探討高速公路瀝青路面集料生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)

蔡金松

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

高速公路瀝青路面采用的材料為復(fù)合型材料，其組成材料包括瀝青、粗細(xì)集料、礦粉和外加劑。因路面結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期遭受行車(chē)荷載、自然環(huán)境等諸多因素的影響，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生了一系列質(zhì)量病害，為有效修復(fù)此類(lèi)缺陷，通過(guò)改性瀝青或進(jìn)口材料對(duì)其實(shí)施加固處理，并未達(dá)到預(yù)期效果[1]。為全面探究其形成原因，該文實(shí)施了系統(tǒng)性分析和探究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除施工管理因素外，其施工中采用的路面集料質(zhì)量較差[2-3]。因此，科學(xué)控制集料生產(chǎn)質(zhì)量和性能，是有效提升高速公路瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

1 瀝青路面集料生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

1.1 粗集料技術(shù)指標(biāo)

按照設(shè)計(jì)文件相關(guān)要求，上面層粗集料選用性能優(yōu)良的輝綠巖、玄武巖，中面層、下面層則采用石灰?guī)r集料[4]。粗集料在瀝青路面結(jié)構(gòu)中占比較大，高達(dá)70%~80%。為保證路面施工質(zhì)量，粗集料應(yīng)潔凈、干燥，級(jí)配符合標(biāo)準(zhǔn)要求，瀝青路面中粗集料相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 粗集料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)

1.2 細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)

按照設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)規(guī)定，瀝青路面結(jié)構(gòu)中采用的細(xì)集料是經(jīng)專(zhuān)業(yè)設(shè)備處理后的機(jī)制砂，處理過(guò)程中應(yīng)采取除塵措施，全面清除材料內(nèi)部灰塵、雜物[5]。為保證路面質(zhì)量，細(xì)集料應(yīng)質(zhì)地均勻、飽滿(mǎn)，具有較強(qiáng)的抗嵌擠性能，同時(shí)質(zhì)量應(yīng)達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3 填料技術(shù)指標(biāo)

為最大限度保證瀝青路面質(zhì)量，采用的礦粉填料主要為石灰?guī)r，填料使用前應(yīng)進(jìn)行凈化處理，處理后礦粉應(yīng)潔凈、干燥，可以從料倉(cāng)順利流出，嚴(yán)禁采用回收礦粉，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如表2所示。

表2 礦粉質(zhì)量各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)

2 料源選定需考慮的關(guān)鍵因素

2.1 母材片石開(kāi)采取料點(diǎn)要求

（1）開(kāi)展實(shí)地勘查走訪工作，全面了解施工區(qū)域周邊山體石材情況，就地取材選擇合適的原材料，節(jié)約材料成本。

（2）就地取材時(shí)，應(yīng)全面了解料源具體情況，確保各項(xiàng)性能指標(biāo)及供應(yīng)量滿(mǎn)足施工要求。

（3）材料選取時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查取料點(diǎn)相關(guān)指標(biāo)，如：風(fēng)化、侵蝕等，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求的堅(jiān)決不予取用。

（4）影響母材片石質(zhì)量的因素較多，如壓碎值、針片狀顆粒含量等，為有效保證材質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)對(duì)料源材料各項(xiàng)性能指標(biāo)實(shí)施全面檢測(cè)，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。

2.2 母材片石開(kāi)采生產(chǎn)要求

（1）應(yīng)具備良好的開(kāi)采條件。母材片石開(kāi)采，應(yīng)具備如下條件：1）采膛口覆土深度較淺、植被數(shù)量較少，便于清理等；2）片石材質(zhì)優(yōu)良，材料性能符合標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求[6]。為確保片石質(zhì)量滿(mǎn)足施工規(guī)范要求，應(yīng)組織相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，并委托具有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)其實(shí)施全面檢測(cè)，并出具檢測(cè)證明。

