本人多年以来一直从事沥青混凝土路面施工工作,通过在宁马高速公路、宁合公路高速化改造、宁高高速公路二期工程、绕城公路高速改造(一期)工程、疏港一级公路等多项工程的路面施工,积累了一定的实际工作经验,对沥青混凝土路面施工质量的控制谈一点看法。 1 原材料的质量控制
在沥青混凝土路面工程施工的准备阶段,原材料的质量检查应当是质量控制工作的主要内容,因为原材料的质量是影响沥青混凝土路面质量的根本因素。在这阶段应当对选定的石料、矿粉、沥青按照规范进行质量检查,对于不合格的原材料坚决不允许使用。同时,对石料、矿粉的选定还须考虑到采石场的产量,沥青混凝土路面施工具有大规模、机械化施工的特点,日生产量大,如果因为原材料的供应不足而影响施工日进度,这实际也对沥青混凝土路面的质量造成影响。在此基础上方可进行沥青混合料的配合比设计工作。而对沥青混合料的配合比设计必须进行同步验证,需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,应严格按照沥青混合料的配合比设计确定的石料、油石比、级配生产施工。
2 基层表面的清理与检查 2.1 清洁
施工前用扫帚等工具清扫路面基层表面,要达到干燥、清洁、无松散石料、灰尘与杂质,清理宽度应至摊铺沥青混凝土面层边缘以外至少30㎝。对局部被水泥等杂物污染并冲刷不掉的路面污染物应用人工将其凿除。
2.2 检查路面基层的高程和平整度 按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98),路面基层的纵断高程和平整度若不符合要求应制订处理方案,报审批。
(1)若二灰碎石局部松散,凹凸不平可凿除后用素混凝土填平;
(2)若路面基层纵断面高程超过设计标准,应进行纵断高程调整;
(3)若横坡超过设计要求,应按0.1%渐变设过渡段调整。
2.3 沥青下承层的质量检验 按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)对下承层的外观与内在质量进行全面检查,对局部缺陷(如严重离析、开裂等),应按规定修复补救,并将缺陷及修复情况整理存档备案。 3 施工人员
成立项目经理部,严密组织,加强管理,保证质量,每道工序、每个施工环节都应当配备专门人员负责,在这里尤其应当强调在高等级公路沥青混凝土路面施工中,施工经验对于工程质量的影响是很关键的,因此我们一贯强调施工和管理人员技能及经验的积累,而且在施工过程中决不随意调换施工骨干人员,以保证沥青混凝土路面施工的连续性与质量的可靠性。 4 试铺段施工
在进行大规模施工之前,应当用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求,在严密的监督和质量控制下进行试铺,试铺段长度200~500m,并通过试铺解决以下问题:
(1)进行生产配合比验证,确定标准生产配合比;
(2)确定摊铺机的操作方式,包括摊铺温度、速度、振动振捣强度、自动找平方式;
(3)选择压实机具,确定碾压组合、压实顺序、碾压温度、速度及遍数; (4)确定松铺系数;
(5)确定施工产量及每天作业段长度; (6)横向工作缝的处理方法;
(7)做出试铺段试铺总结,报监理审批后作为正式开工的依据。
5 施工阶段的质量控制 5.1 沥青混合料拌制 5.1.1 生产流程 5.1.2 各环节控制 (1)拌和温度。
拌和时沥青的温度在160~170℃左右,由于常温的矿粉是与矿料同时加入的,为保证矿料的拌和温度,矿料的进料温度控制在175~190℃,混合料出厂温度以155~170℃为宜。
(2)拌和料不得使用回收粉尘,粉尘必须排放出去。用于生产沥青混凝土的矿粉必须存放于拌和机石粉灌中,保持干燥,呈自由流动状态。 (3)工地试验室每天对拌和物性能、集料级配和沥青用量进行抽样检验2次,拌和料各项性能指标必须与试铺合格产品相符。
(4)拌和料应均匀一致,无花白、结团成块或严重的粗细料分离现象,严禁不合格的 产品出场。
(5)多雨潮湿气候时,生产沥青混合料所需集料(尤其是石屑)应堆放在干燥储存,当细集料需要量少又受雨潮湿使冷料仓供料困难时,尽量不按排施工。
5.2 沥青混合料动输
混合料尽可能采用大吨位自卸汽车运输,运输车的数量,根据生产能力、车速、运距等情况综合考虑,合理配臵,并留有适量富余的备用。在运输过程中,应注意做好以下几点: (1)为了确保摊铺温度,并防止漏料造成污染和防雨,
所有沥青混合料的运输车辆都有用油覆盖。 (2)运输车装料前必须将车箱清理干净,车箱底板及周壁要涂一薄层油水混合液(柴油:水
(3)拌和机向运料车卸料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位臵,以减少离析现象。 (4)自卸车车箱后挡板卡扣必须保持清洁,易于卡紧、开启,以防车辆在运输途中漏料,造成材料浪费和路面污染。
(5)倒车卸料时,要避免汽车撞击摊铺机,指定专人指挥车辆,在摊铺机前10~30㎝处停车,卸料过程中应挂空档靠摊铺机推动前进。 (6)沥青混合料运到现场的温度不得低于130~150℃。已经结团或受雨淋的混合料不得摊铺。
(7)运输车在返回途中,料斗要落下,以免发生事故和余料漏污染路面。
(8)料车中残余混合料运离摊铺现场,在指定地点集中清除,当天施工产生的废料当天运出工地。
5.3 沥青混合料摊铺
(1)施工段采用摊铺机整幅摊铺。加宽段采用摊铺机梯队作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20㎝宽暂不碾压,作为后面摊铺的高程基准面,并有5~10㎝左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15㎝以上。
(2)为确保沥青混凝土路面平整度、厚度达到设计要求,上面层摊铺采用走雪橇方式控制摊铺层厚度和平整度,摊铺机安装移动式自动找平基准装臵。
(3)为减少施工横缝,应保证每层每天至少摊铺1.5km。
(4)摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的摊铺速度、振动、振捣频率匀速前进,严禁中途变速或停顿。
(5)每天开始摊铺前,熨平板必须预热,预热温度不得低于70℃。
(6)机械摊铺过程中,不得用人工反复修整。但在下列情况下,可用人工局部找补、更换混合料或人工摊铺。
①横断面不符合要求或摊铺带边缘局部缺料; ②构造物接头部位缺料。
人工修整必须在现场主管人员专门指导下进行,认真调整,局部换料,仔细修补,同已铺混合料接顺,不留明显印迹和差异。如遇摊铺机本身原因导致严重缺陷,应立即停止摊铺。人工修整时,不允许站在热混合料上操作。
(7)摊铺好的沥青混合料在未经压实前,施工人员不得踩踏。
(8)摊铺遇雨时,应立即停止施工,并在雨后清除未压实成型的混合料。 5.4 沥青混合料的压实及成型
(1)沥青混合料压实以试铺段确定的碾压组合和速度,紧接摊铺后进行,分为初压、复压、终压三个阶段进行,一般高速公路沥青混凝土路面采用钢轮压路机和轮胎压路机联合作业完成压实工作。 (2)碾压分段进行,分段长度控制在30~50m,即一段初压,一段复压,一段终压,段与段之间应设标志,并指定专人负责移动,便于司机辨认。 (3)初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(≰8t)在混合料摊铺后进行稳压, 每台压路机至少碾压一遍,碾压速度2~3km/h。
(4)复压采用3台重型轮胎压路机碾压,每台压路机至少碾压二遍,碾压速度4.5~5.5km/h。
(5)终压采用1台轻型双钢轮压路机和1台重型双钢轮压路机静压。每台压路机至少碾压一遍,碾压速度5~7km/h。
(6)压路机起动、停止必须减速缓慢进行,不得急刹车。
(7)压路机加水时,应行驶到已复压的沥青混凝土路面边缘停放,加水后应就地来回碾压平整后再离开原位。
(8)相邻碾压应重叠1/3~1/2轮宽,压路机转向角度不得大于35°。
(9)初压后的沥青混凝土面层不得产生推移、开裂现象;复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹;终压后要求表面平整,光洁,颜色均匀一致,无明显轮迹。
(10)对压路机无法压实的边缘及构造物接头处应采用小型压路机或振动夯压实。
