熱拌瀝青混合料路面關(guān)鍵施工技術(shù)與全過程施工質(zhì)量管控

康 宏

（中交三航局交建分公司，上海 200940）

隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增強(qiáng)、瀝青路面設(shè)計與施工技術(shù)不斷成熟，熱拌瀝青混合料路面在我國高等級公路建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。熱拌瀝青混合料路面具有行車舒適、開放交通快、養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)點(diǎn)，但施工質(zhì)量易受人員、機(jī)械、材料、施工工藝、施工環(huán)境、施工檢測等諸多因素的影響，且各施工環(huán)節(jié)具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性、相關(guān)性等特點(diǎn)。各個因素和環(huán)節(jié)都很重要，一旦出現(xiàn)問題，輕則影響路面的耐久性，重則在未達(dá)到設(shè)計使用周期的情況下，出現(xiàn)車轍、裂縫、坑槽、泛油、推移等早期破壞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響行車的舒適性和安全性。為此，提高路面關(guān)鍵施工技術(shù)和加強(qiáng)施工過程的全面施工管控具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 熱拌瀝青混合料路面關(guān)鍵施工技術(shù)

1.1 技術(shù)要求

目前我國規(guī)范采用馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計方法，同時也允許采用其他設(shè)計方法，但所設(shè)計的瀝青混合料必須滿足現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）所規(guī)定的馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性、滲水系數(shù)等性能檢驗(yàn)技術(shù)要求，達(dá)到耐久、堅實(shí)、穩(wěn)定、抗滑的路用性能及操作便捷、易壓實(shí)、變異性小的施工性能。

1.2 馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計方法簡介

通過目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三個階段，可確定瀝青混合料的材料品種及配合比、礦料級配、最佳瀝青用量，正確理解配合比設(shè)計三階段的工作內(nèi)容、作用意義。

（1）目標(biāo)配合比設(shè)計。目標(biāo)配合比設(shè)計是混合料組成設(shè)計的基礎(chǔ)工作，也是控制冷料倉上料比例的依據(jù)。目標(biāo)配合比設(shè)計基本上在室內(nèi)完成，試驗(yàn)所用集料來源于料場冷料，其設(shè)計內(nèi)容及步驟：混合料類型與級配范圍的確定→原材料的選擇與確定→礦料級配選用→馬歇爾試驗(yàn)→路用性能檢驗(yàn)→確定最佳瀝青用量。

（2）生產(chǎn)配合比設(shè)計。生產(chǎn)配合比設(shè)計的作用是根據(jù)拌和樓的二次篩分?jǐn)?shù)據(jù)，確定熱料倉配合比例，使振動篩分后的礦料的合成集配接近于目標(biāo)設(shè)計級配，并控制在設(shè)計級配范圍內(nèi)。生產(chǎn)配合比設(shè)計需啟用拌和樓，試驗(yàn)集料樣品來源于拌和樓的熱料倉，經(jīng)過拌和樓振動篩的二次篩分。其設(shè)計內(nèi)容及步驟：冷料倉、熱料倉計量系統(tǒng)標(biāo)定→選擇合適的篩網(wǎng)尺寸和安裝角度→冷料倉流量反復(fù)調(diào)整→確定熱料倉配合比例并盡量使各料倉的供料比例大致平衡→室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn)→路用性能檢驗(yàn)→確定生產(chǎn)最佳瀝青用量。

（3）生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。生產(chǎn)配合比驗(yàn)證的作用是確定拌和溫度和分析混合料材料、性能，綜合評估拌和樓的工作狀態(tài)和施工工藝、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓設(shè)備的匹配情況。生產(chǎn)配合比驗(yàn)證需拌料并鋪筑試驗(yàn)路段，室內(nèi)試驗(yàn)采用經(jīng)拌和樓生產(chǎn)的熱拌瀝青混合料，經(jīng)過馬歇爾試驗(yàn)及路用性能檢，并通過取芯觀察空隙率大小來進(jìn)一步調(diào)整配合比，由此確定供生產(chǎn)使用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。

