提升高速公路瀝青路面施工質(zhì)量的技術要點分析

黃 鑫

（大成工程建設集團有限公司，福建 廈門 361000）

1 工程概況

本合同段位于三明市三元區(qū)境內(nèi)，總體走向為自南向北，路線起點樁號K218+571 接YB4 合同段的終點，終點接已建成的三元（莘口）至明溪（城關）段畔溪樞紐互通，樁號K247+981.236，與長深高速公路相接，合同段路線全長約29.41km。主要施工內(nèi)容為路面、交安設施、綠化、通信管道、橋梁伸縮縫及聲屏障等分部分項工程。

2 瀝青路面質(zhì)量提升目標

高速公路路面工程交工驗收前實現(xiàn)“五個百分百”，即“瀝青壓實度、彎沉、平整度、橫向力系數(shù)、上面層厚度”等五個指標合格率100%，竣工驗收前實現(xiàn)路面彎沉檢測合格率100%，車轍、構造深度、橫向力系數(shù)及平整度檢測合格率達到90%以上。實現(xiàn)莆炎高速公路YB5 合同段路面工程主要控制指標穩(wěn)定、可靠、均衡，認真落實高質(zhì)量發(fā)展要求，全面提升路面工程實體與外觀質(zhì)量。

3 提升瀝青路面施工質(zhì)量的要點

3.1 加強材料管控工作

根據(jù)本工程設計及規(guī)范文件要求，為了保障瀝青路面使用質(zhì)量，延長使用壽命，項目部從材料選擇、加工工藝、過程檢測、材料存儲等四個方面入手，嚴格控制原材料質(zhì)量。

3.1.1 材料選擇

在施工準備階段，項目部對周邊潛在料倉進行全面地摸排調(diào)查，試驗人員取樣送檢，保證所選材料各項指標滿足相應的技術要求；建立材料管控機制，簽訂保供協(xié)議，確保料源穩(wěn)定、充足?？紤]到碎石質(zhì)量的穩(wěn)定性，減小各檔料規(guī)格、尺寸的波動，項目部僅選用一個碎石加工場供料，使用單一料源。

3.1.2 加工工藝

使用圓錐式破碎機加整形機的聯(lián)合篩分設備，采用“三級破碎、三級篩分”工藝技術進行生產(chǎn)加工。同時嚴格進行干式除塵和粗集料水洗，嚴格控制篩網(wǎng)尺寸，確保級配符合設計及規(guī)范要求[1]。

3.1.3 過程檢測

安排專職試驗員負責材料質(zhì)量檢測、驗收工作，不定期到破碎場進行巡視，監(jiān)督、檢查破碎質(zhì)量，同時嚴格按頻率對進場材料進行檢測，確保進場材料各項指標符合設計及規(guī)范要求。原材料質(zhì)量控制采取一票否決制度，一旦試驗室出具不合格報告，不合格材料必須清場處理。

3.1.4 材料存儲

原材料存儲場地按要求進行硬化，設置排水溝，隔墻高度應滿足相關要求，料倉頂部搭設遮雨篷，防止粗、細集料遭雨淋，確保料倉風干效果良好，嚴控集料含水量。

3.2 設備局部創(chuàng)新改造

3.2.1 碾壓設備改造

對雙鋼輪壓路機通過加設擋板的措施限制快檔位使用，限制壓路機碾壓速度，保證達到預期壓實功效。

3.2.2 瀝青攤鋪機邊部拓展裝置改造

為避免攤鋪機剮蹭邊部混凝土結構物，以往在攤鋪過程中，攤鋪機需與結構物間保持5～10cm 距離，邊緣采用人工填補方式施工，不僅留有一定的安全隱患，同時也間接影響了現(xiàn)場的攤鋪碾壓效率及平整度控制，本項目對瀝青攤鋪機進行了相應改造，加裝了邊部拓展裝置，提高了現(xiàn)場施工效率以及邊部平整度控制[2]。

3.2.3 車載式拋丸設備的應用

車載式拋丸設備采用拋丸裝置和吸塵系統(tǒng)一體化設計，去除了傳統(tǒng)手扶式拋丸設備的除塵連接管，吸塵器帶有自動反吹系統(tǒng)，保障了設備的連續(xù)工作能力，具有適合大面積平整作業(yè)，輔助人員少，效率高，拋丸效果好等優(yōu)點。

3.3 嚴格執(zhí)行路基驗收移交程序

本項目路基移交通過四方聯(lián)合檢查進行，確保連續(xù)移交長度和通行條件滿足路面施工需要，同時嚴格按照設計及規(guī)范要求對彎沉、壓實度、標高、橫坡度、平整度、寬度等主要指標進行檢測驗收。對于軟弱路基、三背、橋頭、伸縮縫、特殊橋梁（懸澆橋、鋼橋面）、長隧道等關鍵點進行全覆蓋檢測，消除因工作面問題造成早期病害（如不均勻沉降造成路面開裂、橋頭跳車等）。

