高速公路工程瀝青面層施工的質(zhì)量控制探討

王靜

摘要：高等級公路路面面層，為汽車提供安全、經(jīng)濟、舒適的服務(wù)，并直接承受汽車荷載的作用和自然因素的影響。本文主要分析高速公路工程瀝青面層施工存在的質(zhì)量問題及其控制。

關(guān)鍵詞：高速公路工程；瀝青面層；施工

中圖分類號：U416.217

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1008-0422（2013）06-0130-02

1 引言

瀝青路面是以瀝青為結(jié)合料，將礦質(zhì)材料粘結(jié)成為整體的路面。瀝青路面具有行車舒適、噪音低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點，因此，得到了廣泛應(yīng)用。瀝青路面按照材料組成及施工工藝可分為：瀝青表面處治、瀝青貫入式、熱拌瀝青混合料及乳化瀝青碎石混合料路面等。通常，把未經(jīng)攤鋪、碾壓的瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料統(tǒng)稱為瀝青混合料。

2 高速公路工程瀝青面層的特性

高速公路鋪筑面層所用混合料的組成設(shè)計必須考慮溫度穩(wěn)定性、耐久性、抗滑穩(wěn)定性、抗疲勞特性等問題。

2.1 高溫穩(wěn)定性

瀝青混合料的強度和抗變形能力隨溫度的變化而變化。溫度升高時，瀝青的粘滯度降低，礦料之間粘結(jié)力削弱，導(dǎo)致強度和抗變形能力降低。因此，高溫季節(jié)，在行車荷載的重復(fù)作用下，路面易出現(xiàn)車轍、波浪、推移等病害。提高高溫穩(wěn)定性，可采用提高粘結(jié)力和內(nèi)摩阻力的方法。此外，在瀝青中摻人天然橡膠、合成橡膠、聚異丁烯、聚乙烯等聚合物，也能獲得較好的高溫穩(wěn)定性。

2.2 低溫抗裂性

隨著溫度的降低，瀝青的粘滯度增高，強度增大，但變形能力降低，并出現(xiàn)脆性破壞。氣溫下降，特別是在急驟下降時，瀝青層受基層的約束而不能收縮，產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，若累計溫度應(yīng)力超過瀝青混合料的極限抗拉強度，路面便產(chǎn)生開裂。引起低溫開裂的因素很多，主要因素有瀝青混合料所用瀝青的性質(zhì)、當(dāng)?shù)氐臍鉁貭顩r、路基的類型和路面結(jié)構(gòu)及層間結(jié)合狀況等。在混合料組成設(shè)計中，應(yīng)選用稠度較低、溫度敏感性低、抗老化能力強的瀝青。

2.3 耐久性

在自然因素的長期作用下，要保證路面具有較長的使用年限，必須具備較好的耐久性。耐久性差的瀝青混合料常會引起路面過早出現(xiàn)裂縫、瀝青膜剝落、松散等病害。影響瀝青混合料耐久性的主要因素有：瀝青性質(zhì)、礦料的礦物成份、瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)等。我國現(xiàn)行規(guī)范用馬歇爾試驗法來反映耐久性，采用空隙率（或飽水率）、飽和度（即瀝青填隙率）和殘留穩(wěn)定度等指標(biāo)來表示耐久性。

2.4 抗滑性

高等級高速公路的發(fā)展，對瀝青混合料的抗滑性提出了更高的要求。瀝青混合料路面的抗滑性與礦料的微表面性質(zhì)、混合料的級配組成以及瀝青混合料用量等因素有關(guān)。為提高其抗滑性，配料時應(yīng)特別注意粗礦料的耐磨光性（用磨光值檢驗），應(yīng)選擇硬質(zhì)有棱角的礦料。硬質(zhì)礦料往往屬于酸性石料，與瀝青的黏附性差，為此，在瀝青混合料配料時，如采用當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的軟質(zhì)礦料必須在其中摻加外運的硬質(zhì)礦料組成復(fù)合礦料和摻加抗剝離劑等措施。

2.5 抗疲勞性

抗疲勞性是瀝青混合料抵抗荷載重復(fù)作用的能力。通常把瀝青混合料出現(xiàn)疲勞破壞時的重復(fù)應(yīng)力值稱為疲勞強度，相應(yīng)的重復(fù)作用次數(shù)稱為疲勞壽命，而把可以承受無限次重復(fù)荷載循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞的應(yīng)力值稱為疲勞極限。從設(shè)計考慮，影響抗疲勞性能的主要因素有：瀝青的質(zhì)量與含量、混合料的空隙率、礦料的性質(zhì)及級配。

