影響瀝青路面施工質(zhì)量的因素及防止措施

程元親

【摘 要】該文依托莊天二級(jí)公路改建工程，起點(diǎn)位于莊浪縣韓店鎮(zhèn)，終點(diǎn)位于天水市麥積區(qū)社棠鎮(zhèn)，項(xiàng)目全長約103.27km，概算總金額為15.76億元，公路等級(jí)為二級(jí)，著重從透層油的選擇及透層施工質(zhì)量、原材料的選擇及質(zhì)量控制、瀝青混合料的拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓和施工工藝等方面進(jìn)行分析，論述了熱拌瀝青路面施工質(zhì)量的影響因素并提出相應(yīng)措施。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面 施工質(zhì)量 影響因素 防止措施

1 莊天公路工程概況

工程簡(jiǎn)介：莊天二級(jí)公路改建工程起點(diǎn)位于莊浪縣韓店鎮(zhèn)，終點(diǎn)位于天水市麥積區(qū)社棠鎮(zhèn)，項(xiàng)目全長約103.27km，概算總金額為15.76億元，公路等級(jí)為二級(jí)，路面面層結(jié)構(gòu)主要采用：3.5cmAC-13細(xì)粒式瀝青混凝土+1cm改性瀝青礦石+5cmAM-20中粒式瀝青碎石。

2 瀝青路面施工質(zhì)量影響因素分析及防止措施

影響瀝青路面工程質(zhì)量的因素很多，下面我著重從透層、路面面層用原材料、拌合后的瀝青混合料以及瀝青路面施工工藝等幾個(gè)方面探討影響瀝青路面面層施工質(zhì)量的因素。

2.1 透層施工質(zhì)量影響因素分析及防止措施

2.1.1 透層的作用

透層質(zhì)量的好壞是影響瀝青路面工程質(zhì)量的重要一環(huán)，其作用主要是幫助增進(jìn)并維持基層與瀝青面層之間的粘結(jié)力；封閉基層表面的孔隙，減少水分的透入，避免可能的瀝青路面水損壞；防止基層吸收面層瀝青；保護(hù)基層等作用。

2.1.2 影響透層施工質(zhì)量因素分析

要使透層的作用真正得到體現(xiàn)，透層油的透入是關(guān)鍵，透層油透入深度應(yīng)不小于5cm-10cm，只有透入一定深度才能形成牢固的基層表面，才能有助于基層和瀝青面層的整體粘結(jié)，并起到防水作用。如果不能透入基層一定的深度，即使撒在表面，形成一層油皮，很容易在施工過程中被各種交通車輛以及施工車輛粘起、推掉、帶走，這種情況在邊施工邊通車這樣的舊路改建項(xiàng)目中尤其明顯，使得透層并不能起到固結(jié)、穩(wěn)定、聯(lián)結(jié)面層、防水等作用，所以并不是真正意義上的透層油。最終導(dǎo)致瀝青面層和半剛性基層的界面條件由連續(xù)狀態(tài)為活動(dòng)狀態(tài)，與在路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)時(shí)假定的半剛性基層和瀝青層之間的接觸面為完全連續(xù)的理論基礎(chǔ)不符，兩層間脫離的現(xiàn)象很普遍，從而加速了瀝青路面面層的破壞。

2.1.3 透層施工質(zhì)量防止措施

透層施工質(zhì)量中，透層油的選擇是關(guān)鍵，在邊施工邊通車，不能封閉交通的改建工程中，液體石油瀝青作透層油效果最佳。目前工程中常用的透層油有陽離子乳化瀝青和液體瀝青，在邊通車邊施工的改建設(shè)項(xiàng)目中，由于乳化瀝青凝結(jié)時(shí)間較長，滲透效果不理想，并且很容易被行車粘起帶走，建議采用中凝性液體石油瀝青作透層油，尤其用煤油作為稀釋劑回配到石油瀝青中得到的液體石油瀝青AL（M）—1、2效果最佳，滲透深度一般可達(dá)5-10mm，固結(jié)穩(wěn)定，比較理想。

2.2 影響原材料質(zhì)量因素分析及防止措施

2.2.1 影響集料質(zhì)量分析及控制措施

莊天項(xiàng)目使用的集料料源主要有：靜寧仁達(dá)石料以及天水天開石料，目前境內(nèi)的碎石場(chǎng)多為個(gè)體小規(guī)模碎石場(chǎng)，一天的生產(chǎn)量只有幾十立方到幾百立方。

（1）影響集料質(zhì)量的因素分析。影響集料質(zhì)量的因素主要有生產(chǎn)出的集料質(zhì)量差，其突出表現(xiàn)為：石料母材不均一、集料臟、粉塵多、級(jí)配不規(guī)格和針片狀含量超標(biāo)。