3.4 引進信息化監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)的瀝青路面施工試驗一般是在施工成型后進行檢測，檢測相對滯后導致發(fā)現(xiàn)問題后返工處理難度大、成本高。本項目采用瀝青路面施工信息化監(jiān)控系統(tǒng)，適時監(jiān)控施工過程及施工質(zhì)量，全面提升質(zhì)量的信息化管控水平。

路面施工信息化監(jiān)控，是指在施工過程中對混合料“拌和—運輸—攤鋪—碾壓”的全過程智能管控。全過程智能管控系統(tǒng)采用GPS、RTK 定位設備，通過混合料全過程定位、機械定位及碾壓定位，實現(xiàn)后場監(jiān)控前場，適時得出每車混合料的實際攤鋪樁號、混合料各項拌和指標，并對偏離較大的混合料進行短信報警，從而實現(xiàn)路面施工質(zhì)量全程可追溯，加強了施工過程中的質(zhì)量控制，有效提高路面施工質(zhì)量，延長路面使用年限[3]。

3.4.1 拌合模塊

通過終端對拌合站生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括礦料級配、瀝青用量、拌合溫度、拌合時間等參數(shù)進行實時采集、上傳、分析，比對系統(tǒng)預設的標準配合比以及偏差率報警等級，對混合料生產(chǎn)參數(shù)進行有效監(jiān)控和預警，第一時間報告管理人員超出限度信息，并對其實施預警管理操作，并將超標信息查詢出來。多個管理層級都可實施統(tǒng)計分析操作，如瀝青混凝土總產(chǎn)量、超出限度產(chǎn)量、超出限度比例。由試驗室借助熱篩分等方法重復審核混合料級配偏差，調(diào)整生產(chǎn)配合比例，使其接近最優(yōu)配合比。

3.4.2 運輸模塊

車輛運輸監(jiān)控系統(tǒng)是對瀝青、瀝青拌合料等運輸車輛的信息進行記錄和識別，是通過衛(wèi)星定位和RFID 射頻技術，對混合料運輸過程進行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)管。實現(xiàn)后場拌合、運輸，前場攤鋪施工各環(huán)節(jié)間的數(shù)據(jù)共享，使瀝青路面施工前、后場銜接聯(lián)系更為緊密，提高了瀝青路面施工質(zhì)量以及工程管理效率等。該系統(tǒng)通過收集、存儲車輛行駛軌跡、裝料時間、出場時間、卸料時間等多重數(shù)據(jù)信息，對材料的運輸周期進行記錄，管理人員只需在辦公室打開系統(tǒng)就可以了解車輛運輸?shù)脑敿毿畔?，通過系統(tǒng)平臺就可以達到對混合料溯源和運輸監(jiān)控、管理的目的，系統(tǒng)還具備運輸路線回放、混合料溯源功能。

（1）射頻識別技術的應用。將電子標簽卡RFID 安裝在車輛上，同時將對應閱讀器安裝在出料口和攤鋪機上，借此可以傳送相應信息到數(shù)據(jù)庫。進而應用4G 或5G 移動網(wǎng)絡，對車輛運輸時間、周期等實施有效監(jiān)控，將各車輛混合料攤鋪樁號定位出來，保障路面施工質(zhì)量的追溯[4]。

（2）GPS 定位系統(tǒng)的應用。將GPS 定位系統(tǒng)安裝在車輛上，能夠針對運行中的車輛實施定位操作，在控制平臺就可接收運輸路線、車輛位置信息等。

（3）車輛軌跡電子圍欄報警系統(tǒng)的應用。該系統(tǒng)可以實時動態(tài)監(jiān)控運輸車輛狀況，同時采集車輛各種信息，如地點、時間、重量、油量、報警情況等。系統(tǒng)上一旦有二級預警出現(xiàn)，表明車輛怠速達一定標準，將電子圍欄設置在運輸途中之后，如果車輛將電子圍欄突破，就會發(fā)生一級預警，見圖1。

圖1 電子圍欄（樣圖）

3.4.3 攤鋪、碾壓模塊

通過將無線傳輸設備、攤鋪測厚雷達、力學傳感器、溫度傳感器、GPS 定位裝置等相關設備安裝在瀝青混合料攤鋪機以及壓路機關鍵部位上，通過專用軟件系統(tǒng)實時收集、存儲現(xiàn)場施工設備運行工況數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括但不僅限于攤鋪速度、攤鋪溫度、攤鋪厚度（松鋪厚度）、碾壓速度、碾壓溫度、碾壓遍數(shù)，并形成圖形化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，使現(xiàn)場技術人員做到作業(yè)過程的實時性查看管理，以簡單易懂的圖表形式反映當前作業(yè)面的施工數(shù)據(jù)，可以有效地反饋當前路面施工作業(yè)面中的重要數(shù)據(jù)參數(shù)，通過實時數(shù)據(jù)匯總與路面試驗段施工工藝參數(shù)的對比進行施工質(zhì)量的監(jiān)控和智能化施工引導，并實現(xiàn)對不合格的數(shù)據(jù)進行實時報警，實現(xiàn)對路面攤鋪碾壓工藝質(zhì)量的過程控制，為路面攤鋪碾壓的高品質(zhì)施工提供保障[5]，見圖2。

