試論Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ瀝青路面施工質(zhì)量控制與養(yǎng)護(hù)

1、試論瀝青路面施工質(zhì)量控制與養(yǎng)護(hù)    摘 要:針對(duì)近年來(lái)我國(guó)高速公路瀝青路面出現(xiàn)的嚴(yán)重早期病害,如車(chē)轍泛油開(kāi)裂坑槽等需要研究新型瀝青路面技術(shù)在已運(yùn)營(yíng)高速公路上的養(yǎng)護(hù)應(yīng)用,改善路容路貌,減少路面病害的發(fā)生,降低養(yǎng)護(hù)成本結(jié)合目標(biāo)高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程Sup19中面層的應(yīng)用實(shí)踐,從Superpave原材料的選擇瀝青混合料的設(shè)計(jì)施工及質(zhì)量控制等諸多方面進(jìn)行研究,研究各關(guān)鍵工序的控制以及不同的路面碾壓組合等對(duì)工程質(zhì)量的影響,在施工工藝質(zhì)量控制等方面提出了自己見(jiàn)解和看法,對(duì)養(yǎng)護(hù)工程施工有著一定的指導(dǎo)作用 關(guān)鍵詞:Superpave瀝青路面;施工;質(zhì)量;控制;養(yǎng)護(hù)

2、0 前 言 Superpave瀝青路面的推廣應(yīng)用,不僅要重視原材料選擇及室內(nèi)混合料設(shè)計(jì),更要重視路面的施工質(zhì)量控制,施工質(zhì)量是否受控直接關(guān)系瀝青路面的成功與否Superpave瀝青路面施工工藝與常規(guī)熱拌混合料(I-INMA)相差不大,并不增加額外的施工控制環(huán)節(jié),但某些技術(shù)環(huán)節(jié)要求要比常規(guī)瀝青混合料嚴(yán)格 結(jié)合目標(biāo)瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程實(shí)踐,研究Superpave瀝青路面施工工藝,掌握質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是推廣應(yīng)用Superpave瀝青路面技術(shù)的重中之重,同時(shí)提出符合養(yǎng)護(hù)工程的施工機(jī)械施工工藝要求 1 生產(chǎn)配合比調(diào)試 目標(biāo)高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程瀝青混合料目標(biāo)配合比采用Superpave設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)

3、,在生產(chǎn)配合比階段施工質(zhì)量檢驗(yàn)中,考慮到工地實(shí)驗(yàn)室條件有限,采用馬歇爾方法進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及施工過(guò)程質(zhì)量控制 1.1 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì) (1)檢查料場(chǎng)原材料與目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)所用材料,是否有較大差異,如確定存在的差異較大,應(yīng)重新進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì) (2)由于養(yǎng)護(hù)工程的特殊性,拌和樓需經(jīng)常生產(chǎn)不同類型的瀝青混合料,而頻繁地更換篩網(wǎng)對(duì)拌和樓的穩(wěn)定性機(jī)械性能均有一定的影響,在嚴(yán)格控制瀝青混合料的級(jí)配的情況下,本次中面層Supl9瀝青混合料,拌和樓篩網(wǎng)尺寸組成確定為22mm, 12mm, 5mm, 3mm (3)根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果,確定各冷料倉(cāng)的轉(zhuǎn)速比,拌和樓各冷料倉(cāng)充分上料,拌和樓二次篩分之后,對(duì)

4、各熱料倉(cāng)礦料進(jìn)行篩分密度試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行復(fù)核 (4)根據(jù)篩分結(jié)果,通過(guò)計(jì)算,確定各熱料倉(cāng)礦料和礦粉的用料比例,使礦質(zhì)混合料的級(jí)配接近目標(biāo)配合比,至少應(yīng)包括0.075mm,2.36mm,4.75mm及最大粒徑篩孔的通過(guò)率接近目標(biāo)配合比級(jí)配值,并盡量避免出現(xiàn)駝峰級(jí)配,供拌和機(jī)控制室使用 (5)確定最佳瀝青用量取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量OAC和OAC±0.3%,取以上確定的各熱料倉(cāng)集料和礦粉的用料比例,用試驗(yàn)室的小型拌和機(jī)拌制瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn),計(jì)算試件的空隙率礦料間隙率瀝青飽和度穩(wěn)定度流值,繪制曲線,確定最佳瀝青用量 (6)殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)按以上生產(chǎn)配合比,用室內(nèi)小型拌