(11)施工过程中禁止对路缘石及硬化土路肩造成污染,胶轮压路机碾压时需距路缘石边缘5㎝左右。 (12)当天碾压的沥青混合料面层应封闭交通,不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。 5.5 接缝处理
(1)由于采用整幅摊铺,因此无纵缝。 (2)横向施工缝采用平接缝,在摊铺段端部的3m直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位臵,用切缝机切齐铲除;继续摊铺时,应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺熨平板从接缝处起步摊铺。 (3)接缝处碾压时用钢轮压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层,碾压
后用3m直尺检查平整度是否达到要求。
(4)上下面层的横向接缝必须错位1m以上,横向施工缝应远离桥梁毛勒缝20m以外,不得设在毛勒缝处,以确保毛勒缝两边路面的平顺。 5.6 施工遇雨的处理
沥青混合料面层雨天不施工。如在施工过程中遇雨,采取以下措施:
(1)现场立即停止摊铺,用油布等把摊铺机包括料斗部分全部覆盖;
(2)运输车及时盖上油布,并立即通知拌和车间停止拌和;
(3)已摊铺部分加紧碾压,尽快完成;
(4)雨过后,如摊铺机前地面干燥、无积水,摊铺机料斗内的沥青混合料温度能满足最低温度要求,可以把已运到工地的混合料铺完,是否继续拌和、摊铺,应根据气候情况研究决定。如果地面潮湿,储料内沥青混合料温度低于最低温度标准,则应丢弃。摊铺后未经碾压密实即遭雨淋的沥青混合料全部清除。 6 检测
对于铺筑完成的路面由专人严格按照部颁标准《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)进行检测,主要包括以下几个方面内容:
(1)原材料的质量检查:包括沥青、精集料、细集料、填料。
(2)混合料的质量检查:油石比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、混合料出厂温度、运到现场温度、初压温度、碾压终了温度;混合料拌和均匀性。
(3)面层质量检查:厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、偏位、摊铺的均匀性。 (4)施工完的面层及时报验。
(5)不符合标准的部位,能够修补的要及时修补,无法补救的必须返工,决不含糊。
1原材的质量控制
在沥青混凝土路面工程施工的准备阶段,原材料的质量检查应当是质量控制工作的主要内容,因为原材料的质量影响沥青混凝土路面质量的根本因素。在这阶段应当对选定的石料、矿粉、沥青按照规范进行质量检查,对于不合格的原材料坚决不允许使用。同时,对石料、矿粉的选定还须考虑到采石场的产量,沥青混凝土路面施工具有大规模、机械化施工的特点,日生产量大,如果因为原材料的供应不足而影响施工日进度,这实际也对沥青混凝土路面的质量造成影响。在此基础上方可进行沥青混合料的配合比设计工作。而对沥青混合料的配合料的配合比设计必须进行同步验证,需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,严格按照沥青混合料的配合比设计确定的石料、油石比、级配生产施工。
2基层表面的清理与检查 2.1清洁
施工前用扫帚等工具清扫路面基层表面,要达到干燥、清洁、无松散石料、灰尘与杂质,清理宽度应至摊铺沥青混凝土面层边缘以外至少30mm。对局部被水泥等杂物污染并冲刷不掉的路面污染物应用人工作将其凿除。
2.2检查路面基层的高程和平整度 按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98),路面基层的纵断高程和平整度若不符合要求应制定处理方案,报审批。 (1)若二灰碎石局部松散,凹凸不平右凿除后用素混凝土填平; (2)若路面基层纵断面高程超过设计标准,应进行纵断高程调整;
(3)若横坡超过设计要求,应按0.1%渐变设过渡段调整。
2.3沥青下承层的质量检验
按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)对下承层的外观与内在质量进行全面检查,对局部质量缺陷及修复情况整理存档备案。 3施工人员
成立项目经理部,严密组织,加强管理,保证质量,每道工序、每个施工环节都应当配备专门人员负责,在这里尤其应当强调在高等级公路沥青混凝土路面施工中,施工经验对于工程质量的影响是很关键的,因此我们一贯强调施工和管理人员技能及经验的积累,而且在施工过程中决不随意调换施工骨干人员,以保证沥青混凝土路面施工的连续性与质量的可靠性。 4试铺段施工
在进行大规模施工之前,应当用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求,在严密的监督和质量控制下进行试铺,试铺段长度200~500m,并通过试铺解决以下问题: (1)进行生产配合比验证,确定标准生产配合比; (2)确定摊铺机的操作方式,包括摊铺温度、速度、振动振捣强度、自动找平方式;
(3)选择压实机具,确定碾压组合、压实顺序、碾压温度、速度及遍数; (4)确定松铺系数;
(5)确定施工产量及每天作业段长度; (6)横向工作缝的处理的方法; (7)做出试铺段试铺总结,报监理审批后作为正
式开工的依据。
5施工阶段的质量控制 5.1沥青混合料拌制 5.1.1生产流程 5.1.2各环节控制 (1) 拌和温度。
拌和时沥青的温度在160~170℃左右,由于常温的矿粉是与矿料同时加入的,为保证矿料的拌和温度,矿料的进料温度控制在175~190℃,混合料出厂温度以155~170℃为宜。 (2)拌和料不得使用回收粉尘,粉尘必须排放出去。用于生产沥青混凝土的矿粉必须存放于拌和机石粉罐中,保持干燥,呈自由流动状态。 (3)工地试验室每天对拌和料性能、集料级配和沥青用量进行抽样检验2次,拌和料各项性能指标必须与试铺合格产品相符。
(4)拌和料应均匀一致,无花白、结团成块或严重的粗细料分离现象,严禁不合格的产品出场。 (5)多雨潮湿气候时,生产沥青混合料所需集料(尤其是石屑)应堆放在干燥储存处,当细集料需在量少受雨潮湿使冷料仓供料困难时,尽量不按排施工。
5.2沥青混合料运输
混合料尽可能采用大吨位自卸汽车运输,运输车的数量,根据生产能力、车速、运距等情况综合考虑,合理配臵,并留有适量富余的备用。在运输过程中,应注意做好以下几点。 (1)为了确保摊铺温度,并防止漏料造成污染和防雨,所有沥青混合料的运输车辆都用油布覆盖。 (2)运输车装料前必须将车箱清理干净,车箱底板及周壁要涂一薄层油水混合液(柴油:水<1:3,防止混合料粘连。 (3)拌和机向运料车卸料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位臵,以减少离析现象。 (4)自卸车车箱后挡板卡必须保持清洁,易于卡紧、开启,以防止车辆在运输途中漏料,造成材料浪费和路面污染。
(5)倒车卸料时,要避免汽车撞击摊铺时,指定专人指挥车辆,在摊铺机前10~30cm处停车,卸料过程中应挂空档靠摊铺机推动前进。
(6)沥青混合料运到现场的温度不得低于130~150℃。已经结团或受雨淋的混合料不得摊铺。
(7)运输车在返回途中,料斗要落下,以免发生事故和余料外漏污染路面。 (8)料车中残余混合料运离摊铺现场,在指定地点集中清除,当天施工产生的废料当天运出工地。 5.3沥青混合料摊铺 (1)施工段采用摊铺机整幅摊铺。加宽段采用摊铺机梯队作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混
合料部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后面摊铺的高程基准面,并有5~10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15cm以上。 (2)为确保沥青混凝土路面平整度、厚度达到设计工求,上面层摊铺采用走雪橇方式控制摊铺层厚度和平整度,摊铺机安装移动式自动找平基准装臵。 (3)为减少施工横缝,应保证每层每天至少摊铺1.5km。 (4)摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的摊铺速度、振动、振捣频率匀速铺前,严禁中途变速或停顿。 (5)每天开始摊铺前,熨平板必须预热,预热温度不得低于70℃。
