浅谈沥青路面施工质量控制技术

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-08-07 09:54 关注：(1)

　　摘要：本人详细介绍了沥青路面的特点、常见病害，并从原材料的质量控制、试验路段的试铺、运输、摊铺、碾压质量控制等几个环节入手，阐述了沥青路面质量控制的要点，供同行交流学习。

　　关键词：沥青路面;质量控制;施工

　　Abstract: This paper describes the characteristics of the asphalt pavement, common diseases, and from several aspects of the raw materials quality control, start from the main points of the test shop, transportation, paving, rolling quality control in test sections, described on the quality control of asphalt pavement for peers to learn.

　　Key words: asphalt pavement; quality control; construction

　　中图分类号：U415.6文献标识码： A 文章编号：2095-2104(2012)06-0020-02

　　0 概述

　　近年来，为适应社会经济发展的需要，高速公路在我国迅速发展，而沥青路面因为具有养护时间短、行车舒适、适应性强、维修方便等优点而被广泛采用。沥青路面经过长期的发展,其种类、铺筑工艺、使用性能不断被拓展和改善，但也随着车流量的加大，沥青路面也产生了一些早期损害，究其原因，主要是因为沥青路面施工质量管理控制不到位，包括原材料的控制、混合料的拌合、配合比的优化设计、施工工艺、现场监理等方面。

　　1 常见沥青路面病害

　　1.1 水损害

　　原因：空隙率过大，透水;路面积水;沥青与集料粘附性差。空隙率过大的原因：①原材料级配不稳定或拌和机不稳定，造成混合料配合比失控;②运输、摊铺过程中混合料出现离析;③混合料温度低造成压实度不足;④碾压机械吨位小或碾压遍数少造成压实度不足。

　　1.2 车辙

　　车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。原因：①因面层和基层间有不稳定的夹层而形成的车辙，应该将面层挖出，清除夹层后重做面层。②由于基层强度不足，水稳性能不好，使基层局部下沉而造成的车辙，应先处治基层再做面层。③路面受横向推挤形成的横向波形车辙，如果已经稳定，可将凸出的部分削除，在波谷部分喷洒或涂刷粘层沥青并填补沥青混合料并找平压实。

　　1.3 松散

　　松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。原因：①局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;②碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离;③随着使用时间的增多，沥青结合料本身的粘结性能降低，促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗，造成沥青含量减少，细集料散失;

　　1.4 沉陷

　　沉陷的原因是由于路基、路面产生竖向变形而导致路面下沉的现象。主要包括：均匀沉陷、不均匀沉陷和局部沉陷三种。

　　2 沥青路面施工控制要点

　　2.1 原材料的控制

　　①粗料应采用坚固强韧耐久的石料,应具有较低的压碎值、磨耗值和较高的磨光值,并与沥青具有良好的粘附性。应严格控制粉尘含量，若不满足要求，需采用水洗法清洗。

　　②细集料可采用天然砂、机制砂,为保证与沥青有良好的粘结能力,细集料颗粒通常应有棱角,为改进和易性和压实性,中下面层可采用部分天然砂,但天然砂在矿料中的比例不宜超过机制砂的用量。 细集料表面必须洁净,不得含有粘土和其它有壳物质。

　　③沥青。高速公路、一级公路的各个层次，应优先选用A级沥青。对高速公路、一级公路的下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次，也可以选择B级沥青。对有抗车辙要求的沥青路面，路面的上、中、下面层最好选用改性沥青。对透层油应选择慢裂型乳化沥青，如：PC-2、PA-2、PN-2或液体石油沥青。对下封层应选择快裂型乳化沥青，如PC-1、PA-1或热沥青。对粘层油应选择快裂或中裂型乳化沥青，如PC-3、PA-3。

　　④纤维稳定剂。沥青混合料中掺加的纤维稳定剂选用有沥青涂层的颗粒状木质素纤维。纤维稳定剂的掺加比例以沥青混合料总量的质量百分率计，其木质素纤维用量为0.3%。

　　2.2 试验室控制

　　配合比设计的任务是确定沥青、粗集料、细集料和填料在沥青混合料的最优比例。配合比设计的目的是确保路面有足够的强度与良好的使用性能，使路面具有良好的高温稳定性和水稳定性。可分为三个阶段：目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段。

　　目标配合比设计也可以分为两个阶段：矿料配合比设计和最佳沥青用量设计。通过实验计算各种材料的用量比例，配成符合规范要求的级配，并通过马歇尔实验确定最佳沥青用量，以供拌合机确定冷料仓供料的比例。最佳沥青用量通过实验确定以后，还应根据实际施工的层次及当地的气候条件进行调整。选定的配比为下面层时，应尽量采用最佳沥青含量+03%，以增加下面层的耐久性;为上面层时，应采用最佳沥青一03%，以防止路面在夏季泛油。

