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新型瀝青路面施工工藝與質量控制分析

2009-07-15 14:30    【  【打印】【我要糾錯】

  摘要:瀝青混凝土路面施工是公路工程施工中的一道關鍵工序,文章從施工的工作實踐出發(fā),分析了該類路面施工中前場和后場的工藝控制及質量管理的各個環(huán)節(jié),對現(xiàn)場施工具有一定的指導作用。文章對新型瀝青路面的施工工藝和質量控制措施進行了闡述,僅供參考。

  關鍵詞:瀝青路面;路面施工;施工工藝;質量控制

  隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,大交通量、渠化交通已經(jīng)成為現(xiàn)代交通的特點和發(fā)展趨勢。路面的行車安全、舒適、使用壽命長已經(jīng)成為越來越多高速建設者研究的目標。為了提高公路的使用年限,預防路面早期破壞,表面層施工引入了改性瀝青工藝,以迎合交通量的迅速增長、車量大型化和嚴重超載問題的嚴峻考驗。目前在我國廣泛推廣的改性瀝青主要是摻加SBS改性劑或SBR改性劑,改性后瀝青在物理性能方面得到提高,主要表現(xiàn)在軟化點、針入度、脆點、延度等方面都得到改善。

  一、原材料的選擇

  瀝青混凝土后場是指瀝青混合料生產(chǎn)場地,也即拌和樓場地。后場生產(chǎn)控制主要是確保生產(chǎn)成品——瀝青混凝土保證施工要求,滿足設計規(guī)定的有關指標。后場施工應注意:選拌制設備,從拌制設備上保證后場施工質量。以拌和機為中心的瀝青拌合廠,瀝青混凝土拌和機的性能和生產(chǎn)能力是一個主要方面,保證拌和樓的生產(chǎn)能力與工程規(guī)模相互匹配,拌和樓必須具備全過程自動控制,能夠分析數(shù)據(jù)、核定生產(chǎn)量,能夠進行拌和質量分析,最好具備匹配的二級除塵裝置。選好了拌和機,再優(yōu)選瀝青加熱設備、礦粉的外加劑添加設備及裝載機等附屬設備,從它們的性能和供需能力上確保與拌和機配套,以滿足拌和機生產(chǎn)要求為準;確保原材料質量,要做到這一點,首先抓集料檢驗,從加工性、結構性兩大指標狠抓落實,粗集料要注重顆粒尺寸、形狀、松軟質和粘附性指標,簽訂供貸合同時要注意保證粗集料篩分級配變異小,保證石料軟弱顆粒、白云石、長石的含量控制在合理范圍內(nèi)。細集料應注重砂當量(或0.075含量)和粘附性等指標,應嚴格控制砂,進場后及時搭棚防雨、防曬。所有集料注意分級存放,不得串混。為防止材料離析,還要將場地硬化,并在堆放時采用水平或斜坡分層堆放,不能錐堆。瀝青原材料應從粘度等指標著手,確保瀝青指標優(yōu)良,符合設計要求;拌制工藝上著手保證成品質量,在生產(chǎn)中,做好生產(chǎn)配合比的設計,保證目標配合比在拌和中得以實現(xiàn)是關鍵。

  改性瀝青路面使用壽命是否長久,行車是否安全舒適,與瀝青和碎石的配比密切相關,所以改性瀝青在質量保證的前提下,原材料質量的好壞直接關系到混合料的各項性能指標,所以原材料的選擇至關重要,在我國,為了滿足原材料的堅韌性,通常選擇堅硬、粗糙有棱角的優(yōu)質石料,而花崗巖、石英巖、玄武巖等具備這些性質,但這些石料中往往屬于酸性石料。由于瀝青中含有瀝青酸、瀝青酸酐等,粘附性往往難以滿足要求,為了增強瀝青與集料的粘附性,在基質瀝青中摻加SBS改性劑,就能滿足粘附性的要求。在路面施工中,為了進一步提高改性瀝青的粘附性,在改性瀝青中還摻加了抗剝落劑。在填料中摻加水泥、生石灰粉等代替礦粉,增加瀝青與石料的粘附性,大大的提高了瀝青混合料的水穩(wěn)性,所以原材料的選擇及改性劑的摻配至關重要。