(6)机械摊铺过程中,不得用人工反复修整。但在下列情况下,可用人工局部找补、更换混合料或人工摊铺:
(1)横断面不符合要求或摊铺带边缘局部缺料; (2)构造物接头部位缺料。
人工修整必须在现场主管人员专门指导下进行,认真调整,局部换料,仔细修补,同已铺混合料接顺,不留明显印迹和差异。如遇摊铺机本身原因导致严重缺陷,应立即停止摊铺。人工修整时,不允许站在热混合料上操作。 (7)摊铺好的沥青混合料在未经压实前,施工人员不得踩踏。 (8)摊铺好的沥青混合料在未经压实前,施工人员不得踩踏。
5.4沥青混合料的压实及成型 (1)沥青混合料压实以试铺段确定的碾压组合和速度,紧接摊铺后进行,分为初压、复压、终压三个阶段进行,一般高速公路沥青混凝土路面采用钢轮压路机和轮胎压路机联合作业完成压实工作。
(2)碾压分段进行,分段长度控制在30~50m,即一段初压,一段复压,一段终压,段与段之间应设标志,并指定专人负责移动,便于司机辩认。 (3)初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(≰8t)在混合料摊铺后进行稳压,每台压路机至少碾压一遍,碾压速度2~3km/h。 (4)复压采用3台重型轮胎压路机碾压,每台压路机至少碾压二遍,碾压速度4.5~km/h。 (5)终压采用1台轻型双钢轮压路机和1台重型双钢轮压路机静压。每台压路机至少碾压一遍,碾压速度5~7km。
(6)压路机起动、停止必须减速缓慢进行,不得急刹车。 (7)压路机加水时,应行驶到已复压的沥青混凝
土路面边缘停放,加水后应就地来回碾压平整后再离开原位。 (8)相邻碾压带应重叠1/3~1/2轮宽,压路机转向角度不得大于35。。 (9)初压后的沥青混凝土面层不得产生推移、开裂现象;复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹;终压后要求表面平整,光洁,颜色均匀一致,无明显轮迹。
(10)对压路机无法压实的边缘及构造物接头处应采用小型压路机或振动夯压实。
(11)施工过程中禁止对路缘石及硬比土路肩造成污染,胶轮压路机碾压时需距路缘石边缘5cm左右。
(12)当天碾压的沥青混合料面层应封闭交通,不得停放任何机械设备或力辆,不得散落矿料、油料等杂物。 5.5接缝处理
(1) 由于采用整幅摊铺,因此无纵缝。 (2)横向施工缝采用平接缝,在摊铺段端部的3m直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位臵,用切缝机切齐后铲除;继续摊铺时,应将接缝接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺机慰平板从接缝处起步摊铺。 (3)接缝处碾压时用钢轮压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层,碾压后用3m直尺检查平整度是否达到要求。
(4)上下面层的横向接缝必须错位1m以上,横向施工缝应远离桥梁毛勒缝20m以外,不得设在毛勒缝处,以确保毛勒缝两边路面的平顺。 5.6施工遇雨的处理
沥青混合料面层雨天不施工。如在施工过程中遇雨的处理: (1)现场立即停止铺,用油布等把摊铺机包括料斗部分全部覆盖; (2)运输车及时盖上油布,并立即通知拌和车间停止拌和;
(3)已摊铺部分加紧碾压,尽快完成;
(4)雨过后,如摊铺机前地面干燥,无积水,摊铺机料斗内的沥青混合料温度能满足最低温度要求,可以把运到工地的混合料铺完,是否继续拌和、摊铺,应根据气候情况研究决定。如果地面潮湿,储料斗内沥青混合料温度低于最低温度标准,则应丢弃。摊铺后未经碾压密实即遭雨淋的沥青混合料。
沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。
初 压
第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料的温度较高,因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果。通常用6-8T的双轮振动压路机以2KM/H左右速度进行碾压2-3遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。也可以用组合式钢轮-轮胎(四个等间距的宽轮胎)压路机(钢轮接近摊铺机)进行初压。
复 压
第二阶段复压是主要压实阶段。复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压通常用双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机和16T以上的轮胎压路机同进先后进行碾压,也可以用组合式钢-轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压,通常不少于8遍,碾压方式与初压相同。
终 压
第三阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。为保证碾压质量,可用彩旗或
其他标记物放在初压与复压和复压与终压的分界线上,并根据沥青混合料的温度和碾压遍数移动这此标记物,指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。
为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于
稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:
由下而上(沿纵坡和横坡);先静压后振动碾压;
初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮-轮胎压路机,复压使用振动压路机和轮胎压路机;碾压时驱动轮在前,从动轮在后;后退时沿前进碾压的轮迹行驶;压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前推进;压路机折回去在同一断面上,而是呈阶梯形;当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备(包括临时停放压路机),以免产生形变;压实成型的沥青面层完全冷却后才能开放交通。
横向接缝的碾压
横向接缝的碾压是工序中重要一环。碾压时,应先用双轮压路机进行横向(即垂直于路面中心线)碾压,需要时,摊铺层的外侧应放臵供压路机行驶的垫木。碾压时压路机应主要位于已压实的混合料层上,伸入新铺混合料的宽度不超过20CM。接着每碾压一遍向新铺混合料移动约20CM,直到压路机全部在新铺面层上碾压为止。然后进行正常的纵向碾压。在相邻摊铺层已经成
型必须施做冷纵向接缝时,可先用钢轮压路机沿纵横碾压一遍,在新铺层上的碾压宽度为15-20CM,然后再沿横向接缝进行横向碾压。
纵向接缝的碾压
压路机先在已压实路面上行走,同时碾压新
铺混合料10-15CM,然后碾压新铺混合料,同时
跨过已压实路面10-15CM,将接缝碾压密实。
针对沥青混凝土路面施工中的关键环节,有关的技术指标及质量标准以及与此相关的施工管理、监理工作重点,根据自己的经验,工程质量的要求,作了探讨和归纳,希望对同行业人士有些参考价值。
【关键词】沥青混凝土 路面 材料 配合比 质量评定 1.前言
沥青混凝土路面是目前国内高速公路面层普遍采用的结构形式,一般分为下面层、中面层、抗滑层。在二十世纪八十年代末,随着我国改革开放的深入,基础设施建设逐渐兴起,高速公路建设在我国开始实施并在九十年代得到迅速发展。高等级的路面工程正是在这样的情况下大规模使用,在这方面,引进了先进国家的技术、设备,在深入研究的基础上,制定了技术标准和质量标准。建立了较现代化的施工体系和参照FIDIC条款的工程监理制度。高速公路在行业化、系统化方面打下了一定基础。但也感到,就路面面层施工的全过程,有必要在技术管理和实施监理方面不断地具体化,使之更科学、更系统。路面面层的全面质量控制,主要从材料的使用、配合比的设计和混合料的拌和、现场作业、试验检测及评定等几个方面来实现。