（2）集料分類選擇及標(biāo)準(zhǔn)要求。集料根據(jù)粒徑的大小分細(xì)集料和粗集料。

1）細(xì)集料是瀝青混合料的重要組成部分，主要是指粒徑小于2.36 mm的天然砂、機(jī)制砂以及石屑。在密度配瀝青混合料中，細(xì)集料所占的比例較大，它的質(zhì)量好壞對(duì)瀝青混合料的性能影響很大。細(xì)集料如天然砂、石屑和機(jī)制砂。路面用細(xì)集料最好用機(jī)制砂，目前我們工程中使用的石屑普遍質(zhì)量不好，砂當(dāng)量低于50%，碎石廠生產(chǎn)的石屑只有經(jīng)過二次除塵加工，砂當(dāng)量指標(biāo)才有保證。

2）粗集料是瀝青混合料的主要組成部分，質(zhì)量較低時(shí)，路面成型及使用過程中級(jí)配改變較大，對(duì)瀝青混合料抗車轍性能影響較大。部分粗集料中針片狀含量較大，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，為此應(yīng)對(duì)料源進(jìn)行嚴(yán)格控制，選擇好石料母巖加工粗集料。本項(xiàng)目主要所用的靜寧仁達(dá)石料廠生產(chǎn)的石料質(zhì)量相對(duì)比較好，其碎石規(guī)格為：15-25mm、10-25mm、5-10mm、0-5mm，指標(biāo)符合二級(jí)公路粗集料主要指標(biāo)壓碎值不大于30%，針片狀顆粒含量不大于20%，粘附性不小于3級(jí)，0.075以下顆粒含量不大于1%的要求。

2.2.2 填料質(zhì)量控制

填料在瀝青混合料中起填充作用，是粒徑小于0.075 mm的礦物質(zhì)粉末，通常是由石灰石等堿性石料加工磨細(xì)得到的礦粉，在本項(xiàng)目中主要用在上面層瀝青混凝土結(jié)構(gòu)類型AC-13中，目前大多數(shù)水泥廠生產(chǎn)的礦粉質(zhì)量基本能得到保證。

2.2.3 影響瀝青質(zhì)量的控制指標(biāo)

瀝青質(zhì)量的好壞是瀝青路面原材料中的重中之重，為使瀝青質(zhì)量和數(shù)量得到保證，本項(xiàng)目基質(zhì)瀝青經(jīng)招標(biāo)采購全部采用克煉90#A級(jí)瀝青，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的每車瀝青都要由施工單位自檢，監(jiān)理單位和中心試驗(yàn)室抽檢。其檢測(cè)指標(biāo)除針入度、延度、軟化點(diǎn)三大指標(biāo)外，還要求檢測(cè)與所用集料的粘附性（本項(xiàng)目設(shè)計(jì)粘附性不小于3級(jí)）、薄膜加熱后的質(zhì)量變化、殘留針入度比、殘留延度、密度等，經(jīng)檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求，瀝青質(zhì)量基本得到保證。

2.3 影響瀝青混合料質(zhì)量的因素分析防止措施

2.3.1 影響瀝青混合料的拌制的因素及防止措施

本項(xiàng)目路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：上面層采用3cmAC-13瀝青混凝土，下面層采用5cmAM-20半開級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石，上下面層之間用1cm改性瀝青應(yīng)力吸睡層。瀝青混合料拌合前應(yīng)根據(jù)不同的混合料結(jié)構(gòu)類型，選擇拌合樓熱料倉振動(dòng)篩篩孔規(guī)格，振動(dòng)篩孔徑應(yīng)與生產(chǎn)配合比中各集料規(guī)格相匹配。

（1）選擇能夠滿足正常生產(chǎn)需要的拌合設(shè)備。該項(xiàng)目某標(biāo)段瀝青拌合站所用的拌合樓和平廠家為西安路泰機(jī)械制造有限公司制造，型號(hào)LB2000型強(qiáng)制式瀝青拌合機(jī)，設(shè)置5個(gè)料倉，1個(gè)礦粉罐，有吸塵裝置，回收的粉塵與廢粉罐相連，礦粉有單獨(dú)的管道；拌合樓設(shè)置有存料罐，保溫層及溫度紅外線測(cè)量裝置，該機(jī)基本能滿足生產(chǎn)的需要。值得注意的是回收的粉塵不能當(dāng)作礦粉再次利用，必須廢棄。