5、和機(jī)拌制瀝青混合料,做浸水48小時(shí)馬歇爾試驗(yàn),檢驗(yàn)殘留穩(wěn)定度,必須滿足表1的要求 1.2 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證 用確定的生產(chǎn)配合比進(jìn)行拌和樓試拌工作,對(duì)試拌瀝青混合料進(jìn)行室內(nèi)馬歇爾擊實(shí)抽提試驗(yàn),其技術(shù)指標(biāo)符合表5要求后鋪筑試鋪段取試鋪用的瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)檢驗(yàn)和瀝青含量篩分試驗(yàn),檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)配合比礦料合成級(jí)配,在試拌試鋪中需再次對(duì)拌和樓熱料倉(cāng)進(jìn)行篩分,綜合比較后確定正常生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比 2 Superpave瀝青路面試驗(yàn)段施工 2006年7月,在目標(biāo)工程路段下行行車(chē)道,組織實(shí)施了604米中面層6cm改性瀝青Sup19試驗(yàn)段施工 2.1 施工準(zhǔn)備 (1)提前一天以上的時(shí)間用銑刨機(jī)對(duì)需修復(fù)段進(jìn)行銑刨

6、,銑刨后路槽不得留有未銑凈的夾層,表面浮動(dòng)雜物應(yīng)清掃干凈,灰塵應(yīng)提前沖洗,風(fēng)吹干凈 (2)檢查下面層的工程質(zhì)量和與基層的粘結(jié)性,對(duì)下面層局部質(zhì)量缺陷應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行修復(fù) (3)鋪筑中面層以前,對(duì)下面層表面應(yīng)進(jìn)行徹底清掃,清除紋槽內(nèi)泥土雜物,風(fēng)干后按均勻噴灑粘層瀝青,粘層瀝青噴灑后應(yīng)進(jìn)行交通管制,禁止任何車(chē)輛通行和人員踩踏,不粘車(chē)輪時(shí)才可攤鋪中面層 2.2 施工溫度 嚴(yán)格掌握瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度集料溫度應(yīng)比瀝青溫度高1015,熱混合料成品在貯料倉(cāng)儲(chǔ)存后,其溫度下降不應(yīng)超過(guò)10,瀝青混合料的施工溫度控制范圍見(jiàn)表2: 2.3 混合料拌和 (1)集料的供給間歇式拌和樓通常設(shè)有45個(gè)

7、冷料倉(cāng),分別儲(chǔ)放不同類別的冷料,各冷料倉(cāng)的供料比例應(yīng)根據(jù)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果確定Superpave瀝青混合料與常規(guī)瀝青混合料相比,主要區(qū)別是,通常AC型瀝青混合料粗料細(xì)料用量較大,中間粒徑用量較少,而高性能瀝青瀝青混合料用料比較均衡,各冷料倉(cāng)的用料比例比較接近,接近料場(chǎng)生產(chǎn)14#冷料的自然比例,一方面減少了料場(chǎng)為滿足級(jí)配組成要求而進(jìn)行二次破碎,降低了成本,同時(shí)拌和樓冷料進(jìn)料比例比較均衡,更有利于計(jì)量控制 (2)集料的烘干和加熱冷料經(jīng)輸送皮帶后進(jìn)行滾筒加熱,滾筒一般采用柴油加熱,柴油經(jīng)過(guò)霧化后燃燒加熱集料集料在滾筒中加熱溫度控制是關(guān)鍵,瀝青混合料的拌和溫度主要取決于集料的溫度,若集料加熱溫度過(guò)高,拌和