綜上所述，配合比設(shè)計的三個階段是設(shè)計逐步深化的過程，也是不可分割的一個完整的整體，其目的是使設(shè)計結(jié)果更加符合實(shí)際。

1.3 配合比設(shè)計注意要點(diǎn)

（1）在確定瀝青等級及標(biāo)號選用、粗集料的多種性質(zhì)（密度、吸水率、表面粗糙度）、礦料的設(shè)計合成級配、最佳瀝青用量時，應(yīng)充分考慮公路等級、氣候條件、交通條件、所處層位的功能需求側(cè)重等不同因素，需辯證綜合判斷各項(xiàng)性能檢驗(yàn)指標(biāo)。

（2）目標(biāo)配合比集料的取樣要有代表性，且要與實(shí)際生產(chǎn)相一致。

（3）標(biāo)準(zhǔn)配合比一經(jīng)形成，則在生產(chǎn)中不能隨意變更，如材料來源發(fā)生變化，需重新設(shè)計配合比。

2 熱拌瀝青混合料路面施工過程的質(zhì)量管理與控制

熱拌瀝青混合料路面施工的配合比設(shè)計、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓過程中具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性、相關(guān)性等特點(diǎn)，受人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等多方面因素的影響，對此，在施工過程中，應(yīng)堅持精細(xì)化施工的指導(dǎo)思想，按照全面質(zhì)量管理的要求，加強(qiáng)施工全過程的質(zhì)量控制，實(shí)行動態(tài)質(zhì)量管理，確保施工質(zhì)量的穩(wěn)定性，減小各項(xiàng)施工檢測指標(biāo)（如礦料級配、油石比、壓實(shí)度等）的變異性，將科學(xué)合理的設(shè)計配合比及性能指標(biāo)在路面成品中得以完美的實(shí)現(xiàn)。以下就人、機(jī)、料、法、環(huán)、測六個方面影響因素來分析瀝青路面施工質(zhì)量的管理與控制。

2.1 人為因素管控要點(diǎn)

由于施工人員是質(zhì)量管控中最活躍也是最具決定性的因素，加上瀝青路面施工的專業(yè)性較強(qiáng)，因此組建專業(yè)的團(tuán)隊非常重要。人為因素管控要點(diǎn)如下：（1）組建熟悉瀝青路面施工技術(shù)與施工管理的項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)管理團(tuán)隊。（2）組建理論扎實(shí)、經(jīng)驗(yàn)豐富、認(rèn)真負(fù)責(zé)、堅持原則、能吃苦耐煩的試驗(yàn)團(tuán)隊。（3）組建熟悉瀝青混合料拌和、攤鋪、碾壓設(shè)備性能調(diào)試、維修、保養(yǎng)的設(shè)備管理團(tuán)隊及能熟練操作各類設(shè)備的工人班組。

2.2 機(jī)械設(shè)備因素管控要點(diǎn)

（1）瀝青混合料拌和設(shè)備。從我國集料生產(chǎn)加工現(xiàn)狀來看，目前拌和設(shè)備普遍采用間歇式瀝青混合料拌和設(shè)備，集機(jī)械化和電氣化一體機(jī)，構(gòu)成龐大而復(fù)雜。高等級公路路面施工對設(shè)備的基本要求如下：①有效產(chǎn)能不小于320t/h，即4000型以上的強(qiáng)制式拌和機(jī)。②機(jī)械化、自動化程度高，配備電子重量傳感器和紅外線溫度傳感器，顯示器可隨時顯示材料用料，不僅能準(zhǔn)確控制材料用量和溫度，還能實(shí)時逐盤打印集料和瀝青加熱溫度、混合料拌和溫度、每鍋原材料的質(zhì)量，停機(jī)時可自動匯總一個臺班的統(tǒng)計量。③配有150t以上的保溫儲料倉和二次除塵設(shè)備。④配備2個以上的粉料罐并分別帶自動計量的粉料加入系統(tǒng)，另外配5～6個冷料倉、熱料倉。