　　对于间歇式拌和机，在目标配合比完成之后，在试验段铺筑之前，必须进行生产配合比设计。用选定的矿料配合比，用目标配合比所确定的最佳沥青用量及+0.3%三个沥青用量，用拌和机分别出料，取样做抽提试验并成型马歇尔试件，测定各项马歇尔技术指标，从中选出一个各项指标均满足要求的比较理想的配合比，作为生产配合比，用于铺筑试验段之用。

　　生产配合比设计所用混合料虽是用拌和机拌制的，但并没有大批量连续生产;马歇尔试件的体积状态与生产过程中经运输、摊铺、碾压所形成的路面的实际状态也有差别。因此，必须铺筑试验路段，取样进行马歇尔试验，同时从路上钻取芯样观察，测定空隙率大小，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配中，至少下列几个筛孔(0.075mm，2.36mm，4.75mm及公称最大粒径)的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值，并避免在0.3～0.6mm处出现驼峰。

　　2.3 拌合站控制

　　目前，高速公路大多采用240T/h以上的拌和机。还要组织好生产，保证材料、电力、劳力、机械的供应和正常运转。怎么是“好”?好的沥青混合料包括三个方面：沥青含量、矿料级配、温度，这三个方面控制好了，就是好的沥青混合料。要生产好的混合料，必须做到“两个稳定”：材料稳定、机械稳定。集料、填料、纤维和沥青严格按生产配合比规定用量测定，并送进拌和机内进行拌和。出料温度一般在175℃～185℃，混合料拌和最高温度不得高于195℃，超过195℃时应予以废弃。集料加热温度控制在190℃～200℃，这是因为加入的冷矿粉及纤维数量较大，温度不高不能充分分散搅拌均匀;填料和木质纤维不加热。同时，拌厂设专职监督员一名，对以下情况进行监督：过度加热的混合料，或已经炭化、起泡和含水的混合料都应放弃。拌和以后的混合料须均匀，集料所有的颗粒都涂上结合料，不得带有花白斑点、离析和结块现象。

　　2.4 现场控制

　　①现场准备。处理下承层：下承层的清扫、修补、处理是一项极其重要的工作，必须予以重视。在洒布粘层油之前，必须将路面上的松散材料予以清除，直到尽可能无尘埃为止。压力洒布机应能满足不同的路面宽度，易于确定和控制洒布率。沥青洒布机的设备应包括：独立工作的沥青泵、流速计、压力表、计量器、读取油箱温度的温度计、气泡水准、软管和手提式辅助洒布器(用来洒布机无法洒到的地点)。沥青洒布机还应装有沥青结合料的搅拌和循环设施。

　　②运输。沥青混合料应采用较大吨位的自卸汽车运输，车厢应清扫干净。为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板可涂一簿层油水(柴油与水的比例可为l：3)混合液，但不得有余液积聚在车厢底部。从拌和机向运料车上放料时，应每卸一斗料挪动一下汽车位置，以减少粗细集料的离析现象。运料车应有蓬布覆盖设施，以保温或避免污染环境。车槽四角应密封坚固。

　　③摊铺。沥青混合料摊铺应采用摊铺机进行摊铺。不大于2m/min予以调整选择，做到均匀、不间断地摊铺。不应任意加快，切忌停铺用餐。争取做到每天收工停机一次。有条件的施工单位可以考虑用两台拌和机供料。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板的档板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，同时螺旋布料器的转速不宜太快，避免摊铺层出现离析现象。

　　④碾压成型。压实是路面施工的最后一道重要的工序。在沿着缘石或压路机压不到的其它地方，应采用振动夯板、热的手夯或机夯把混合料充分压实。已经完成碾压的路面，不得修补表皮。压路机不得在未碾压成型或冷却的路段上转向、制动或停留。同时，应采取有效措施，防止油料、润滑油、汽油或其它杂质在压路机操作或停放期间落在路面上。

　　3 结语

　　沥青路面施工的关键是原材料、设备、人员的合理科学配置。只有施工单位、监理单位对整个施工过程实施有效的动态管理，严格控制各种试验及检测，才能确保沥青路面符合国家技术规范要求。

　　参考文献

　　[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004).北京：人民交通出版社,2004.

　　[2]卞钧霈.高等级公路沥青路面设计、施工与养护技术.人民交通出版社,2012.