公路瀝青混凝土路面的施工監(jiān)理控制

豆仁國

(安徽省交通勘察設(shè)計院,安徽合肥 230011)

·公路工程·

公路瀝青混凝土路面的施工監(jiān)理控制

豆仁國

(安徽省交通勘察設(shè)計院,安徽合肥 230011)

針對瀝青混凝土路面施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的施工管理等環(huán)節(jié)、著重就其施工監(jiān)理控制進行了探討和歸納。

公路工程;瀝青混凝土路面;施工質(zhì)量監(jiān)控

0 引言

瀝青混凝土路面[1]是目前國內(nèi)高速公路面層普遍采用的結(jié)構(gòu)形式,一般分為下面層、中面層、抗滑層。筆者參加了高速公路路面新建和技改工程項目施工和監(jiān)理,認為路面面層施工的全過程,有必要在技術(shù)管理和實施監(jiān)理方面不斷地具體化,使之更科學(xué)、更系統(tǒng)。路面面層的全面質(zhì)量控制,主要從材料的使用、配合比的設(shè)計和混合料的拌和、現(xiàn)場作業(yè)、試驗檢測及評定等幾個方面來實現(xiàn)。

1 材料的試驗和選定

對高速公路而言,面層材料一般包括重交通道路石油瀝青、粗集料、細集料和填料。

1.1 瀝青

石油瀝青根據(jù)設(shè)計提供的標(biāo)號,選用各項指標(biāo)穩(wěn)定,符合要求的廠家的產(chǎn)品,或由建設(shè)部門指定。在到場的質(zhì)量控制上,由工地試驗室配備足夠的試驗人員,對每一車瀝青的針入度、延度、軟化點取樣試驗。對于AH-110型瀝青,其針入度(25℃,100g,5S)的范圍在100～120(0. 0mm);延度(5cm/min,15℃)≮100cm;軟化點 41℃～51℃。AH-90型瀝青,針入度(25℃,100g,5S)介于80～100(0.1mm),延度(5cm/min,15℃)≮100cm,軟化點42℃～52℃。如達不到以上指標(biāo)要求,必須退貨。取樣時,取樣提斗深入瀝青里面,并攪動,使樣品均勻。在瀝青混合料拌和場地存放時,必須對不同廠家、不同標(biāo)號的瀝青分開存放,且貯存溫度嚴格控制在130℃～180℃之間,用導(dǎo)熱油加熱[2]。

1.2 礦料

礦料(即組成混合料的粗集料、細集料和填料)應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì),且有一定的級配要求。

1.2.1 粗集料

粗集料(碎石)還應(yīng)具有足夠的強度,耐磨耗性和親油排水性,具有良好的顆粒形狀,宜采用反擊式設(shè)備破碎加工。抗滑表層由于直接受車輛荷載的反復(fù)作用,其粗集料更應(yīng)達到堅硬、耐磨、抗沖擊性好等指標(biāo)要求。在目前的施工項目中,根據(jù)我國制定的標(biāo)準(zhǔn),粗集料的主要技術(shù)指標(biāo)如下控制:壓碎值≯28%,洛杉磯磨耗損失≯30%,視密度≮2.50t/m3,吸水率≯2.0%,對瀝青的粘附性≮4級,細長扁平狀顆粒含量≯15%,石料磨光值≮42BPN等。篩分試驗統(tǒng)一使用方孔篩。粗、細集料的區(qū)別以2.36mm為界。

1.2.2 細集料

細集料宜采用優(yōu)質(zhì)砂或機制砂,其質(zhì)量技術(shù)要求為:視密度≮2.50t/m3,堅固性(＞0.3mm部分)≯12%,砂當(dāng)量≮60%。篩分試驗使用標(biāo)準(zhǔn)的方孔篩。

1.2.3 填料

填料應(yīng)選用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細得到的礦粉,原石料中的泥土、水銹等雜質(zhì)應(yīng)除凈,要干燥,潔凈。質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合:視密度≮2. 50t/m3,含水量≯1%,親水系數(shù)＜1,無團粒結(jié)塊現(xiàn)象。現(xiàn)場堆放時注意覆蓋,防雨防塵。

1.2.4 礦料

試驗礦料各項指標(biāo)的試驗應(yīng)分批次,除常規(guī)試驗外,料場或料場巖層變化,必須做礦料試驗,包括工地試驗和監(jiān)理的抽檢試驗。不同料場,不同石質(zhì),不同規(guī)格的礦料要分別堆放,如場地限制,要采用嚴格的隔離方式。到場而未做試驗的材料,要單獨就近存放,待檢驗合格后,再集中于主料場存放。抗滑表層用集料,應(yīng)經(jīng)水洗、風(fēng)干后使用。

2 配合比的設(shè)計和混合料的拌和

2.1 配合比的設(shè)計

瀝青混凝土混合料的配合比設(shè)計[3]是保證路面工程質(zhì)量的極其重要的技術(shù)內(nèi)容,在選定符合要求的材料后方可進行。一般分為3個階段:目標(biāo)配合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比驗證階段。