圖2 攤鋪厚度匯總圖表

3.5 自動化質(zhì)檢儀器應用

項目部引進新型試驗檢測設備，提升路面檢測自動化程度，盡可能地使試驗檢測工作無損、快捷、高效、精準，預防或消除施工階段的質(zhì)量隱患。

3.5.1 SBS 含量檢測儀

應用紅外光譜瀝青快速檢測法檢測新出廠瀝青，逐車檢測，確保瀝青高溫穩(wěn)定性及軟化點達到設計及規(guī)范要求，從根源上對改性瀝青質(zhì)量進行管控。

3.5.2 自動化滲水系數(shù)檢測儀

自動化滲水系數(shù)檢測儀可自動定位檢測樁號位置、一鍵啟動測量、自動計時、自動測量液位變化量、自動計算滲水系數(shù)，有效規(guī)避人為計時及目測滲水量的誤差。

3.5.3 壓實度無損檢測儀

通過對無損壓實度檢測儀器的應用，對壓實度數(shù)據(jù)進行動態(tài)化檢測和驗證，促進測量質(zhì)量和效率的提高。

3.5.4 其他現(xiàn)場質(zhì)量檢測設備

配備齊全各種功能的檢測儀器，如鍍鋅測厚儀、板厚檢測儀、標志標線逆反系數(shù)檢測儀，全覆蓋檢測交安設施材料，如鋼護欄立柱、反光膜、涂料標線等。

3.6 接縫處置措施

3.6.1 縱縫

為了避免在施工過程中產(chǎn)生縱向冷接縫，項目部采用單臺攤鋪機全幅施工一次成型，同時保持橫坡、高程的準確度，并且嚴格按照要求規(guī)范碾壓。如果施工中加寬段有冷接縫產(chǎn)生，需應用切割機切直縱縫，同時噴涂少量粘層油。上下層縱縫間距不小于20cm。

3.6.2 橫縫

處理橫縫時應用以下方法：下面層施工橫縫采用斜接縫方式，搭接長度是0.4～0.8m。搭接施工前，需清理干凈搭接位置，同時噴灑粘層油。上面層施工橫縫采用垂直搭接方式，搭接施工前，使用3m 直尺對接頭位置平整度進行檢測，切除厚度、平整度不滿足要求的端頭部分。然后將粘層油均勻涂刷在斷面表面，同時利用攤鋪機送料到斷面處，開展預熱工作，清除余料后再開展攤鋪碾壓工作。

開展碾壓工作時，應用雙鋼輪振動壓路機橫向?qū)嵤┠雺翰僮?，將供壓路機行駛使用的墊木放在碾壓帶外側，碾壓時壓路機重心應位于舊混合料層上，且新鋪混合料層寬度必須小于20cm。完成一次碾壓工作后，向前移動20cm 重復以上碾壓操作，一直到壓路機全部位于新鋪層上碾壓為止。上下瀝青層和相鄰兩幅的橫向接縫距離需大于1m。

處理臨時施工縫需采取以下措施：（1）全部攤鋪完攤鋪機料斗中的余料后，需抬起攤鋪機熨平板，駛離現(xiàn)場；（2）應用3m 直尺完成檢測工作后，組織工人切割施工段端頭部位，使其形成垂直平面；（3）使用與成型路面等高的型鋼支撐好斷面，實施碾壓操作，完成碾壓工作后，將型鋼移除，保護好斷面位置；（4）待混合料運達現(xiàn)場后，參照上述方法處理橫向接縫。

3.6.3 橋梁伸縮縫位置施工處置

當橋梁臨時伸縮縫標高偏差較大時，應先行處理臨時伸縮縫后再進行攤鋪，具體分為偏高和偏低兩種處理方式。若高度高出橋面2cm 以上，則采用銑刨機銑刨處理或人工鑿除；若高度低于橋面2cm以上，則采用人工配合3m 直尺找平處理，盡可能做到與橋面鋪裝層齊平。

嚴格控制型鋼和混凝土標高，原則上以略低于瀝青路面1mm 控制，嚴禁高出瀝青路面。

4 結束語

綜上所述，當前瀝青混凝土路面已經(jīng)廣泛應用于我國高速公路中，考慮其施工質(zhì)量受影響因素比較多，因此，應加大管理力度，要求施工人員要善于思考和總結，同時不斷引進新工藝、新技術、新設備、新材料，加強施工過程控制，及時采取糾偏措施，克服各種不利因素，提高瀝青路面施工質(zhì)量。