（2）初步開(kāi)采的石材，禁止直接放入加工機(jī)械進(jìn)行加工，應(yīng)先采用小炮進(jìn)行分割、破碎處理，然后再通過(guò)碎石機(jī)具實(shí)施精細(xì)化處理。

（3）為充分保證母材片石質(zhì)量，石材破碎前，應(yīng)對(duì)其實(shí)施清潔處理，保證表面潔凈，無(wú)雜物，有效減少針片狀碎石含量。

（4）開(kāi)采過(guò)程中，如膛口巖層出現(xiàn)明顯分層或存在風(fēng)化軟弱層，應(yīng)采取分區(qū)分片開(kāi)采，以有效保證石材質(zhì)量，若開(kāi)采完成的石塊中存在軟弱層，應(yīng)將其徹底清除，避免混入碎石機(jī)，影響成品質(zhì)量。

（5）片石存放區(qū)應(yīng)及時(shí)清理，避免運(yùn)輸不徹底，遺留碎石渣混入碎石機(jī)，對(duì)材料質(zhì)量造成影響。

3 集料加工廠建設(shè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)

3.1 對(duì)碎石生產(chǎn)場(chǎng)地的技術(shù)要求

（1）通過(guò)前期公路工程施工經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虼_定，碎石生產(chǎn)場(chǎng)地應(yīng)寬闊，能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工材料供應(yīng)需求，實(shí)際面積不得低于15 000 m2。

（2）碎石生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整，地面完全硬化，或采用磚渣、碎石鋪設(shè)平整，厚度不得低于30 cm，廠區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁積水，地勢(shì)應(yīng)保持中間高、四周低，保證排水順暢，避免降雨積水影響材料性能。

（3）對(duì)根據(jù)集料種類(lèi)、性能、粒徑、層次的差異，將生產(chǎn)廠區(qū)劃分成不同的區(qū)域，如基層材料，單獨(dú)劃分4個(gè)區(qū)域，中、下層油集料，則劃分5個(gè)區(qū)域[7]。

（4）根據(jù)實(shí)際劃分的區(qū)域，確定各種集料存放位置，并懸掛相應(yīng)的標(biāo)識(shí)牌，各集料區(qū)域中間通過(guò)隔板實(shí)施分割，防止各種集料相互串料，隔板高度應(yīng)結(jié)合各區(qū)域材料堆置高度合理確定。

（5）各區(qū)域內(nèi)集料堆放高度應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求，嚴(yán)禁超高堆放，通常狀況下，為防止集料產(chǎn)生離析現(xiàn)象，其最大堆放高度不應(yīng)超過(guò)8 m。

3.2 集料生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)要求

（1）集料生產(chǎn)廠家應(yīng)具備相應(yīng)的生產(chǎn)資質(zhì)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證，并具有相應(yīng)的生產(chǎn)能力和信譽(yù)度，確保貨源充足、供貨及時(shí)。

（2）根據(jù)各種集料的性能、材質(zhì)存在的差異，應(yīng)采取不同的處理方式。集料級(jí)配等級(jí)的不同，采用的碎石機(jī)械也存在一定差異，一、二級(jí)碎石分別采用鄂破、反擊式破碎機(jī)。特殊狀況下，還需通過(guò)整形機(jī)進(jìn)行加工處理。

（3）為最大限度保證集料潔凈度，油面層集料生產(chǎn)車(chē)間應(yīng)安裝凈化、除塵設(shè)備。此外，相關(guān)機(jī)械設(shè)備配置時(shí)，其性能參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足材料技術(shù)指標(biāo)要求，保證生產(chǎn)出的集料能最大限度滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)路面施工需求[8]。

4 集料生產(chǎn)工藝的技術(shù)要求

4.1 采用先進(jìn)的集料生產(chǎn)工藝

該高速公路路面施工時(shí)，采用的集料生產(chǎn)設(shè)備是當(dāng)前最為先進(jìn)的設(shè)備，不僅能有效完成碎石破碎，還能根據(jù)不同的等級(jí)對(duì)各種類(lèi)型的碎石實(shí)施分離處理。通過(guò)該機(jī)械對(duì)碎石實(shí)施精細(xì)化處理后，可對(duì)其實(shí)施篩分和水洗，顯著提升集料生產(chǎn)質(zhì)量和效率。其具體生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 集料生產(chǎn)設(shè)備工藝流程圖