2.1.1 目標(biāo)配合比設(shè)計

目標(biāo)配合比是用試驗合格材料,根據(jù)級配要求的用量比例,通過做混合料的馬歇爾試驗,確定最佳瀝青用量。以目標(biāo)配合比的結(jié)果,確定間歇式拌和機各冷料倉的供料比例和進料速度。

2.1.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計

而生產(chǎn)配合比是取用拌和機2次篩分后進入熱料倉的材料篩分,確定材料比例,供拌和機操作室使用。反復(fù)調(diào)整冷料倉進料比例,使之達到理想狀態(tài),再取最佳配合比的最佳瀝青用量及最佳瀝青用量的±0.3%,這樣3個瀝青用量做馬歇爾試驗,得到生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量。根據(jù)生產(chǎn)配合比,試拌試鋪路面試驗段。

2.1.3 生產(chǎn)配合比驗證

生產(chǎn)配合比驗證是試驗段實現(xiàn)的,用試驗段使用的混合料及取芯樣品做試驗,由結(jié)果確定標(biāo)準(zhǔn)配合比,作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質(zhì)檢的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 混合料的拌和

混合料的拌和,對于高速公路和目前石料生產(chǎn)規(guī)模小,不統(tǒng)一,不均勻的現(xiàn)狀,要求使用間歇式拌和機,經(jīng)過烘干和二次篩分以后拌和成混合料?？刂坪美淞蟼}上料,烘干時間,出料方式等因素,上料時避免將料堆底面的雜質(zhì)鏟起。材料的加熱溫度由控制室控制,AH-110型瀝青在140℃～160℃之間,AH-90型在150℃～170℃之間,礦料溫度在160℃～180%之間,填料不加熱。這樣,在我省各地區(qū)路面施工季節(jié),混合料出廠溫度穩(wěn)定地控制在140℃～160℃之間。如果混合料的溫度過高,將影響瀝青與礦料的粘結(jié)力,甚至造成糊料、色澤暗談,要禁止使用,在出料后經(jīng)常檢查。拌和時間應(yīng)經(jīng)過試拌確定,以達到拌和均勻,所有礦料顆料全部裹覆瀝青結(jié)合料,不得有團粒和花白料,拌和時間控制在30s～50s,其中干拌時間≮5S。在出料裝車時,安排專人檢查,不合格料廢掉?？刂剖覒?yīng)逐盤打印拌和數(shù)據(jù)資料,以便發(fā)現(xiàn)問題時研究參考,并方便監(jiān)理對工作的檢查,混合料拌和是路面工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。

3 路面面層的施工

路面面層的施工包括下面層、中面層、抗滑層各層次瀝青混凝土混合料的攤鋪、碾壓成型及施工縱向、橫向接縫的處理等項內(nèi)容。

3.1 路面面層施工機械

攤鋪機多采用ABG423、DMG等有自動調(diào)節(jié)及找平裝置、振動熨平板、寬度可以調(diào)節(jié)的大型設(shè)備。碾壓機械采用雙輪鋼攤鋪、碾壓成型及施工縱向、橫向接縫的處理等項內(nèi)容。亦有采用ABG411、DMG等有自動調(diào)節(jié)及找平裝置,有振動熨平板,寬度可以調(diào)節(jié)的大型設(shè)備。碾壓機械采用雙輪鋼筒式壓路機,三輪鋼筒式壓路機,輪胎壓路機,振動壓路機,振動夯板等。

3.2 路面面層攤鋪

攤鋪下面層時,應(yīng)先檢查下面基層的質(zhì)量,如有松散或損壞,應(yīng)先修補合格。下面層采用一側(cè)鋼絲繩掛線引導(dǎo)來控制高程,攤鋪機自動找平。中面層、抗滑層,安裝18m的平衡梁或非接觸式找平梁,采用等厚度控制,能很好地形成縱向線型和表面的平滑順適。兩臺攤鋪機聯(lián)機作業(yè),前后梯次攤鋪,縱向接縫搭接3cm～6cm,兩機前后相距10m～20m以內(nèi),使搭接處混合料溫差小,成為較好的熱接縫。攤鋪過程中,在受料斗前面的運料車處于脫檔自由狀態(tài),靠攤鋪機推力行使。調(diào)整好夯錘的頻率和攤鋪機行使速度,速度控制在2m/min～3m/min,以與拌和能力及運輸能力相吻合,做到連續(xù)攤鋪,有利于平整度的控制和避免攤鋪料的拉動及離析,布料器內(nèi)混合料的高度要達到布料器凈高的2/3以上?；旌狭线\到現(xiàn)場的溫度在130℃～165℃之間,攤鋪溫度125℃～160℃。運到現(xiàn)場的每車料都要用插入式溫度計測溫,監(jiān)理檢查測溫記錄并抽測溫度。在攤鋪過程中要經(jīng)常測溫,并量測已鋪料的松鋪厚度,以做好監(jiān)測。松鋪系數(shù)一般在1.15～1.25之間,實際數(shù)值要在試驗段中測定得出。