（2）攤鋪機(jī)。選用抗離析、初始壓實(shí)度高和平整度高的攤鋪機(jī)。

（3）碾壓設(shè)備。①膠輪壓路機(jī)：總質(zhì)量不小于25t，每個輪胎的不小于15kN，冷態(tài)時的膠輪充氣壓力不小于0.5MPa，發(fā)熱后不小于0.6MPa。②光輪壓路機(jī)：雙驅(qū)雙振雙光輪壓路機(jī)，自重大于13t。

（4）設(shè)備配套的要求。根據(jù)施工進(jìn)度要求、各類設(shè)備性能實(shí)際產(chǎn)能情況，合理配備各類設(shè)備的數(shù)量，使之相互匹配滿足生產(chǎn)、質(zhì)量以及成本的需要。一般而言，拌和能力、運(yùn)輸能力、碾壓能力均要大于攤鋪能力。

2.3 材料因素管控要點(diǎn)

（1）瀝青：重點(diǎn)檢測針入度、軟化點(diǎn)、延度三大指標(biāo)。

（2）集料：保證集料來源質(zhì)量的穩(wěn)定性；嚴(yán)格控制粗集料的針片狀顆粒含量、粉塵含量、黏附性、磨光值等技術(shù)指標(biāo)，保證細(xì)集料潔凈，棱角性好。

（3）礦粉采用強(qiáng)基性母巖，如石灰?guī)r。

（4）為了更好地控制混合料的級配，根據(jù)實(shí)際情況，對集料采取分級備料，一般中下面層按五級備料，上面層按四級備料，同時要求集料加工廠采用與拌和樓篩網(wǎng)尺寸相對應(yīng)的篩網(wǎng)。

2.4 方法或工藝因素管控要點(diǎn)

（1）熱拌瀝青混合料拌和工序的質(zhì)量管控。①溫度控制：嚴(yán)格按照配合比設(shè)計報告或規(guī)范的要求控制集料、瀝青的加熱溫度和混合料的拌和溫度。例如，瀝青加熱溫度過高會使瀝青老化；溫度過低則會使拌和會不均勻。②拌和時間：以瀝青混合料表觀均勻一致、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青膠結(jié)節(jié)料、無花白料、無結(jié)團(tuán)或嚴(yán)重離析為宜，一般拌和時間控制在30～40s，不超過45s。③按規(guī)范要求定量檢查拌和前的熱料倉礦料、拌和后的混合料級配與設(shè)計級配的偏差。④避免出現(xiàn)溢料的情況。溢料出現(xiàn)輕則浪費(fèi)材料、增加能耗、降低產(chǎn)量，重則嚴(yán)重影響混合料級配。產(chǎn)生溢料的原因如下：原材料的級配發(fā)生了變化，細(xì)集料含水量變異性大；拌和樓的篩網(wǎng)尺寸或安裝角度與礦料級配不匹配，篩網(wǎng)破損或堵塞；設(shè)備配料系統(tǒng)不穩(wěn)定；產(chǎn)量不穩(wěn)定，隨意改變生產(chǎn)效率，工人操作不當(dāng)，隨意改變冷料流量。合格的混合料是后續(xù)現(xiàn)場攤鋪、碾壓工序的基礎(chǔ)。

（2）混合料運(yùn)輸過程中的質(zhì)量管控。①在拌和樓裝料時應(yīng)多次挪動運(yùn)輸車的位置，平衡裝料，以減少混合料的離析。②運(yùn)輸應(yīng)全程采用棉被和氈布覆蓋，保溫防雨，防止混合料表面溫度降低太多致使混合料產(chǎn)生溫度離析。③卸料應(yīng)由攤鋪機(jī)推動緩慢卸料，且每車應(yīng)卸干凈。④保證運(yùn)輸線路交通狀況良好，運(yùn)輸車不能產(chǎn)生太大顛簸，防止混合料離析。