  瀝青混合料生產(chǎn)和瀝青混凝土路面施工的控制是質量保障的關鍵。進場施工前,先進行上一道工序的驗收,進行高程測量、沉降穩(wěn)定檢驗等檢查驗收工作,檢查下封層的完整性,清理基層表面污染、雜物,進行水沖洗。在車輛的安排上必須滿足運力要求,車輛載重量應大于15t,運料前打掃干凈車槽,并涂l:3油水混合液,車槽側面打溫度檢查孔,備覆蓋成品混合料的油氈布。先從攤鋪機性能抓起,全套攤鋪設備盡量用相同品牌,型號盡量相同,新舊差別要小,現(xiàn)場工程技術人員要懂得攤鋪機的主要構造并能作相應的調(diào)整。在供料系統(tǒng)上,受料斗空板不能每一車料收一次,要利用刮板輸送器和料斗閥門控制好進入攤鋪室的供料量,布料高度一般占2/3,并確保沿螺旋全長布料一致。要選擇合適的料斗閥門開度,使其與供料速度恰當配合,進而達到刮板輸料器連續(xù)、均勻地供料。最后一道工序是碾壓,碾壓則分三種,分別為初壓、復壓和終壓,初壓要求整平、穩(wěn)定;復壓要求密實、穩(wěn)定、成型;終壓則要求消除輪跡。初壓、用雙驅雙鋼輪7~10t靜壓;復壓要求提高密實度并揉壓以減少表面細裂紋和孔隙,根據(jù)其具體要求一般采用l1~13t振動和20~25t輪胎,根據(jù)相關報告,25t輪胎施工能達到密實度95%,振動設備施工則能達到96%~98%;終壓采用寬幅鋼輪2~2.2m、重16t的碾壓設備。碾壓要掌握好碾壓時間,碾壓有效時間是從開始攤鋪到沮度下降到80℃之間的時問,混合料開始攤鋪后溫度下降最快,大約每分鐘4~5度,所以在攤鋪開始后要緊跟攤鋪機作業(yè),爭取有足夠的壓實時間。

  質量意識、管理的力度、科學制度的制定和嚴格執(zhí)行是施工質量的保證。不合格的原材料堅決不能用于道路建設,抓好混合料配合比的試驗,嚴格進行現(xiàn)場檢測和室內(nèi)試驗,這包括拌合廠、施工現(xiàn)場的各項溫度檢測與記錄,包括規(guī)定頻率的混合料馬氏試驗、抽提試驗等,還包括路面外形尺寸檢測記錄、路面厚度、壓實度、平整度檢測等等。

  二、配合比的確定

  瀝青混凝土分為目標配合比設計、生產(chǎn)配合比設計及生產(chǎn)配合瀝青混凝土分為目標配合比設計、生產(chǎn)配合比設計及生產(chǎn)配合先開始進行室內(nèi)目標配合比的確定,確定最佳級配曲線和最佳瀝青用量。在進行生產(chǎn)配合比過程中要注意瀝青用量和填料用量。填料在瀝青混凝土中含量的多少至關重要,在瀝青混凝土施工配比確定的情況下,如果填料用量過小,則混合料就容易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象,如果混合料中的填料含量過多,則混合料就會出現(xiàn)結團、成塊現(xiàn)象,且混合料容易呈現(xiàn)出松散狀態(tài)。瀝青含量也至關重要,如果瀝青用量偏少,集料表面裹附的瀝青膜偏薄,瀝青飽和度降低,混合料的空隙率增大,在陽光的照射下,瀝青容易老化,且由于空隙率增大,瀝青混凝土的和易性差,難以壓實,容易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,雨水通過空隙滲入集料間,在車輛荷載的反復作用下,瀝青就會從集料表面慢慢剝落,時間一長,路面就會出現(xiàn)松散顆粒、坑槽、唧漿等現(xiàn)象,出現(xiàn)早期破壞。經(jīng)過試驗研究證明,如果瀝青用量比最佳用量少0.5%,則瀝青的使用壽命就會減少一半。如果瀝青用量過大,則路面就容易出現(xiàn)泛油、車轍、擁包等現(xiàn)象,路面的抗車轍能力也大大降低,影響了行車的舒適及安全性,也縮短了路面的使用壽命。生產(chǎn)配合比確定后,通過現(xiàn)場鋪筑試驗段以驗證生產(chǎn)配合比。

  三、拌和

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  瀝青采用導熱油加熱,改性瀝青溫度控制在170℃~180℃范圍內(nèi)。改性瀝青儲存時間過長,重新升溫時應先攪拌或循環(huán)拌和使其均勻后方可使用。避免改性劑離析,影響改性瀝青的質量。集料的準備工作應注意:

 。1)集料鏟運方向應與其流動方向垂直,保證鏟運材料均勻,避免集料利息;

  (2)每天開工前檢測含水量,以便調(diào)節(jié)冷料進料速度,并確定集料加熱時間和溫度。對于細集料。最好采用雨棚覆蓋;