3.3 路面面層壓實

混合料的壓實根據(jù)方式和作用的不同,分成3個階段:初壓、復(fù)壓、終壓。初壓和終壓采取靜壓的方式。復(fù)壓采用膠輪揉擠和振動壓實,在不同的速度范圍內(nèi)緩慢而均勻地碾壓。碾壓溫度根據(jù)試鋪試壓確定,一般在120℃～140℃范圍內(nèi)。初壓應(yīng)在攤鋪后較高溫度下進行,避免發(fā)生推移、裂動,驅(qū)動輪朝向攤鋪機。碾壓順序由外向內(nèi),由低向高,注意碾壓帶的重疊。工作過程不能突然改變方向和路線,起動、停止時減速緩慢進行。初壓二遍。復(fù)壓是實現(xiàn)碾壓密實的主要過程,碾壓遍數(shù)經(jīng)試驗確定,≮4遍,但也不能過壓,因為過壓可能造成骨料擠碎,使質(zhì)量降低。終壓≮2遍,靜壓完成,消除輪跡,表面平順,碾壓終了溫度在100℃以上。由試驗確定碾壓組合后,在施工過程中,搞好現(xiàn)場組織監(jiān)督,對違規(guī)操作人員實行警告、處罰等方式,并及時糾正。攤鋪、碾壓等工作是直接影響路面工程平整、密實等指標(biāo)的重要。

3.4 路面面層接縫處理

接縫有橫向和縱向兩種,高速公路應(yīng)避免縱向冷接縫。由于施工中斷及每天施工段落產(chǎn)生的橫向冷接縫,應(yīng)由有經(jīng)驗的人現(xiàn)場指揮,操作工人工作熟練,做到施工前接縫處的表潔干燥,舊面涂刷粘層油與新面粘結(jié),由現(xiàn)場監(jiān)理人員檢查驗證。

4 試驗檢測及質(zhì)量評定

4.1 試驗檢測

試驗檢測貫穿于路面工程的全過程?；旌狭铣樘嵩囼?得出其礦料級配,瀝青用量,油石比的實際指標(biāo),以監(jiān)測和指導(dǎo)混合料的拌制。在拌和廠的施工現(xiàn)場取樣,按規(guī)定數(shù)量兩面各擊實75次,抗滑表層兩面各擊實50次做成試件,做馬歇爾試驗,得出穩(wěn)定度、流值、空隙率、瀝青飽和度、殘留穩(wěn)定度等技術(shù)數(shù)值,如不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,路面工程必須返工。測定壓實度的標(biāo)準(zhǔn)密度也由此得到。壓實度的檢測以鉆孔取芯為準(zhǔn),采用單點評定的方法,以核子法作為輔助手段。在鋪筑試驗段時,建立用鉆芯法與核子密度儀法測定密度的對比關(guān)系。

4.2 質(zhì)量評定

工作實踐中感到,在全過程控制良好,質(zhì)量比較穩(wěn)定的情況下,盡可能減少取芯鉆孔,而以核子法為主要手段,是保持整體性,減少人為破壞,防止水害的有利措施,但也≮1km一個斷面3點,核子法可適當(dāng)加大頻率。每層厚度在攤鋪中加強實測,現(xiàn)場監(jiān)理加強抽檢。平整度、寬度、縱斷高程、橫坡度等指標(biāo),根據(jù)設(shè)計文件及有關(guān)規(guī)范要求來檢測、評定。如綜合技術(shù)指標(biāo)達不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,監(jiān)理應(yīng)報請建設(shè)部門予以返工處理,但返工段應(yīng)＞50m,以利于總體質(zhì)量的保證。壓實度要用數(shù)理統(tǒng)計的方法,以1km為評定路段,計算平均壓實度,壓實度代表值,標(biāo)準(zhǔn)差,變異系數(shù)來進行總體評定,確定質(zhì)量水平。

5 結(jié)束語

以上是根據(jù)自己在施工監(jiān)理工作中的實踐,整理形成對瀝青混凝土路面面層施工監(jiān)理工作的一些體會:路面施工監(jiān)理充分體現(xiàn)在事前、事中、事后的每一環(huán)節(jié)控制中,使用規(guī)格材料,加強試驗檢測,充分利用信息溝通,是路面工程質(zhì)量的保證。

[1] 張登良.瀝青路面[M].北京:人民交通出版社,1999.

[2] J TJ052-2000.瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].

[3] J TG F40-2004.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

責(zé)任編輯:錢讓清

U415.1

A

1671-8275(2010)01-0001-02

2009-11-26

豆仁國(1972-),男,安徽六安人,安徽省交通勘察設(shè)計院工程師。