4.2 集料生產(chǎn)工藝技術(shù)要求

集料生產(chǎn)加工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制如下幾點(diǎn)：

（1）集料正式生產(chǎn)前，應(yīng)對(duì)各種機(jī)械設(shè)備實(shí)施全方位檢查和更新，避免存在磨損嚴(yán)重、性能較差的生產(chǎn)機(jī)械，降低集料生產(chǎn)質(zhì)量和效率；生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)實(shí)時(shí)觀察和檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和性能，出現(xiàn)異常和性能不佳狀況，及時(shí)更換和維護(hù)，最大限度保證集料性能、質(zhì)量滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，若出現(xiàn)碎石形狀差異性較大或接近極限狀態(tài)時(shí)，應(yīng)立即對(duì)設(shè)備實(shí)施更新。

（2）集料生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)配備滿(mǎn)足施工要求的振動(dòng)篩。

（3）集料生產(chǎn)加工過(guò)程中若出現(xiàn)陰雨天氣，應(yīng)立即停止生產(chǎn)，待雨停片石徹底干透后再進(jìn)行開(kāi)工生產(chǎn)。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，應(yīng)安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)投料口投料，避免風(fēng)化石、泥塊等雜物混入加工機(jī)械中。若雜物不易控制，應(yīng)在一級(jí)鄂破進(jìn)料口位置安裝孔徑滿(mǎn)足要求的濾網(wǎng)，以過(guò)濾不必要的雜物。

（4）生產(chǎn)過(guò)程中，成品料輸送時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制如下兩個(gè)方面：1）集料放置時(shí)，應(yīng)采取均勻布料的形式，防止出現(xiàn)自由下落現(xiàn)象造成大粒徑集料先行落下，小粒徑集料大量堆積，從而造成集料產(chǎn)生離析現(xiàn)象；2）為有效避免集料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，下料過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制下落高度，若料堆高度較高時(shí)，可采用溜槽及時(shí)轉(zhuǎn)變集料下落位置。

（5）為保證集料質(zhì)量，進(jìn)行同類(lèi)型集料生產(chǎn)時(shí)，不得生產(chǎn)其他類(lèi)型的集料。

（6）現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)出的粒徑小于2.36 mm的集料，應(yīng)實(shí)施專(zhuān)門(mén)堆放，確保通風(fēng)、干燥，若出現(xiàn)陰雨天氣，應(yīng)及時(shí)采取覆蓋措施，防止遭受雨水影響，降低集料性能。

5 集料質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

5.1 集料加工廠的質(zhì)量控制

為有效保證集料生產(chǎn)加工質(zhì)量，確保嚴(yán)格按集料生產(chǎn)施工工藝流程進(jìn)行集料生產(chǎn)，施工單位應(yīng)委派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)集料生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施駐場(chǎng)監(jiān)管，主要監(jiān)控內(nèi)容如下：1）成品集料及時(shí)抽樣檢查，若達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)及時(shí)調(diào)整篩網(wǎng)，保證集料質(zhì)量；2）集料加工時(shí)，應(yīng)對(duì)母材實(shí)施碎化檢驗(yàn)，確保其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，避免出現(xiàn)為降低成本選用劣質(zhì)母材的情形；3）實(shí)時(shí)觀察并檢查生產(chǎn)設(shè)備性能及運(yùn)轉(zhuǎn)情況，防止機(jī)械磨損、老化影響集料生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)還應(yīng)全面檢查除塵裝置運(yùn)行情況，確保其處于工作狀態(tài)。