2.材料的试验和选定
对高速公路而言,面层材料一般包括重交通道路石油沥青、粗集料、细集料和填料。石油沥青根据设计提供的标号,选用各项指标稳定,符合要求的厂家的产品,或由建设部门指定。在到场的质量控制上,由工地试验室配备足够的试验人员,对每一车沥青的针入度、延度、软化点取样试验。对于AH-110型沥青,其针入度(25℃,100g,5S)的
范围在100~120(0.1mm);延度(5cm/min,15℃)≮100cm;软化点41℃~51℃。AH-90型沥青,针入度(25℃,100g,5S)介于80~100(0.1mm),延度(5cm/min,15℃)≮100cm,软化点42℃~52℃。这两种型号沥青是我省目前常用的。如达不到以上指标要求,必须退货。取样时,取样提斗深入沥青里面,并搅动,使样品均匀。在沥青混合料拌和场地存放时,必须对不同厂家、不同标号的沥青分开存放,且贮存温度严格控制在130℃~180℃之间,用导热油加热。
矿料(即组成混合料的粗集料、细集料和填料)应洁净、干燥、无风化、无杂质,且有一定的级配要求。粗集料(碎石)还应具有足够的强度,耐磨耗性和亲油排水性,具有良好的颗粒形状,宜采用反击式设备破碎加工。抗滑表层由于直接受车辆荷载的反复作用,其粗集料更应达到坚硬、耐磨、抗冲击性好等指标要求。在目前的施工项目中,根据我国制定的标准,粗集料的主要技术指标如下控制:压碎值≯28%,洛杉矶磨耗损失≯30%,视密度≮2.50t/m3,吸水率≯2.0%,对沥青的粘附性≮4级,细长扁平状颗粒含量≯15%,石料磨光值≮42BPN等。筛分试验统一使用方孔筛。粗、细集料的区别以2.36mm为界。细集料宜采用优质砂或机制砂,其质量技术要求为:视密度≮2.50t/m3,坚固性(大于0.3mm部分)≯12%,砂当量≮60%。筛分试验使用标准的方孔筛。填料应选用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土、水锈等杂质应除净,要干燥,洁净。质量技术要求应符合:视密度≮2.50t/m3,含水量≯1%,亲水系数
3.配合比的设计和混合料的拌和
沥青混凝土混合料的配合比设计是保证路面工程质量的极其重要的技术内容,在选定符合要求的材料后方可进行。一般分为三个阶段:目标配合比设计阶段;生产配合比设计阶段;生产配合比验证阶段。目标配合比是用试验合格材料,根据级配根据的用量比例,通过做混合料的马歇尔试验,确定最佳沥青用量。以目标配合比的结果,确定间歇式拌和机各冷料仓的供料比例和进料速度。而生产配合比是取用拌和机二次筛分后进入热料仓的材料筛分,确定材料比例,供拌和机操作室使用。反复调整冷料仓进料比例,使之达到理想状态,再取最佳配合比的最佳沥青用量及最佳沥青用量的〒0.3%,这样三个沥青用量做马歇尔试验,得到生产配合比的最佳沥青用量。根据生产配合比,试拌试铺路面试验段。生产配合比验证是试验段实现的,用试验段使用的混合料及取芯样品做试验,由结果确定标准配合比,来作为生产上控制的依据和质检的标准。
混合料的拌和,对于高速公路和目前石料生产规模小,不统一,不均匀的现状,要求使用间歇式拌和机,经过烘干和二次筛分以后拌和成混合料。控制好冷料仓上料,烘干时间,出料方式等因素,上料时避免将料堆底面的杂质铲起。材料的加热温度由控制室控制,AH-110型沥青在140℃~160℃之间,AH-90型在150℃~170℃之间,矿料温度在160℃~180℃之间,填料不加热。这样,在我省各地区路面施工季节,混合料出厂温度稳定地控制在140℃~160℃之间。如果混合料的温度过高,将影响沥青与矿料的粘结力,甚至造成糊料、色泽暗谈,要禁止使用,在出料后经常检查。拌和时间应经过试拌确定,以达到拌和均匀,所有矿料颗料全部裹覆沥青结合料,不得有团粒和花白料,拌和时间控制在30~50S,其中干拌时间不得小于5S。在出料装车时,安排专人检查,不合格料废掉。控制室应逐盘打印拌和数据资料,以便发现问题时研究参考,并方便监理对工作的检查,混合料拌和是路面工程质量控制的关键性环节。 4.路面面层的施工
路面面层的施工包括下面层、中面层、抗滑层各层次沥青混凝土混合料的摊铺、碾压成型及施工纵向、横向接缝的处理等项内容。摊铺机多采用ABG411、DMG等有自动调节及找平装臵,有振动熨平板,宽度可以调节的大型设备。碾压机械采用双轮钢筒式压路机,三轮钢筒式压路机,轮胎压路机,振动压路机,振动夯板等。摊铺下面层时,应先检查下面基层的质量,如有松散或损坏,应先修补合格。中、下面层采用一侧钢丝绳挂线引导来控制高程,摊铺机自动找平。抗滑层,安装18m的平衡梁,采用等厚度控制,能很好地形成纵向线型和表面的平滑顺适。两台摊铺机联机作业,前后梯次摊铺,纵向接缝搭接5?10cm,两机前后相距20m以内,使搭接处混合料温差小,成为较好的热接缝。摊铺过程中,在受料斗前面的运料车处于脱档自由状态,靠摊铺机推力行使。调整好夯锤的频率和摊铺机行使速度,速度控制在2~3m/min,以与拌和能力及运输能力相吻合,做到连续摊铺,有利于平整度的控制和避免摊铺料的拉动及离析,布料器内混合料的高度要达到布料器净高的2/3以上。混合料运到现场的温度在130℃~165℃之
间,摊铺温度125℃~160℃。运到现场的每车料都要用插入式温度计测温,监理检查测温记录并抽测温度。在摊铺过程中要经常测温,并量测已铺料的松铺厚度,以做好监测。松铺系数一般在1.15~1.25之间,实际数值要在试验段中测定得出。
混合料的压实根据方式和作用的不同,分成三个阶段:初压、复压、终压。初压和终压采取静压的方式,复压采用胶轮揉挤和振动压实,在不同的速度范围内缓慢而均匀地碾压。碾压温度根据试铺试压确定,一般在120℃~140℃范围内。初压应在摊铺后较高温度下进行,避免发生推移、裂动,驱动轮朝向摊铺机。碾压顺序由外向内,由低向高,注意碾压带的重叠。工作过程不能突然改变方向和路线,起动、停止时减速缓慢进行。初压二遍。复压是实现碾压密实的主要过程,碾压遍数经试验确定,不宜少于四遍,但也不能过压,因为过压可能造成骨料挤碎,使质量降低。终压不少于二遍,静压完成,消除轮迹,表面平顺,碾压终了温度在80℃以上。由试验确定碾压组合后,在施工过程中,搞好现场组织监督,对违规操作人员实行警告、处罚等方式,并及时纠正。摊铺、碾压等工作是直接影响路面工程平整、密实等指标的重要因素。
接缝有横向和纵向两种,高速公路应避免纵向冷接缝。由于施工中断及每天施工段落产生的横向冷接缝,应由有经验的人现场指挥,操作工人工作熟练,做到施工前接缝处的表洁干燥,旧面涂刷粘层油与新面粘结,由现场监理人员检查验证。 5.试验检测及质量评定
试验检测贯穿于路面工程的全过程。混合料抽提试验,得出其矿料级配,沥青用量,油石比的实际指标,以监测和指导混合料的拌制。在拌和厂的施工现场取样,按规定数量两面各击实75次,抗滑表层两面各击实50次做成试件,做马歇尔试验,得出稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度、残留稳定度等技术数值,如不符合标准要求,路面工程必须返工。测定压实度的标准密度也由此得到。压实度的检测以钻孔取芯为准,采用单点评定的方法,以核子法作为辅助手段。在铺筑试验段时,建立用钻芯法与核子密度仪法测定密度的对比关系。工作实践中感到,在全过程控制良好,质量比较稳定的情况下,尽可能减少取芯钻孔,而以核子法为主要手段,是保持整体性,减少人为破坏,防止水害的有利措施,但也不可少于1km一个断面三点,核子法可适当加大频率。每层厚度在摊铺中加强实测,现场监理加强抽检。平整度、宽度、纵断高程、横坡度等指标,根据设计文件及有关规范要求来检测、评定。如综合技术指标达不到质量
标准的要求,监理应报请建设部门予以返工处理,但返工段应大于50m,以利于总体质量的保证。压实度要用数理统计的方法,以每公里为评定路段,计算平均压实度,压实度代表值,标准差,变异系数来进行总体评定,确定质量水平。 6.结束语
以上是根据自己在施工及监理工作中的实践,整理形成对沥青混凝土路面面层施工及监理工作的思路,以利于实际工作的具体操作和质量保证的系统性。本人认为,业务水平的扎实,掌握知识的详尽,组织的合理严密,工作的系统连贯、重点突出是施工和监理工作取得成效的关键,也是工程质量得到保证的关键。
