青粘附性等路用性能相关指标。经济性主要是考虑运距的问题，避免长距离运输导致集料成品的上升。选定矿山之后，就是进行母材开采，开采之前必须要盖山（岩体上层的覆盖土）全部清除，避免母材中混入大量土块、树枝，进而影响成品集料的洁净程度（含泥量、砂当量指标），在母岩开采时，为安全和便于施工组织应采用分台阶式开采，并可根据母岩发育情况安排集料生产和使用场合。可以考虑将集料生产线设置在矿山，也可以设置在拌合站。对于沥青面层用集料，碎石生产线必须采用二级及以上破碎工艺，且必须配备一级整形装置（反击破），以获得形状规整的集料（针片状指标），必须配备除尘装置（布袋吸尘器或水洗除尘），以控制成品集料的洁净程度。生产过程中，传送带不宜架设过高，尤其是细集料，尽量减少集料在传送和下落过程中造成的级配离析。生产出来的集料要及时清场转运，避免集料堆放过高，各档集料要做好隔离措施，避免串料。成品集料堆放场地必须硬化、平整，要有完善的排水措施和隔离措施，细集料还需要有完善的覆盖措施。避免成品集料串料、潮湿结团和“二次污染”。
以上便是沥青路面集料控制的主要技术手段，为了加强沥青面层集料控制，规范集料厂家的生产和供应，部分省市（如重庆市）开始实施高速公路沥青面层集料准入制度，通过料场考察、培育和规范高速公路沥青路面集料供应厂家的生产和设备配置，从而从源头上控制了沥青面层集料的质量，这对于提高沥青路面修筑质量会起到极大的作用。
2.2 沥青质量控制。
对于沥青的质量控制，主要是运输过程中的监管。对于进口沥青，要从到港码头开始实施“无缝隙”的沥青质量监管，防止“调包”，防止“以次充好”，防止“中途卸货”，对每车沥青都要取样检测，并且留样备检，运输过程中必须要有铅封，出库进场都必须有专人进行取样和数量确认。对于改性沥青，分两种情况，如果是成品改性沥青，其监管手段同基质沥青一样；如果是现场改性沥青，则需要对改性沥青生产过程进行监管，主要是改性剂掺量、加工温度、加工数量的监控。此外，现场改性沥青要注意及时加工及时使用，避免长时间存放，最大限度的减少改性沥青的离析。
从实践来看，近年来沥青出现质量问题的事件时有发生，但总体而言不如集料存在的问题多，其质量控制也相对较容易，因此，沥青本身存在的问题不难解决。
2.3 矿粉质量监管。
对于矿粉，在工程实践中主要是监控回收粉的使用。原则上讲，回收粉可以部分使用，但是，掺量不得超过矿粉的50%，建议不宜超过30%。有些项目干脆禁止采用回收粉。因此，在拌合站，需要有专门的回收粉清理装置。为了避免扬尘和二次污染，回收粉建议采用“湿排”。矿粉必须采用石灰岩等碱性石料加工，矿粉的细度和亲水系数是需要检测的指标。
3. 混合料质量控制
沥青混合料的质量直接影响到路面施工质量，因此，必须重视沥青混合料的配合比设计和路用性能检验工作。对于高速公路沥青路面，在进行混合料配合比设计时，需要重点考虑其高温稳定性、水稳定性、渗水性、对于低温地区，还必须考虑混合料的低温抗裂性。沥青混合料的配合比设计分为三个阶段，首先是取料场冷料，进行目标配合比设计，目标配合比需要进行全部的路用性能试验；完成目标配合比设计之后，根据目标配合比设计结果，采用热料仓放出来的热料进行生产配合比设计，生产配合比设计主要是给拌合楼提供生产参数，生产配合比的级配和油石比因与目标配合比接近，但允许有细微的调整。生产配合比同样要进行混合料的路用性能检验。完成生产配合比设计之后，就是对拌合楼进行参数设置，转速和仓门大小设置、各挡料质量确定、拌合楼筛网尺寸设置等等。设置完成后，对混合料进行试拌试铺。最后根据试验路铺筑效果来对生产配合比进行微调，以获得路用性能和施工和易性均较佳的沥青混合料。