3 施工設(shè)備

以山東某高速公路改建工程路面施工為例，該工程在施工時應(yīng)用到拌和、運料、攤鋪、壓實等設(shè)備。但由于在設(shè)計、協(xié)調(diào)、操作等方面存在問題，存在塵埃污染、熱量過分損失等問題，由此要求合理配置和利用這些機械設(shè)備。該工程投入使用的施工設(shè)備包括拌和機2臺、運料車輛3臺、攤鋪機2臺、壓實機2臺，以及其他試驗和設(shè)備工具，為了提高這些施工設(shè)備在施工質(zhì)量控制方面的利用水平，需要按照合理的方法應(yīng)用。

3.1 拌和及運料設(shè)備

1）拌和廠應(yīng)在其設(shè)計、協(xié)調(diào)配合和操作方面，都能使生產(chǎn)的混合料符合工地配合比設(shè)計要求。拌和廠必須配備有足夠試驗設(shè)備的實驗室，并能及時提供使監(jiān)理工程師滿意的試驗資料。

2）拌和機應(yīng)能按用量（以質(zhì)量計）分批配料，并有裝有溫度計及示溫的成品貯料倉和二次除塵設(shè)置。拌和設(shè)備的產(chǎn)量應(yīng)和生產(chǎn)進度相匹配，在安裝完成后應(yīng)按批準(zhǔn)的配合比進行試拌調(diào)試，直到符合要求。

3）拌和場地布置應(yīng)遠(yuǎn)離居民區(qū)。其距離不少于1km。

4）運料設(shè)備應(yīng)采用干凈有金屬底板的自卸槽斗車輛運送混合料，車槽內(nèi)不得沾有有機物質(zhì)，另外運輸車輛應(yīng)備有覆蓋設(shè)備，車槽四角應(yīng)密封堅固。

3.2 攤鋪及壓實設(shè)備

1）瀝青混合料攤鋪機應(yīng)是自動式攤鋪設(shè)備，安裝有可調(diào)的活動熨平板或整平組件。整平板在需要時可以加熱，能按照規(guī)定的典型橫斷面和圖紙所示的厚度在車道寬度內(nèi)攤鋪，并備有修邊的套筒，攤鋪機應(yīng)有一套夯板和可調(diào)整振幅的震動整平板的組合裝置，夯板與震動整平板的頻率，應(yīng)能隨意變量，并能各自單獨的調(diào)整。

2）攤鋪混合料時，攤鋪機應(yīng)能按照與攤鋪混合料相協(xié)調(diào)的前進速度運行。

3）攤鋪機應(yīng)配備整平板自控裝置，其一側(cè)或雙側(cè)裝有傳感器，可通過外面的參考線探出縱坡和整平板的橫坡，并能自動發(fā)生信號倆來操縱整平板，使攤鋪機能鋪筑出理想的縱橫坡度。

4）壓實設(shè)備應(yīng)配有鋼輪式、輪胎式及振動壓路機，能按合理的壓實工藝進行組合壓實。還應(yīng)備有監(jiān)理工程師認(rèn)可的小型振動壓（夯）實機具，以用于壓路機不便壓實的地方。

3.3 混合料的拌和

1）粗、細(xì)集料應(yīng)分類堆放和供料，取自不同料源的集料應(yīng)分開堆放。每個料源的材料應(yīng)進行抽樣試驗，并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。

2）拌和前應(yīng)將集料包括礦粉充分地烘干。每種規(guī)格的集料、礦粉和瀝青都必須分別按要求的配合比進行配料。

3）瀝青的加熱溫度、石料加熱溫度、混合料的出廠溫度、運到施工現(xiàn)場的溫度均應(yīng)滿足規(guī)范要求。

4）所有過度加熱的混合料，或已經(jīng)炭化、起泡和含水的混合料都應(yīng)廢棄。拌和后的混合料必須均勻一致，無花白、無粗細(xì)料離析和結(jié)塊現(xiàn)象。否則不得用于工程項目。

5）材料的規(guī)格或配合比發(fā)生改變時，都應(yīng)根據(jù)室內(nèi)試驗資料進行試拌。試拌時必須抽樣檢查混合料的瀝青含量、級配組成和有關(guān)力學(xué)性能，并報請監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。