本人多年以来一直从事沥青混凝土路面施工工作,通过在宁马高速公路、宁合公路高速化改造、宁高高速公路二期工程、绕城公路高速改造(一期)工程、疏港一级公路等多项工程的路面施工,积累了一定的实际工作经验,对沥青混凝土路面施工质量的控制谈一点看法。 1 原材料的质量控制
在沥青混凝土路面工程施工的准备阶段,原材料的质量检查应当是质量控制工作的主要内容,因为原材料的质量是影响沥青混凝土路面质量的根本因素。在这阶段应当对选定的石料、矿粉、沥青按照规范进行质量检查,对于不合格的原材料坚决不允许使用。同时,对石料、矿粉的选定还须考虑到采石场的产量,沥青混凝土路面施工具有大规模、机械化施工的特点,日生产量大,如果因为原材料的供应不足而影响施工日进度,这实际也对沥青混凝土路面的质量造成影响。在此基础上方可进行沥青混合料的配合比设计工作。而对沥青混合料的配合比设计必须进行同步验证,需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,应严格按照沥青混合料的配合比设计确定的石料、油石比、级配生产施工。
2 基层表面的清理与检查 2.1 清洁
施工前用扫帚等工具清扫路面基层表面,要达到干燥、清洁、无松散石料、灰尘与杂质,清理宽度应至摊铺沥青混凝土面层边缘以外至少30㎝。对局部被水泥等杂物污染并冲刷不掉的路面污染物应用人工将其凿除。
2.2 检查路面基层的高程和平整度 按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98),路面基层的纵断高程和平整度若不符合要求应制订处理方案,报审批。
(1)若二灰碎石局部松散,凹凸不平可凿除后用素混凝土填平;
(2)若路面基层纵断面高程超过设计标准,应进行纵断高程调整;
(3)若横坡超过设计要求,应按0.1%渐变设过渡段调整。
2.3 沥青下承层的质量检验 按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)对下承层的外观与内在质量进行全面检查,对局部缺陷(如严重离析、开裂等),应按规定修复补救,并将缺陷及修复情况整理存档备案。 3 施工人员
成立项目经理部,严密组织,加强管理,保证质量,每道工序、每个施工环节都应当配备专门人员负责,在这里尤其应当强调在高等级公路沥青混凝土路面施工中,施工经验对于工程质量的影响是很关键的,因此我们一贯强调施工和管理人员技能及经验的积累,而且在施工过程中决不随意调换施工骨干人员,以保证沥青混凝土路面施工的连续性与质量的可靠性。 4 试铺段施工
在进行大规模施工之前,应当用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求,在严密的监督和质量控制下进行试铺,试铺段长度200~500m,并通过试铺解决以下问题:
(1)进行生产配合比验证,确定标准生产配合比;
(2)确定摊铺机的操作方式,包括摊铺温度、速度、振动振捣强度、自动找平方式;
(3)选择压实机具,确定碾压组合、压实顺序、碾压温度、速度及遍数; (4)确定松铺系数;
(5)确定施工产量及每天作业段长度; (6)横向工作缝的处理方法;
(7)做出试铺段试铺总结,报监理审批后作为正式开工的依据。
5 施工阶段的质量控制 5.1 沥青混合料拌制 5.1.1 生产流程 5.1.2 各环节控制 (1)拌和温度。
拌和时沥青的温度在160~170℃左右,由于常温的矿粉是与矿料同时加入的,为保证矿料的拌和温度,矿料的进料温度控制在175~190℃,混合料出厂温度以155~170℃为宜。
(2)拌和料不得使用回收粉尘,粉尘必须排放出去。用于生产沥青混凝土的矿粉必须存放于拌和机石粉灌中,保持干燥,呈自由流动状态。 (3)工地试验室每天对拌和物性能、集料级配和沥青用量进行抽样检验2次,拌和料各项性能指标必须与试铺合格产品相符。
(4)拌和料应均匀一致,无花白、结团成块或严重的粗细料分离现象,严禁不合格的 产品出场。
(5)多雨潮湿气候时,生产沥青混合料所需集料(尤其是石屑)应堆放在干燥储存,当细集料需要量少又受雨潮湿使冷料仓供料困难时,尽量不按排施工。
5.2 沥青混合料动输
混合料尽可能采用大吨位自卸汽车运输,运输车的数量,根据生产能力、车速、运距等情况综合考虑,合理配臵,并留有适量富余的备用。在运输过程中,应注意做好以下几点: (1)为了确保摊铺温度,并防止漏料造成污染和防雨,
所有沥青混合料的运输车辆都有用油覆盖。 (2)运输车装料前必须将车箱清理干净,车箱底板及周壁要涂一薄层油水混合液(柴油:水
(3)拌和机向运料车卸料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位臵,以减少离析现象。 (4)自卸车车箱后挡板卡扣必须保持清洁,易于卡紧、开启,以防车辆在运输途中漏料,造成材料浪费和路面污染。
(5)倒车卸料时,要避免汽车撞击摊铺机,指定专人指挥车辆,在摊铺机前10~30㎝处停车,卸料过程中应挂空档靠摊铺机推动前进。 (6)沥青混合料运到现场的温度不得低于130~150℃。已经结团或受雨淋的混合料不得摊铺。
(7)运输车在返回途中,料斗要落下,以免发生事故和余料漏污染路面。
(8)料车中残余混合料运离摊铺现场,在指定地点集中清除,当天施工产生的废料当天运出工地。
5.3 沥青混合料摊铺
(1)施工段采用摊铺机整幅摊铺。加宽段采用摊铺机梯队作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20㎝宽暂不碾压,作为后面摊铺的高程基准面,并有5~10㎝左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15㎝以上。
(2)为确保沥青混凝土路面平整度、厚度达到设计要求,上面层摊铺采用走雪橇方式控制摊铺层厚度和平整度,摊铺机安装移动式自动找平基准装臵。
(3)为减少施工横缝,应保证每层每天至少摊铺1.5km。
(4)摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的摊铺速度、振动、振捣频率匀速前进,严禁中途变速或停顿。
(5)每天开始摊铺前,熨平板必须预热,预热温度不得低于70℃。
(6)机械摊铺过程中,不得用人工反复修整。但在下列情况下,可用人工局部找补、更换混合料或人工摊铺。
①横断面不符合要求或摊铺带边缘局部缺料; ②构造物接头部位缺料。
人工修整必须在现场主管人员专门指导下进行,认真调整,局部换料,仔细修补,同已铺混合料接顺,不留明显印迹和差异。如遇摊铺机本身原因导致严重缺陷,应立即停止摊铺。人工修整时,不允许站在热混合料上操作。
(7)摊铺好的沥青混合料在未经压实前,施工人员不得踩踏。
(8)摊铺遇雨时,应立即停止施工,并在雨后清除未压实成型的混合料。 5.4 沥青混合料的压实及成型
(1)沥青混合料压实以试铺段确定的碾压组合和速度,紧接摊铺后进行,分为初压、复压、终压三个阶段进行,一般高速公路沥青混凝土路面采用钢轮压路机和轮胎压路机联合作业完成压实工作。 (2)碾压分段进行,分段长度控制在30~50m,即一段初压,一段复压,一段终压,段与段之间应设标志,并指定专人负责移动,便于司机辨认。 (3)初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(≰8t)在混合料摊铺后进行稳压, 每台压路机至少碾压一遍,碾压速度2~3km/h。
(4)复压采用3台重型轮胎压路机碾压,每台压路机至少碾压二遍,碾压速度4.5~5.5km/h。
(5)终压采用1台轻型双钢轮压路机和1台重型双钢轮压路机静压。每台压路机至少碾压一遍,碾压速度5~7km/h。
(6)压路机起动、停止必须减速缓慢进行,不得急刹车。
(7)压路机加水时,应行驶到已复压的沥青混凝土路面边缘停放,加水后应就地来回碾压平整后再离开原位。
(8)相邻碾压应重叠1/3~1/2轮宽,压路机转向角度不得大于35°。
(9)初压后的沥青混凝土面层不得产生推移、开裂现象;复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹;终压后要求表面平整,光洁,颜色均匀一致,无明显轮迹。
(10)对压路机无法压实的边缘及构造物接头处应采用小型压路机或振动夯压实。