 。3)集料級配發(fā)生變化或換用新材料時,應重新進行配合比設計,確保混合料質量符合要求。

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  改性瀝青的粘度較大,混合料的出料溫度高,一般取出料溫度170℃~180℃,因此礦料的加熱溫度宜取180℃~190℃。改性瀝青混合料的拌和時間應適當延長。一般拌和時間應大于45s,其中含3~5s的干拌,以確保礦粉吸油的均勻性。拌和時間是否足夠,拌和方法是否正確,是生產(chǎn)優(yōu)質瀝青混合料的關鍵環(huán)節(jié),質量均勻的混合料表現(xiàn)為所有的集料顆粒完全均勻地被瀝青膜裹覆,瀝青均勻分布于整個混合料,以無花白石子、無瀝青團塊,烏黑發(fā)亮為宜。

  混合料拌和的均勻性必須隨時進行檢查,如果出現(xiàn)花白石子或瀝青分布不勻,應停機分析原因予以改進。其原因大致如下:攪拌時間不夠;沒有干拌;細顆粒礦料比例過大;特別是加入礦粉過多;瀝青用量不夠;礦料或瀝青加熱溫度不夠。可能是其中一項原因,也可能是多種原因。如果混合料顏色枯黃灰暗,可能的原因有:拌和溫度過高、瀝青用量不夠、粉料過多、石料不干、菜油燃燒不透等。對于出現(xiàn)花白、枯黃灰暗的混合料必須廢棄。

  為保證連續(xù)攤鋪,瀝青混合料拌和機應有儲料倉,可提前拌和混合料,將拌好的瀝青混合料送入儲料倉中暫放,待開始攤鋪后在運至攤鋪現(xiàn)場。

  四、攤鋪現(xiàn)場質量控制

  攤鋪現(xiàn)場質量控制內(nèi)容包括:混合料運輸、攤鋪和碾壓等。

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  1.使用前將車輛清洗干凈,每輛車都配好保溫苫布。

  2.要求運輸車輛在攤鋪現(xiàn)場必須慢速行駛,在攤鋪機前被推行時防止搓動玻璃格柵。

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  1.測量放線:按設計要求進行高程測量,并將測量結果彈線標于兩側路緣石上,便于攤鋪時安裝導向梁使用。

  2.攤鋪速度:根據(jù)現(xiàn)場能力確定在2.3m/min左右,實踐證明這個速度很適宜。

  3.當厚度變化較大時,按設計要求認真做好調(diào)平層。

  4.所有管溝井蓋在攤鋪面層之前安裝好,與面層一次碾壓成型,保證其整體性。

  5.攤鋪面層時使用自動調(diào)平裝置,攤鋪完后使用3 in直尺檢測;旧夏芸刂圃2mm左右,比較理想。

  6.在鋪設玻璃纖維格柵前噴灑的粘層瀝青,設計允許使用乳化瀝青,實際使用并不理想,玻璃格柵容易帶起,后全部使用AH-7O熱瀝青;格柵鋪好后灑布碎石。將粒徑由5~8mm改為10~20mm。這些措施的采用基本上保證了在整個施工過程中格柵的牢固性。

  7.面層施工時接縫全部采用平接縫,在當天施工結束后切割清掃成縫,在繼續(xù)施工前涂刷粘層油并且用燙平板預熱。

  (三)混合料碾壓

  1.混合料攤鋪后一定要在高溫條件下及時碾壓。初碾及時對整個密實效果至關重要。

  2.碾壓速度:初碾和終碾控制在3km/h以內(nèi),復碾控制在5km/h左右。碾壓速度過快(尤其在初碾時),容易引起推包和裂紋。

  3.壓路機的自動噴淋系統(tǒng)噴灑的咸性水主要起防止鋼輪與瀝青粘結的作用。但水量過大會使混合料溫度下降過快和引起縫紋,施工時按最小用量控制。

  4.施工時按要求控制碾壓遍數(shù),遍數(shù)過少。壓實度無法達到要求,過碾又會使混合料出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象,既不能保證壓實度,還會出現(xiàn)裂紋。

  5.復碾時采用“高振頻,低振幅”的振動碾壓。

  6.相鄰兩遍碾壓重復輪寬靜壓時為1/3輪寬,振動碾壓時約為20cm。

  五、結語

  改性瀝青的粘度高,施工難度大,與常規(guī)瀝青路面施工工藝存在較大差異,但施工實踐表明,只要嚴格控制混合料的材料、配合比、拌和、攤鋪和碾壓等關鍵工序的質量,改性瀝青路面的路用性能可以得到充分的保障。

  作者簡介:馬飛(1980-),東營市市政工程公司項目經(jīng)理,助理工程師,二級建造師,研究方向:市政道路、市政給排水管道。

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