3.4 混合料的運送

1）已經(jīng)離析或結(jié)成不能壓碎的硬殼、團塊或在運料車輛卸料時留于車上的混合料、以及低于規(guī)定鋪筑溫度或被雨水淋濕的混合料都應(yīng)廢棄，不得用于工程項目。

2）運至鋪筑現(xiàn)場的混合料，應(yīng)在當(dāng)天或當(dāng)班完成壓實。案例工程的混合料運送，由三臺運料車輛來回交替完成，不僅提高了混合料的運送效率，而且有效控制混合料應(yīng)用時的離析現(xiàn)象。

4 高速公路工程瀝青面層施工的質(zhì)量檢查及控制

以廣深高速公路某段工程為例，在處理該段路面貫穿裂縫的時候，其瀝青路面是以瀝青為結(jié)合料，將礦質(zhì)材料粘結(jié)成為整體的路面。該項目根據(jù)材料的組成，采用以下施工工藝流程：瀝青表面處治-瀝青貫入式-熱拌瀝青混合料-乳化瀝青碎石混合料路面施工，以及把未經(jīng)攤鋪、碾壓的瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料統(tǒng)稱為瀝青混合料。

瀝青路面具有行車舒適、噪音低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點，因此，得到了廣泛應(yīng)用。因此在設(shè)計說明中，設(shè)計人一般對總體設(shè)計思想、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計中的難點重點、設(shè)計圖各部門之間的關(guān)系、施工人員應(yīng)注意的問題等做簡明扼要的闡述，語句不多，但包含的內(nèi)容很廣泛、很重要，在審圖時應(yīng)引起足夠重視。

4.1 施工過程中的材料檢查內(nèi)容及要求

施工中的材料檢查，是在每批材料進場時已進行過檢查及批準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，再抽查其質(zhì)量穩(wěn)定性（變異性）。施工單位在施工過程中必須經(jīng)常對各種施工材料進行抽樣試驗，材料質(zhì)量應(yīng)符合質(zhì)量指標(biāo)的要求。材料檢查的另一項重要內(nèi)容是礦料級配精度和油石比計量精度。例如對于間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備，二次篩分后砂石料再分別予以精確計量，是這種設(shè)備可以獲得較高級配精度和油石比精度的重要保證。因為這種配料方式是將集料、礦粉和瀝青分別予以計量，它們的配合比精度僅僅取決于各自稱量系統(tǒng)的精度，排除了相互之間制約。

4.2 施工過程中質(zhì)量檢查及控制

施工過程中的質(zhì)量檢查包括工程質(zhì)量及外形尺寸兩部分。其檢查內(nèi)容、頻度、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定要求。當(dāng)檢查結(jié)果達不到規(guī)定要求時，應(yīng)追加檢測數(shù)量，查找原因，作出處理。廣深高速公路某段工程，對施工質(zhì)量檢查和控制的基本要求是結(jié)合施工的進度和安全，在施工完畢后，檢查和驗收工程的質(zhì)量，具體內(nèi)容包括：

1）施工單位自檢自評。瀝青路面施工完成后，施工單位將全線以1—3km作為一個評定路段，按規(guī)定頻率，隨機選取測點，對瀝青面層進行全線自檢，計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)，向主管部門提供全線檢測結(jié)果及施工總結(jié)報告，申請交工驗收。

2）工程建設(shè)單位檢查驗收。工程建設(shè)單位（業(yè)主）或監(jiān)理工程師、工程質(zhì)量監(jiān)督部門在接到施工單位交工驗收報告，并確認(rèn)施工資料齊全后，應(yīng)立即對施工質(zhì)量進行交工檢查與驗收。檢查驗收應(yīng)按隨機抽樣的方法，選擇一定數(shù)量的評定路段進行實測檢查，每一檢查段的檢查頻度，試驗方法及檢測結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定要求，檢查、實測項目由建設(shè)單位組織實施或委托有資質(zhì)的專業(yè)檢測單位提供檢測結(jié)果。

5 結(jié)語

總之，在對路面狀況進行深入調(diào)查與檢測的基礎(chǔ)上，根據(jù)國內(nèi)外瀝青路面維修設(shè)計經(jīng)驗與設(shè)計規(guī)范，提出了罩面維修工程方案，并采取多種技術(shù)措施以保證罩面層的使用功能。以便達到對高速公路工程瀝青面層施工的質(zhì)量進行更好的控制。