(11)施工过程中禁止对路缘石及硬化土路肩造成污染,胶轮压路机碾压时需距路缘石边缘5㎝左右。 (12)当天碾压的沥青混合料面层应封闭交通,不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。 5.5 接缝处理
(1)由于采用整幅摊铺,因此无纵缝。 (2)横向施工缝采用平接缝,在摊铺段端部的3m直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位臵,用切缝机切齐铲除;继续摊铺时,应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺熨平板从接缝处起步摊铺。 (3)接缝处碾压时用钢轮压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层,碾压
后用3m直尺检查平整度是否达到要求。
(4)上下面层的横向接缝必须错位1m以上,横向施工缝应远离桥梁毛勒缝20m以外,不得设在毛勒缝处,以确保毛勒缝两边路面的平顺。 5.6 施工遇雨的处理
沥青混合料面层雨天不施工。如在施工过程中遇雨,采取以下措施:
(1)现场立即停止摊铺,用油布等把摊铺机包括料斗部分全部覆盖;
(2)运输车及时盖上油布,并立即通知拌和车间停止拌和;
(3)已摊铺部分加紧碾压,尽快完成;
(4)雨过后,如摊铺机前地面干燥、无积水,摊铺机料斗内的沥青混合料温度能满足最低温度要求,可以把已运到工地的混合料铺完,是否继续拌和、摊铺,应根据气候情况研究决定。如果地面潮湿,储料内沥青混合料温度低于最低温度标准,则应丢弃。摊铺后未经碾压密实即遭雨淋的沥青混合料全部清除。 6 检测
对于铺筑完成的路面由专人严格按照部颁标准《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)进行检测,主要包括以下几个方面内容:
(1)原材料的质量检查:包括沥青、精集料、细集料、填料。
(2)混合料的质量检查:油石比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、混合料出厂温度、运到现场温度、初压温度、碾压终了温度;混合料拌和均匀性。
(3)面层质量检查:厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、偏位、摊铺的均匀性。 (4)施工完的面层及时报验。
(5)不符合标准的部位,能够修补的要及时修补,无法补救的必须返工,决不含糊。
1原材的质量控制
在沥青混凝土路面工程施工的准备阶段,原材料的质量检查应当是质量控制工作的主要内容,因为原材料的质量影响沥青混凝土路面质量的根本因素。在这阶段应当对选定的石料、矿粉、沥青按照规范进行质量检查,对于不合格的原材料坚决不允许使用。同时,对石料、矿粉的选定还须考虑到采石场的产量,沥青混凝土路面施工具有大规模、机械化施工的特点,日生产量大,如果因为原材料的供应不足而影响施工日进度,这实际也对沥青混凝土路面的质量造成影响。在此基础上方可进行沥青混合料的配合比设计工作。而对沥青混合料的配合料的配合比设计必须进行同步验证,需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,严格按照沥青混合料的配合比设计确定的石料、油石比、级配生产施工。
2基层表面的清理与检查 2.1清洁
施工前用扫帚等工具清扫路面基层表面,要达到干燥、清洁、无松散石料、灰尘与杂质,清理宽度应至摊铺沥青混凝土面层边缘以外至少30mm。对局部被水泥等杂物污染并冲刷不掉的路面污染物应用人工作将其凿除。
2.2检查路面基层的高程和平整度 按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98),路面基层的纵断高程和平整度若不符合要求应制定处理方案,报审批。 (1)若二灰碎石局部松散,凹凸不平右凿除后用素混凝土填平; (2)若路面基层纵断面高程超过设计标准,应进行纵断高程调整;
(3)若横坡超过设计要求,应按0.1%渐变设过渡段调整。
2.3沥青下承层的质量检验
按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)对下承层的外观与内在质量进行全面检查,对局部质量缺陷及修复情况整理存档备案。 3施工人员
成立项目经理部,严密组织,加强管理,保证质量,每道工序、每个施工环节都应当配备专门人员负责,在这里尤其应当强调在高等级公路沥青混凝土路面施工中,施工经验对于工程质量的影响是很关键的,因此我们一贯强调施工和管理人员技能及经验的积累,而且在施工过程中决不随意调换施工骨干人员,以保证沥青混凝土路面施工的连续性与质量的可靠性。 4试铺段施工
在进行大规模施工之前,应当用正常施工所需采用的全部设备,按照技术规范要求,在严密的监督和质量控制下进行试铺,试铺段长度200~500m,并通过试铺解决以下问题: (1)进行生产配合比验证,确定标准生产配合比; (2)确定摊铺机的操作方式,包括摊铺温度、速度、振动振捣强度、自动找平方式;
(3)选择压实机具,确定碾压组合、压实顺序、碾压温度、速度及遍数; (4)确定松铺系数;
(5)确定施工产量及每天作业段长度; (6)横向工作缝的处理的方法; (7)做出试铺段试铺总结,报监理审批后作为正
式开工的依据。
5施工阶段的质量控制 5.1沥青混合料拌制 5.1.1生产流程 5.1.2各环节控制 (1) 拌和温度。
拌和时沥青的温度在160~170℃左右,由于常温的矿粉是与矿料同时加入的,为保证矿料的拌和温度,矿料的进料温度控制在175~190℃,混合料出厂温度以155~170℃为宜。 (2)拌和料不得使用回收粉尘,粉尘必须排放出去。用于生产沥青混凝土的矿粉必须存放于拌和机石粉罐中,保持干燥,呈自由流动状态。 (3)工地试验室每天对拌和料性能、集料级配和沥青用量进行抽样检验2次,拌和料各项性能指标必须与试铺合格产品相符。
(4)拌和料应均匀一致,无花白、结团成块或严重的粗细料分离现象,严禁不合格的产品出场。 (5)多雨潮湿气候时,生产沥青混合料所需集料(尤其是石屑)应堆放在干燥储存处,当细集料需在量少受雨潮湿使冷料仓供料困难时,尽量不按排施工。
5.2沥青混合料运输
混合料尽可能采用大吨位自卸汽车运输,运输车的数量,根据生产能力、车速、运距等情况综合考虑,合理配臵,并留有适量富余的备用。在运输过程中,应注意做好以下几点。 (1)为了确保摊铺温度,并防止漏料造成污染和防雨,所有沥青混合料的运输车辆都用油布覆盖。 (2)运输车装料前必须将车箱清理干净,车箱底板及周壁要涂一薄层油水混合液(柴油:水<1:3,防止混合料粘连。 (3)拌和机向运料车卸料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位臵,以减少离析现象。 (4)自卸车车箱后挡板卡必须保持清洁,易于卡紧、开启,以防止车辆在运输途中漏料,造成材料浪费和路面污染。
(5)倒车卸料时,要避免汽车撞击摊铺时,指定专人指挥车辆,在摊铺机前10~30cm处停车,卸料过程中应挂空档靠摊铺机推动前进。
(6)沥青混合料运到现场的温度不得低于130~150℃。已经结团或受雨淋的混合料不得摊铺。
(7)运输车在返回途中,料斗要落下,以免发生事故和余料外漏污染路面。 (8)料车中残余混合料运离摊铺现场,在指定地点集中清除,当天施工产生的废料当天运出工地。 5.3沥青混合料摊铺 (1)施工段采用摊铺机整幅摊铺。加宽段采用摊铺机梯队作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混
合料部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后面摊铺的高程基准面,并有5~10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15cm以上。 (2)为确保沥青混凝土路面平整度、厚度达到设计工求,上面层摊铺采用走雪橇方式控制摊铺层厚度和平整度,摊铺机安装移动式自动找平基准装臵。 (3)为减少施工横缝,应保证每层每天至少摊铺1.5km。 (4)摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的摊铺速度、振动、振捣频率匀速铺前,严禁中途变速或停顿。 (5)每天开始摊铺前,熨平板必须预热,预热温度不得低于70℃。