5.2 集料的運(yùn)輸質(zhì)量控制

為防止集料運(yùn)輸時(shí)遭受污染，應(yīng)嚴(yán)格控制其運(yùn)輸過(guò)程，具體做到如下幾個(gè)方面：1）集料運(yùn)輸車(chē)采取標(biāo)準(zhǔn)化管理；2）集料裝車(chē)前，應(yīng)對(duì)運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行徹底清潔，確保無(wú)灰塵、雜物，裝車(chē)后采取必要的覆蓋措施，避免中途遭受污染；3）施工單位駐場(chǎng)技術(shù)人員應(yīng)與施工現(xiàn)場(chǎng)收料人員做好集料出、入庫(kù)交接，留好交接憑證及影像資料；4）現(xiàn)場(chǎng)接料人員應(yīng)合理安排收料工作，避免出現(xiàn)錯(cuò)用現(xiàn)象。

5.3 集料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量控制

集料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，施工單位應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)，切實(shí)做到每車(chē)必驗(yàn)，采用目測(cè)法對(duì)集料進(jìn)行檢查。若發(fā)現(xiàn)異常，需采取試驗(yàn)檢測(cè)，合格后方可進(jìn)場(chǎng)，對(duì)于質(zhì)量達(dá)不到要求的集料嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

若集料規(guī)格產(chǎn)生異常，應(yīng)全面檢查生產(chǎn)廠家，對(duì)異常產(chǎn)生原因進(jìn)行綜合分析并制定解決方案。

5.4 進(jìn)場(chǎng)集料的堆放質(zhì)量控制

為確保集料進(jìn)場(chǎng)堆放質(zhì)量，應(yīng)控制如下幾個(gè)方面：1）堆放區(qū)域應(yīng)進(jìn)行硬化處理，確保通風(fēng)、干燥，并且保證堆放區(qū)域具有較高的強(qiáng)度和厚度，避免車(chē)輛碾壓產(chǎn)生破壞；2）堆放區(qū)域應(yīng)建立相應(yīng)的排水設(shè)施，并配備排水設(shè)備，避免因雨水匯聚對(duì)集料造成污染；3）為避免下料過(guò)程中產(chǎn)生離析，應(yīng)防止集料自然下落，并嚴(yán)格控制集料堆積高度；4）集料生產(chǎn)時(shí)，合理安放生產(chǎn)設(shè)備，嚴(yán)格控制出料口高度，防止發(fā)生離析；5）細(xì)集料應(yīng)堆放在有防雨設(shè)施的區(qū)域，避免雨水污染。

5.5 集料防污染的質(zhì)量控制

為避免集料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、存放等過(guò)程中遭受污染，應(yīng)對(duì)其實(shí)施全過(guò)程質(zhì)量控制。除此之外，還應(yīng)對(duì)廠區(qū)及運(yùn)輸?shù)缆穼?shí)施灑水降塵處理，防止灰塵污染集料。此外，雨雪天氣不得進(jìn)行集料生產(chǎn)、加工和運(yùn)輸?？偠灾挥袕纳a(chǎn)、加工、運(yùn)輸、堆放等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)集料質(zhì)量加以管控，才能從根本上保證瀝青路面質(zhì)量。

6 結(jié)論

集料作為高速公路施工中不可或缺的重要材料，對(duì)高速公路質(zhì)量和使用性能具有重要影響，若集料質(zhì)量不合格，勢(shì)必會(huì)造成高速公路質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。就現(xiàn)階段我國(guó)集料生產(chǎn)使用情況來(lái)看，還存在諸多缺陷。因此，要實(shí)現(xiàn)高速公路路面質(zhì)量目標(biāo)，必須對(duì)集料質(zhì)量實(shí)施科學(xué)控制。該文從實(shí)際項(xiàng)目集料生產(chǎn)指標(biāo)確定、料源選擇、集料加工廠建設(shè)及集料生產(chǎn)工藝等方面論述了其生產(chǎn)技術(shù)，總結(jié)了集料質(zhì)量控制要點(diǎn)，對(duì)后續(xù)類(lèi)似工程建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。