8、過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致瀝青老化氧化,影響混合料的質(zhì)量,若集料加熱溫度不足,集料可能還會(huì)含有一定的水分,不易粘附瀝青,造成的混合料質(zhì)量下降因此,集料加熱溫度控制直接影響了Superpave瀝青混合料的質(zhì)量 (3)集料的二次篩分 集料經(jīng)滾筒加熱烘干后,進(jìn)入熱料提升機(jī)被輸送到拌和樓頂部,進(jìn)行二次篩分,分成不同規(guī)格的粒級(jí),存放在熱料倉(cāng)中由于養(yǎng)護(hù)工程的特殊性,拌和樓需經(jīng)常生產(chǎn)不同類型的瀝青混合料,而頻繁地更換篩網(wǎng)對(duì)拌和樓的穩(wěn)定性機(jī)械性能均有一定的影響根據(jù)拌和樓的產(chǎn)量,確定合適的進(jìn)料速度,確保集料能及時(shí)進(jìn)行二次篩分拌和樓生產(chǎn)期間,必須定期檢測(cè)篩網(wǎng),保證篩網(wǎng)清潔完好,防止篩網(wǎng)的篩孔堵塞,一旦篩孔堵塞或破損,極易造成熱

9、料倉(cāng)混倉(cāng),混倉(cāng)會(huì)直接影響混合料的級(jí)配組成瀝青路面施工初期,建議施工單位每天施工完成后,要取熱料倉(cāng)集料進(jìn)行篩分,了解大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)熱料級(jí)配組成,一旦發(fā)現(xiàn)級(jí)配波動(dòng)較大,就應(yīng)拌和樓篩網(wǎng)進(jìn)行檢查 (4)集料稱量集料經(jīng)過(guò)二次篩分之后,各熱料倉(cāng)就會(huì)按生產(chǎn)配合比確定熱料倉(cāng)比例進(jìn)行稱量,各熱料倉(cāng)依次卸入稱量,稱量次序?yàn)橄却旨?然后是中等規(guī)格的集料,最后是細(xì)集料 (5)拌和拌和樓控制室要逐盤(pán)打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度,并定期對(duì)拌和樓的計(jì)量和測(cè)溫進(jìn)行校核在生產(chǎn)過(guò)程中,檢查拌和樓控制室各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定值控制屏的顯示值,核對(duì)計(jì)算機(jī)采集和打印記錄的數(shù)據(jù)與顯示值是否一致,是否與實(shí)驗(yàn)室提供的生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)一致拌和時(shí)間

10、由試拌確定必須使所有集料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料,并以瀝青混合料拌和均勻?yàn)槎劝韬蜁r(shí)間通過(guò)試拌確定,瀝青混合料拌和包括干拌和濕拌兩部分 要注意目測(cè)檢查瀝青混合料的均勻性,及時(shí)分析異?，F(xiàn)象,如混合料有無(wú)花白冒青煙和離析等現(xiàn)象如確認(rèn)是質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)作廢料處理并及時(shí)予以糾正 在連續(xù)生產(chǎn)時(shí),拌和機(jī)每天上午下午各取1組混合料試樣做馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn),檢驗(yàn)油石比礦料級(jí)配和瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)油石比與設(shè)計(jì)值的允許誤差士0.2%    每天施工結(jié)束后,用拌和樓打印的各倉(cāng)料用量,進(jìn)行總量控制以各倉(cāng)用量及各倉(cāng)篩分結(jié)果,在線抽查礦料級(jí)配;計(jì)算平均施工級(jí)配和油石比,與設(shè)計(jì)結(jié)