(6)机械摊铺过程中,不得用人工反复修整。但在下列情况下,可用人工局部找补、更换混合料或人工摊铺:
(1)横断面不符合要求或摊铺带边缘局部缺料; (2)构造物接头部位缺料。
人工修整必须在现场主管人员专门指导下进行,认真调整,局部换料,仔细修补,同已铺混合料接顺,不留明显印迹和差异。如遇摊铺机本身原因导致严重缺陷,应立即停止摊铺。人工修整时,不允许站在热混合料上操作。 (7)摊铺好的沥青混合料在未经压实前,施工人员不得踩踏。 (8)摊铺好的沥青混合料在未经压实前,施工人员不得踩踏。
5.4沥青混合料的压实及成型 (1)沥青混合料压实以试铺段确定的碾压组合和速度,紧接摊铺后进行,分为初压、复压、终压三个阶段进行,一般高速公路沥青混凝土路面采用钢轮压路机和轮胎压路机联合作业完成压实工作。
(2)碾压分段进行,分段长度控制在30~50m,即一段初压,一段复压,一段终压,段与段之间应设标志,并指定专人负责移动,便于司机辩认。 (3)初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(≰8t)在混合料摊铺后进行稳压,每台压路机至少碾压一遍,碾压速度2~3km/h。 (4)复压采用3台重型轮胎压路机碾压,每台压路机至少碾压二遍,碾压速度4.5~km/h。 (5)终压采用1台轻型双钢轮压路机和1台重型双钢轮压路机静压。每台压路机至少碾压一遍,碾压速度5~7km。
(6)压路机起动、停止必须减速缓慢进行,不得急刹车。 (7)压路机加水时,应行驶到已复压的沥青混凝
土路面边缘停放,加水后应就地来回碾压平整后再离开原位。 (8)相邻碾压带应重叠1/3~1/2轮宽,压路机转向角度不得大于35。。 (9)初压后的沥青混凝土面层不得产生推移、开裂现象;复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹;终压后要求表面平整,光洁,颜色均匀一致,无明显轮迹。
(10)对压路机无法压实的边缘及构造物接头处应采用小型压路机或振动夯压实。
(11)施工过程中禁止对路缘石及硬比土路肩造成污染,胶轮压路机碾压时需距路缘石边缘5cm左右。
(12)当天碾压的沥青混合料面层应封闭交通,不得停放任何机械设备或力辆,不得散落矿料、油料等杂物。 5.5接缝处理
(1) 由于采用整幅摊铺,因此无纵缝。 (2)横向施工缝采用平接缝,在摊铺段端部的3m直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位臵,用切缝机切齐后铲除;继续摊铺时,应将接缝接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺机慰平板从接缝处起步摊铺。 (3)接缝处碾压时用钢轮压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层,碾压后用3m直尺检查平整度是否达到要求。
(4)上下面层的横向接缝必须错位1m以上,横向施工缝应远离桥梁毛勒缝20m以外,不得设在毛勒缝处,以确保毛勒缝两边路面的平顺。 5.6施工遇雨的处理
沥青混合料面层雨天不施工。如在施工过程中遇雨的处理: (1)现场立即停止铺,用油布等把摊铺机包括料斗部分全部覆盖; (2)运输车及时盖上油布,并立即通知拌和车间停止拌和;
(3)已摊铺部分加紧碾压,尽快完成;
(4)雨过后,如摊铺机前地面干燥,无积水,摊铺机料斗内的沥青混合料温度能满足最低温度要求,可以把运到工地的混合料铺完,是否继续拌和、摊铺,应根据气候情况研究决定。如果地面潮湿,储料斗内沥青混合料温度低于最低温度标准,则应丢弃。摊铺后未经碾压密实即遭雨淋的沥青混合料。
沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。
初 压
第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料的温度较高,因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果。通常用6-8T的双轮振动压路机以2KM/H左右速度进行碾压2-3遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。也可以用组合式钢轮-轮胎(四个等间距的宽轮胎)压路机(钢轮接近摊铺机)进行初压。
复 压
第二阶段复压是主要压实阶段。复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压通常用双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机和16T以上的轮胎压路机同进先后进行碾压,也可以用组合式钢-轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压,通常不少于8遍,碾压方式与初压相同。
终 压
第三阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。为保证碾压质量,可用彩旗或
其他标记物放在初压与复压和复压与终压的分界线上,并根据沥青混合料的温度和碾压遍数移动这此标记物,指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。
为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于
稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:
由下而上(沿纵坡和横坡);先静压后振动碾压;
初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮-轮胎压路机,复压使用振动压路机和轮胎压路机;碾压时驱动轮在前,从动轮在后;后退时沿前进碾压的轮迹行驶;压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前推进;压路机折回去在同一断面上,而是呈阶梯形;当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备(包括临时停放压路机),以免产生形变;压实成型的沥青面层完全冷却后才能开放交通。
横向接缝的碾压
横向接缝的碾压是工序中重要一环。碾压时,应先用双轮压路机进行横向(即垂直于路面中心线)碾压,需要时,摊铺层的外侧应放臵供压路机行驶的垫木。碾压时压路机应主要位于已压实的混合料层上,伸入新铺混合料的宽度不超过20CM。接着每碾压一遍向新铺混合料移动约20CM,直到压路机全部在新铺面层上碾压为止。然后进行正常的纵向碾压。在相邻摊铺层已经成
型必须施做冷纵向接缝时,可先用钢轮压路机沿纵横碾压一遍,在新铺层上的碾压宽度为15-20CM,然后再沿横向接缝进行横向碾压。
纵向接缝的碾压
压路机先在已压实路面上行走,同时碾压新
铺混合料10-15CM,然后碾压新铺混合料,同时
跨过已压实路面10-15CM,将接缝碾压密实。
针对沥青混凝土路面施工中的关键环节,有关的技术指标及质量标准以及与此相关的施工管理、监理工作重点,根据自己的经验,工程质量的要求,作了探讨和归纳,希望对同行业人士有些参考价值。
【关键词】沥青混凝土 路面 材料 配合比 质量评定 1.前言
沥青混凝土路面是目前国内高速公路面层普遍采用的结构形式,一般分为下面层、中面层、抗滑层。在二十世纪八十年代末,随着我国改革开放的深入,基础设施建设逐渐兴起,高速公路建设在我国开始实施并在九十年代得到迅速发展。高等级的路面工程正是在这样的情况下大规模使用,在这方面,引进了先进国家的技术、设备,在深入研究的基础上,制定了技术标准和质量标准。建立了较现代化的施工体系和参照FIDIC条款的工程监理制度。高速公路在行业化、系统化方面打下了一定基础。但也感到,就路面面层施工的全过程,有必要在技术管理和实施监理方面不断地具体化,使之更科学、更系统。路面面层的全面质量控制,主要从材料的使用、配合比的设计和混合料的拌和、现场作业、试验检测及评定等几个方面来实现。