（2）拌合過程中影響混合料質(zhì)量的因素控制。影響拌合瀝青混合料質(zhì)量的主要因素有混合料級(jí)配、油石比、出料溫度等。瀝青混合料級(jí)配及油石比由配合比設(shè)計(jì)決定，配合比設(shè)計(jì)經(jīng)過目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三個(gè)階段進(jìn)行，并最終確定生產(chǎn)用的配合比。對(duì)經(jīng)設(shè)計(jì)確定經(jīng)過驗(yàn)證的生產(chǎn)配合比在施工過程中不得隨意變更，生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)跟蹤檢測(cè)，嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)材料的質(zhì)量以及粒徑規(guī)格；瀝青混合料拌合出料溫度由瀝青加熱溫度和礦料加熱溫度決定，本項(xiàng)目所用90號(hào)瀝青加熱溫度應(yīng)控制到150-160℃之間，礦料加熱溫度應(yīng)控制到160-190℃之間，最后才能控制瀝青混合料溫度在140-160℃之間。

由生產(chǎn)配合比確定的混合料油石比、礦料級(jí)配比例由控制室操作手輸入到計(jì)算機(jī)中。

2.3.2 影響瀝青混合料的運(yùn)輸因素及防止措施

瀝青混合料的運(yùn)輸宜采用較大噸位的運(yùn)料車運(yùn)輸，不得超載運(yùn)輸或急剎車、急彎掉頭。運(yùn)料車的數(shù)量應(yīng)根據(jù)運(yùn)距以及拌合料生產(chǎn)能力確定，但需保證施工過程中攤鋪機(jī)前方一直有運(yùn)料車等候。運(yùn)料車車廂應(yīng)干凈且車廂板上涂一層防粘劑，保證容易裝卸；運(yùn)料車還需用氈布覆蓋保溫、防雨、防污染；運(yùn)料車在倒料過程中不得與攤鋪機(jī)撞擊。

2.3.4 瀝青混合料離析產(chǎn)生的原因及防止措施

瀝青混合料的離析現(xiàn)象，通過多方面綜合分析主要有路面厚度設(shè)計(jì)不合理、集料變異性大、裝料過程中造成的離析、運(yùn)輸過程中造成的離析以及攤鋪過程中的離析等原因。根據(jù)離析產(chǎn)生的原因主要提出了以下幾種防治措施：

（1）合理的瀝青面層厚度，使瀝青面層壓實(shí)厚度是公稱最大粒徑的2.6-3.0倍。（2）嚴(yán)格控制料源，選擇母材較好石料進(jìn)行破碎。同一路段最好選用同一廠家、同一規(guī)格的破碎設(shè)備生產(chǎn)的集料。（3）采取正確的裝料方式，裝料過程中車輛進(jìn)行先裝前面再裝后面，最后中間。（4）嚴(yán)格控制攤鋪速度，確保慢速、均勻和不間斷地?cái)備仭?/p>

2.4 施工過程中施工工藝方面的質(zhì)量的關(guān)鍵因素及控制措施

（1）影響攤鋪質(zhì)量因素及控制措施。攤鋪質(zhì)量的好壞也是瀝青路面質(zhì)量好壞的重要一環(huán)。攤鋪機(jī)就位后，按照試驗(yàn)段確定的松鋪厚度調(diào)整好攤鋪機(jī)，為了使熨平板的初步壓實(shí)得到保證，在攤鋪前應(yīng)提前半小時(shí)開始熨平板預(yù)熱，并使攤鋪機(jī)熨平板加振。瀝青混合料攤鋪溫度在正常施工中不低于125-145℃，瀝青混合料必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備仯坏秒S意變換速度或中途停止。（2）影響碾壓及成型質(zhì)量因素及控制措施。瀝青路面施工應(yīng)配置足夠數(shù)量的壓路機(jī)，并且選擇合理的壓路機(jī)（鋼輪、膠輪）組后進(jìn)行初壓、復(fù)壓、終壓及成型的碾壓，以達(dá)到最佳壓實(shí)效果。在不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫的前提下，整個(gè)碾壓過程應(yīng)盡可能的在高溫情況下進(jìn)行。同時(shí)不得在低溫狀況下作反復(fù)碾壓，防止石料棱角磨損、壓碎和破壞集料嵌擠。

初壓：應(yīng)在緊跟蹤攤鋪機(jī)后碾壓，并保持較短的初壓區(qū)長度，以盡快使表面壓實(shí)，減少熱量散失。對(duì)攤鋪后初始?jí)簩?shí)度較大，經(jīng)實(shí)踐證明采用振動(dòng)壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)直接碾壓無嚴(yán)重推移而有良好效果時(shí)，可免去初壓，直接進(jìn)入復(fù)壓工序。初壓通常宜采用鋼輪壓路機(jī)靜壓1-2遍。碾壓時(shí)應(yīng)將壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，由外向內(nèi)，由低到高碾壓，初壓后應(yīng)檢查平整度、路拱、離析等缺陷并在碾壓過程中及時(shí)修整。