（3）混合料攤鋪過程中的質(zhì)量管控。①調(diào)試攤鋪設(shè)備使其處于良好的工作狀態(tài)，調(diào)試內(nèi)容包括：調(diào)整螺旋布料器、料門的開度、鏈板送料器的速度、攤鋪機(jī)熨平板的振幅及頻率。②攤鋪機(jī)行駛速度應(yīng)符合規(guī)范要求，保持緩慢、勻速、連續(xù)不斷，不得隨意變換速度或中途停頓。③攤鋪過程中，應(yīng)隨時檢查攤鋪的厚度、橫坡、路拱。④根據(jù)實(shí)際情況，選擇采用一臺或兩臺攤鋪機(jī)呈梯隊攤鋪，攤鋪過程中應(yīng)處理好接縫，以減少離析、保證厚度、提高平整度。

（4）混合料碾壓過程中的質(zhì)量管控。①碾壓溫度必須符合規(guī)范要求，盡量在高溫下碾壓，這是提高壓實(shí)效果的重要手段之一，嚴(yán)禁在低溫情況下反復(fù)碾壓。②施工應(yīng)配備足夠數(shù)量的壓路機(jī)，選擇合理的壓路機(jī)組合方式，并按初壓、復(fù)壓、終壓三道工序組織流水作業(yè)。初壓選用光輪壓路機(jī)靜壓，復(fù)壓選用膠輪壓路機(jī)搓揉碾壓與光輪壓力機(jī)振動碾壓相結(jié)合，終壓選用光輪壓路機(jī)靜壓。③壓路機(jī)的碾壓速度應(yīng)符合規(guī)范要求，并且保持勻速。④混合料黏輪時，光輪壓路機(jī)灑水應(yīng)呈霧狀，同時可采用拖把擦輪。整個碾壓工藝過程應(yīng)堅持“緊跟、慢壓、少水、高頻低幅（薄層）或高頻（厚層）”的原則，切實(shí)加強(qiáng)碾壓過程的管理與控制，確保壓實(shí)度，并減小壓實(shí)度的變異性。熱拌瀝青混合料路面的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓過程中，應(yīng)保持連貫性、緊湊性、穩(wěn)定性，有條不紊地組織流水作業(yè)。

2.5 環(huán)境因素管控要點(diǎn)

（1）不得在氣溫低于10℃的情況下施工，不得在雨天、路面潮濕的情況下施工。（2）應(yīng)在下臥層干凈的情況下施工，完成瀝青路面施工前路基上邊坡的防護(hù)與排水工作，以免交叉施工污染泥土。

2.6 試驗(yàn)檢測因素管控要點(diǎn)

試驗(yàn)檢測是公路施工技術(shù)管理中重要的組成部分，應(yīng)充分重視、發(fā)揮試驗(yàn)檢測工作的作用。施工過程中的各項(xiàng)檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢測頻率、指標(biāo)必須嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。通過規(guī)范試驗(yàn)操作，使獲得的檢測數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠、精確，同時還應(yīng)及時調(diào)整影響質(zhì)量的因素及環(huán)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)施工質(zhì)量的目的。

3 結(jié)束語

總之，在熱拌瀝青混合料路面施工時，要有整體全局觀，堅持精益求精，不斷提高技術(shù)水平，依靠精確的檢測數(shù)據(jù)實(shí)施全過程的質(zhì)量動態(tài)管理，最大限度地減小各項(xiàng)施工質(zhì)量指標(biāo)的變異性，建設(shè)優(yōu)質(zhì)、耐久、經(jīng)濟(jì)的瀝青路面工程。