从实践来看，沥青混合料质量很大程度上取决于原材料质量和拌合楼稳定性。配合比设计对于有经验的科研院所和施工单位都不存在困难。此外，必须重视试拌试铺工作。因为，很多时候试验室做出来很好的混合料，在施工现场未必就好，这与施工设备（摊铺机、压路机）和施工环境还有很大关系，与拌合楼也有很大关系。试拌试铺环节就是对施工前后场各环节的综合检验，必须重视。
4. 施工过程质量
施工过程中的质量控制主要是指混合料拌和、运输、摊铺和碾压阶段的控制。混合料拌和质量主要与拌合楼的稳定性有关，其中拌合楼的温度控制、筛网设置、和参数设置有很大关系。拌合楼的点火装置是个关键点，实践中很多时候拌合楼出现故障就是点火装置出现问题。其次，拌合楼在放料时要注意串料和花白料，一旦发现存在花白料，要及时查找原因，看是否存在筛网破损、储料仓漏料、拌和时间过短等问题。
混合料出来后要根据目测，首先看是否存在花白料，其次观测混合料级配是否均匀，是否存在细料结团现象，是否存在淌油现象，沥青膜厚度是否均匀，是否覆盖整个石料等等。在运输过程中，要根据运距长短，施工当日气温等调整出料温度，同时必须对料车做好覆盖保温措施，避免混合料出现温度离析。在卸料时，尽可能一次性将料卸到摊铺机料斗，避免多次抖动料车料斗，尽可能减少混合料的级配离析。
摊铺过程中，要调整摊铺机前进速度、初始振级（夯锤个数）、螺旋布料器长度和高度，这些都需要根据混合料特性和摊铺厚度加以设置。尽可能使摊铺出来的沥青面层平整、均匀，不出现明显的离析带。
碾压是沥青路面施工的最后一道工序，也是影响路面施工质量的最关键工序。许多路面的早期损坏都与路面压实度不足有关。沥青路面的碾压分为初压、复压和终压三个阶段。初压宜紧跟摊铺机在高温下完成，初压为静压，使沥青面层混合料处于初步稳定状态，防止边缘塌陷和面层开裂，同时也是使粗骨料的位置相对固定。初压一般为1~2遍；复压紧跟初压进行，复压采用双钢轮振动压路机和胶轮压路机同时进行，钢轮在前，胶轮在后，反复对路面进行碾压，复压是沥青路面压实度形成的最主要阶段，此阶段决定了路面的压实度和渗水系数，复压一般为3~4遍；复压完成后，就是终压，终压采用一台双钢轮压路机，采用静压，主要目的是消除复压留下的轮迹，使路面平整。沥青路面的碾压质量对于路面施工质量和使用寿命至关重要，必须引起足够重视，牺牲压实度获得好的平整度的做法绝对不可取，这样做，无非就是通车初期路表平整度较好，行车舒适，但过不了多久，压实度不足的部位就会出现二次压密，路面平整度迅速下降，路面还会出现坑槽等水损坏。
5. 结语
本文结合笔者多年来从事沥青路面施工和质量管理方面的工作经验，针对沥青路面施工过程中的质量控制技术进行了探讨，从原材料质量控制、混合料质量控制和施工前后场各环节的质量控制进行了重点论述，希望对于从事沥青路面施工的同行们能有所帮助，能够起到抛砖引玉之作用。
参考文献
［1］ 沈金安。关于沥青混合料的均匀性和离析问题［j］。公路交通科技.2001（06）.
［2］ 汪浩，黄晓明。沥青路面施工压实度变异性分析及控制［j］。公路.2003（06）.
［3］ 沈金安主编.沥青及沥青混合料路用性能［m］。人民交通出版社，2001.
［4］ 郝培文编著。沥青路面施工与维修技术［m］。人民交通出版社，2001.
［5］ 中华人民共和国行业标准。公路沥青路面施工技术规范（jtgf40-2004）。北京：人民交通出版社，2005.