2.材料的试验和选定
对高速公路而言,面层材料一般包括重交通道路石油沥青、粗集料、细集料和填料。石油沥青根据设计提供的标号,选用各项指标稳定,符合要求的厂家的产品,或由建设部门指定。在到场的质量控制上,由工地试验室配备足够的试验人员,对每一车沥青的针入度、延度、软化点取样试验。对于AH-110型沥青,其针入度(25℃,100g,5S)的
范围在100~120(0.1mm);延度(5cm/min,15℃)≮100cm;软化点41℃~51℃。AH-90型沥青,针入度(25℃,100g,5S)介于80~100(0.1mm),延度(5cm/min,15℃)≮100cm,软化点42℃~52℃。这两种型号沥青是我省目前常用的。如达不到以上指标要求,必须退货。取样时,取样提斗深入沥青里面,并搅动,使样品均匀。在沥青混合料拌和场地存放时,必须对不同厂家、不同标号的沥青分开存放,且贮存温度严格控制在130℃~180℃之间,用导热油加热。
矿料(即组成混合料的粗集料、细集料和填料)应洁净、干燥、无风化、无杂质,且有一定的级配要求。粗集料(碎石)还应具有足够的强度,耐磨耗性和亲油排水性,具有良好的颗粒形状,宜采用反击式设备破碎加工。抗滑表层由于直接受车辆荷载的反复作用,其粗集料更应达到坚硬、耐磨、抗冲击性好等指标要求。在目前的施工项目中,根据我国制定的标准,粗集料的主要技术指标如下控制:压碎值≯28%,洛杉矶磨耗损失≯30%,视密度≮2.50t/m3,吸水率≯2.0%,对沥青的粘附性≮4级,细长扁平状颗粒含量≯15%,石料磨光值≮42BPN等。筛分试验统一使用方孔筛。粗、细集料的区别以2.36mm为界。细集料宜采用优质砂或机制砂,其质量技术要求为:视密度≮2.50t/m3,坚固性(大于0.3mm部分)≯12%,砂当量≮60%。筛分试验使用标准的方孔筛。填料应选用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土、水锈等杂质应除净,要干燥,洁净。质量技术要求应符合:视密度≮2.50t/m3,含水量≯1%,亲水系数
3.配合比的设计和混合料的拌和
沥青混凝土混合料的配合比设计是保证路面工程质量的极其重要的技术内容,在选定符合要求的材料后方可进行。一般分为三个阶段:目标配合比设计阶段;生产配合比设计阶段;生产配合比验证阶段。目标配合比是用试验合格材料,根据级配根据的用量比例,通过做混合料的马歇尔试验,确定最佳沥青用量。以目标配合比的结果,确定间歇式拌和机各冷料仓的供料比例和进料速度。而生产配合比是取用拌和机二次筛分后进入热料仓的材料筛分,确定材料比例,供拌和机操作室使用。反复调整冷料仓进料比例,使之达到理想状态,再取最佳配合比的最佳沥青用量及最佳沥青用量的〒0.3%,这样三个沥青用量做马歇尔试验,得到生产配合比的最佳沥青用量。根据生产配合比,试拌试铺路面试验段。生产配合比验证是试验段实现的,用试验段使用的混合料及取芯样品做试验,由结果确定标准配合比,来作为生产上控制的依据和质检的标准。
混合料的拌和,对于高速公路和目前石料生产规模小,不统一,不均匀的现状,要求使用间歇式拌和机,经过烘干和二次筛分以后拌和成混合料。控制好冷料仓上料,烘干时间,出料方式等因素,上料时避免将料堆底面的杂质铲起。材料的加热温度由控制室控制,AH-110型沥青在140℃~160℃之间,AH-90型在150℃~170℃之间,矿料温度在160℃~180℃之间,填料不加热。这样,在我省各地区路面施工季节,混合料出厂温度稳定地控制在140℃~160℃之间。如果混合料的温度过高,将影响沥青与矿料的粘结力,甚至造成糊料、色泽暗谈,要禁止使用,在出料后经常检查。拌和时间应经过试拌确定,以达到拌和均匀,所有矿料颗料全部裹覆沥青结合料,不得有团粒和花白料,拌和时间控制在30~50S,其中干拌时间不得小于5S。在出料装车时,安排专人检查,不合格料废掉。控制室应逐盘打印拌和数据资料,以便发现问题时研究参考,并方便监理对工作的检查,混合料拌和是路面工程质量控制的关键性环节。 4.路面面层的施工
路面面层的施工包括下面层、中面层、抗滑层各层次沥青混凝土混合料的摊铺、碾压成型及施工纵向、横向接缝的处理等项内容。摊铺机多采用ABG411、DMG等有自动调节及找平装臵,有振动熨平板,宽度可以调节的大型设备。碾压机械采用双轮钢筒式压路机,三轮钢筒式压路机,轮胎压路机,振动压路机,振动夯板等。摊铺下面层时,应先检查下面基层的质量,如有松散或损坏,应先修补合格。中、下面层采用一侧钢丝绳挂线引导来控制高程,摊铺机自动找平。抗滑层,安装18m的平衡梁,采用等厚度控制,能很好地形成纵向线型和表面的平滑顺适。两台摊铺机联机作业,前后梯次摊铺,纵向接缝搭接5?10cm,两机前后相距20m以内,使搭接处混合料温差小,成为较好的热接缝。摊铺过程中,在受料斗前面的运料车处于脱档自由状态,靠摊铺机推力行使。调整好夯锤的频率和摊铺机行使速度,速度控制在2~3m/min,以与拌和能力及运输能力相吻合,做到连续摊铺,有利于平整度的控制和避免摊铺料的拉动及离析,布料器内混合料的高度要达到布料器净高的2/3以上。混合料运到现场的温度在130℃~165℃之
间,摊铺温度125℃~160℃。运到现场的每车料都要用插入式温度计测温,监理检查测温记录并抽测温度。在摊铺过程中要经常测温,并量测已铺料的松铺厚度,以做好监测。松铺系数一般在1.15~1.25之间,实际数值要在试验段中测定得出。
混合料的压实根据方式和作用的不同,分成三个阶段:初压、复压、终压。初压和终压采取静压的方式,复压采用胶轮揉挤和振动压实,在不同的速度范围内缓慢而均匀地碾压。碾压温度根据试铺试压确定,一般在120℃~140℃范围内。初压应在摊铺后较高温度下进行,避免发生推移、裂动,驱动轮朝向摊铺机。碾压顺序由外向内,由低向高,注意碾压带的重叠。工作过程不能突然改变方向和路线,起动、停止时减速缓慢进行。初压二遍。复压是实现碾压密实的主要过程,碾压遍数经试验确定,不宜少于四遍,但也不能过压,因为过压可能造成骨料挤碎,使质量降低。终压不少于二遍,静压完成,消除轮迹,表面平顺,碾压终了温度在80℃以上。由试验确定碾压组合后,在施工过程中,搞好现场组织监督,对违规操作人员实行警告、处罚等方式,并及时纠正。摊铺、碾压等工作是直接影响路面工程平整、密实等指标的重要因素。
接缝有横向和纵向两种,高速公路应避免纵向冷接缝。由于施工中断及每天施工段落产生的横向冷接缝,应由有经验的人现场指挥,操作工人工作熟练,做到施工前接缝处的表洁干燥,旧面涂刷粘层油与新面粘结,由现场监理人员检查验证。 5.试验检测及质量评定
试验检测贯穿于路面工程的全过程。混合料抽提试验,得出其矿料级配,沥青用量,油石比的实际指标,以监测和指导混合料的拌制。在拌和厂的施工现场取样,按规定数量两面各击实75次,抗滑表层两面各击实50次做成试件,做马歇尔试验,得出稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度、残留稳定度等技术数值,如不符合标准要求,路面工程必须返工。测定压实度的标准密度也由此得到。压实度的检测以钻孔取芯为准,采用单点评定的方法,以核子法作为辅助手段。在铺筑试验段时,建立用钻芯法与核子密度仪法测定密度的对比关系。工作实践中感到,在全过程控制良好,质量比较稳定的情况下,尽可能减少取芯钻孔,而以核子法为主要手段,是保持整体性,减少人为破坏,防止水害的有利措施,但也不可少于1km一个断面三点,核子法可适当加大频率。每层厚度在摊铺中加强实测,现场监理加强抽检。平整度、宽度、纵断高程、横坡度等指标,根据设计文件及有关规范要求来检测、评定。如综合技术指标达不到质量
标准的要求,监理应报请建设部门予以返工处理,但返工段应大于50m,以利于总体质量的保证。压实度要用数理统计的方法,以每公里为评定路段,计算平均压实度,压实度代表值,标准差,变异系数来进行总体评定,确定质量水平。 6.结束语
以上是根据自己在施工及监理工作中的实践,整理形成对沥青混凝土路面面层施工及监理工作的思路,以利于实际工作的具体操作和质量保证的系统性。本人认为,业务水平的扎实,掌握知识的详尽,组织的合理严密,工作的系统连贯、重点突出是施工和监理工作取得成效的关键,也是工程质量得到保证的关键。