復(fù)壓：復(fù)壓是壓實(shí)過程的主要階段，以振實(shí)壓實(shí)為主，應(yīng)緊接初壓進(jìn)行，且不得隨意停頓；壓路機(jī)碾壓段的總長度應(yīng)盡量縮短，通常不超過60-80m；采用不同型號(hào)的壓路機(jī)組合碾壓時(shí)宜安排每臺(tái)壓路機(jī)作全幅碾壓，防止不同部位的壓實(shí)度不均勻；密集配瀝青混凝土的復(fù)壓宜優(yōu)先采用重型的輪胎壓路機(jī)進(jìn)行搓揉碾壓，以增加密水性，其總質(zhì)量不宜小于25T，噸位不足時(shí)宜附加重物，使每一臺(tái)輪胎的壓力不小于15KN，冷態(tài)時(shí)的輪胎充氣壓力不小于0.55Mpa，輪胎發(fā)熱后不小于0.6Mpa，且各個(gè)輪胎的氣壓大體相同，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3-1/2碾壓輪寬度，碾壓至要求的壓實(shí)度為止；對(duì)粗集料為主的較大粒徑的混合料，宜優(yōu)先采用振動(dòng)壓路機(jī)復(fù)壓，厚度小于30mm的薄瀝青層不宜采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率宜為35-50Hz，振幅宜為0.3-0.8mm，層厚較大時(shí)選用高頻率大幅度，以產(chǎn)生較大的激振力，厚度較薄時(shí)采用高頻率低震幅，以防止集料破碎。相鄰碾壓帶重疊寬度為100-200mm。振動(dòng)壓路機(jī)折返時(shí)應(yīng)先停止振動(dòng)；當(dāng)采用三輪鋼筒式壓路機(jī)時(shí)，總質(zhì)量不宜小于12t，相鄰碾壓帶重疊后輪的1/2寬度，并不少于200mm，對(duì)路面邊緣、加寬及港灣式停車帶等大型壓路機(jī)難于碾壓的部位，宜采用小型振動(dòng)壓路機(jī)或振動(dòng)夯板作補(bǔ)充碾壓。

終壓：應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行，碾壓不少于2遍，靜壓至無明顯輪跡為止。（3） 接縫質(zhì)量控制。由于本項(xiàng)目為二級(jí)公路改建項(xiàng)目，不能封閉交通導(dǎo)致半幅施工半幅通車，大面積的為冷接縫。鋪筑半幅后，在混合料尚未冷卻前用鎬創(chuàng)除邊緣留下毛茬，加鋪另半幅前涂灑少量瀝青，重疊在已鋪層50-100mm，再鏟走鋪在前半幅上面的混合料，碾壓時(shí)由邊向中碾壓留下100-150mm，在接縫處擠進(jìn)壓實(shí)。橫向接縫采用垂直的平接縫，接縫搭接為50-80mm。（4） 開放交通：由于本項(xiàng)目為改建項(xiàng)目邊通車邊施工，當(dāng)混合料表面溫度低于50℃后再開放交通。（5）本項(xiàng)目下面層鋪筑完成后無法封閉交通再加上邊坡常有滑坡、落石等原因，致使路面部分路段污染較嚴(yán)重，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中上、下面層間設(shè)計(jì)一層1cm改性瀝青碎石，在鋪筑這層改性瀝青前，對(duì)下面層表面進(jìn)行清掃干凈后再灑布改性瀝青。

2.5 施工結(jié)束后路面實(shí)體工程質(zhì)量控制措施

路面壓實(shí)成型后實(shí)體工程質(zhì)量檢測(cè)是瀝青路面工程質(zhì)量控制的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，質(zhì)量指標(biāo)主要有厚度、壓實(shí)度、平整度等，通過檢測(cè)，對(duì)壓實(shí)度成型后的路面質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，把好路面交工前的最后一道關(guān)口。

3 結(jié)語

由于影響瀝青混凝土路面施工質(zhì)量的因素很多。通過對(duì)該二級(jí)公路項(xiàng)目瀝青面層施工質(zhì)量控制進(jìn)行分析研究得出以下主要結(jié)論：

（1）嚴(yán)格選購粘附性較好的母材破碎的集料，嚴(yán)格控制不同規(guī)格集料關(guān)鍵施工的通過率，同一標(biāo)段選用同一廠家，同一規(guī)格的破碎設(shè)備生產(chǎn)的同一規(guī)格的集料。（2）通過對(duì)瀝青混合料級(jí)配、拌合過程、裝卸過程、運(yùn)輸以及攤鋪過程進(jìn)行有效控制，控以減少大部分混合料的離析現(xiàn)象。（3）對(duì)瀝青混合料在整個(gè)過程中，從拌合、運(yùn)輸攤鋪、碾壓以及開放交通的溫度進(jìn)行合理控制，也是保證瀝青路面面層施工質(zhì)量的重要因素。（4）嚴(yán)格控制瀝青混合料的攤鋪、碾壓及接縫處理，可以有效提高路面成型的平整度。

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