11、果進(jìn)行校核;以每天產(chǎn)量計(jì)算平均厚度,與路面設(shè)計(jì)厚度進(jìn)行校核 2.4 混合料攤鋪 (1)Superpave瀝青混合料是中骨架嵌擠型級(jí)配類型,其松鋪系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,在1.151.3之間攤鋪過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查攤鋪層厚度及路拱橫坡,檢測(cè)松鋪厚度是否符合規(guī)定,以便隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整 (2)采用液壓自動(dòng)伸縮攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪,攤鋪必須均勻緩慢連續(xù)不斷地進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定地?cái)備?是提高路面平整度最主要措施攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度攤鋪寬度,按24m/min予以調(diào)整選擇,做到緩慢均勻不間斷地?cái)備?(3)用機(jī)械攤鋪的混合料未壓實(shí)前,施工人員不得進(jìn)入踩踏 (4)攤鋪時(shí)一般以原路面作為基準(zhǔn)面,采用

12、雪橇式或非接觸式平衡梁自動(dòng)找平進(jìn)行攤鋪;當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)面或原路面變形時(shí),采用鋼絲繩引導(dǎo)高程的控制方式進(jìn)行攤鋪 (5)攤鋪遇雨時(shí),立即停止施工,并清除未壓成型的混合料遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄,不得卸入攤鋪機(jī)攤鋪 2.5 混合料壓實(shí) Superpave瀝青混合料壓實(shí)原則是“緊跟慢壓高溫”,就是壓路機(jī)要求緊跟攤鋪機(jī),在瀝青混合料溫度較高時(shí)進(jìn)行壓實(shí),高溫碾壓比較容易獲得較好的壓實(shí)度,同時(shí)高溫時(shí)瀝青混合料施工和易性較好,集料不易壓碎常規(guī)瀝青混合料高溫碾壓時(shí),容易出現(xiàn)路面推移現(xiàn)象,而Superpave瀝青混合料骨架嵌擠,高溫碾壓不會(huì)產(chǎn)生推移現(xiàn)象,一旦發(fā)現(xiàn)Superpave瀝青路面碾壓時(shí)出現(xiàn)推移現(xiàn)象,就要檢查混合料

13、的級(jí)配組成是否發(fā)生波動(dòng)因此,高溫碾壓也是檢查Superpave瀝青混合料級(jí)配組成的有效手段Superpave瀝青路面壓實(shí)機(jī)械可采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)大噸位輪胎壓路機(jī)為達(dá)到最佳壓實(shí)效果,應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式和碾壓方案一般來(lái)講,Superpave瀝青路面碾壓包括初壓復(fù)壓終壓三個(gè)階段 2.6 橫向施工接縫 橫向施工接縫全部采用平接縫用三米直尺沿縱向位置,在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置,用石筆劃線后切割機(jī)切割并鏟除:繼續(xù)攤鋪時(shí),應(yīng)將切割時(shí)遺留的灰漿擦洗干凈,并涂上少量的粘層乳化瀝青,攤鋪機(jī)熨平板從接縫后起步攤鋪;碾壓時(shí)考慮高速公路養(yǎng)護(hù)區(qū)域限制和特殊性,采用雙鋼輪壓路機(jī)向兩側(cè)進(jìn)行斜向約450碾壓,從先鋪路面上逐漸移向新鋪層面無(wú)論碾壓橫向接縫或縱向接縫,應(yīng)當(dāng)記住的重要一點(diǎn)是壓路機(jī)在冷路面一側(cè)碾壓時(shí)絕不要振動(dòng),因?yàn)檫@會(huì)使己壓實(shí)的路面綻裂,使接縫受到損壞 2.7 開(kāi)放交通及其它 (1)鋪筑好的瀝青面層嚴(yán)格控制交通,做好保護(hù),保持整潔,不得造成污染,嚴(yán)禁在鋪筑好的瀝青層上走動(dòng)行駛車(chē)輛堆放施工垃圾等 (2)熱拌瀝青混合料路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻到周?chē)孛鏈囟葧r(shí)(最好隔夜),并將路面所有施工機(jī)械人員撤離后方可開(kāi)放交通 (3)當(dāng)攤鋪時(shí)遇雨或下層潮濕時(shí),嚴(yán)禁進(jìn)行攤鋪工作,