论沥青混凝土路面施工质量控制

2022-11-06

在20世纪80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90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、施工管理力度、试验检测等几个方面来实现。

1 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℃, 100g5S) 的范围在100~120 (0.1mm) ;延度 (5cm/min, 15℃) ) 不小于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℃不小于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:压碎值不大于28%, 洛杉矶磨耗损失不大于30%, 视密度不小于250t/m3, 吸水率不大于2.0%, 对沥青的粘附性不小于4级, 细长扁平状颗粒含量不大于15%, 石料磨光值不小于42BPN等。筛分试验统一使用方孔筛。粗、细集料的区别以236mm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) 不大于12%, 砂当量不小于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:视密度不小于2.50t/m3, 含水量不大于1%, 亲水系数小于1, 无团粒结块现象。现场堆放时注意覆盖, 防雨防尘。矿料各项指标的试验应分批次, 除常规试验外, 料场或料场岩层变化, 必须做矿料试验, 包括工地试验和监理的抽检试验。到场而未做试验的材料, 要单独就近存放, 待检验合格后, 再集中于主料场存放。抗滑表层用集料, 应经水洗、风干后使用。

2 试验段施工

混凝土路面施工依然是一种具有很强“经验性”的作业, 需要实践的结果来验证理论和参数的真实现状。规范提出:“高速公路、一级公路宜在主线路面以外进行试铺。”通常在准备工作充分的情况下, 进行试验段作业的成功概率极大, 另一方面, 只有在主线上进行试验段摊铺, 才体现出实际工程环境一致的真实质量结果, 而主线外的作业永远是“模拟”施工, 难有真正的说服力。

3 路面工程质量控制

3.1 基层平整度的控制

在施工时如何控制好路面的平整度对于不同的基层要区别对待, 对于石灰稳定土作为底基层的平整度控制比较容易, 可用平地机刮平至合格的平整度, 因石灰土作为底基层其平整度要求的标准较低;而对于水泥稳定碎石则不同, 其平整度控制较石灰土难, 要求又较其高, 同时它对面层平整度的影响较大, 面层平整度好坏直接影响到行车的舒适和安全;水泥类稳定材料不像石灰土或石灰、粉煤灰稳定类材料的施工对压实时间要求不严, 水泥类稳定材料的施工受到终压时间的控制, 控制不好就会对强度产生较大的影响, 所以水泥类稳定材料一般接头较多, 影响平整度, 为了能够延长初凝时间, 我们采用缓凝减水剂, 通过现场试验初凝时间平均达到270min, 这样就可以对摊铺长度、压实程序进行设计。

3.2 沥青混凝土面层平整度的控制

影响沥青混凝土面层平整度的因素很多, 如基层的平整度、施工接缝、碾压机具和碾压时间、温度等。基层平整度对面层的影响主要是面层的松铺厚度不一, 压实后压实度不等, 经过一段时间行车后, 平整度会明显下降, 所以要控制好基层的平整度就是这个道理。沥青混凝土碾压时的温度要控制好, 温度过高会产生裂缝和推移现象, 影响使用寿命和平整度;温度过低混合料压实不易充分, 它只有在一定的温度条件和压实方法下, 才能取得良好的压实效果, 初压时采用10t~12t双驱双振压路机, 错轮1/2振压2遍, 后由胶轮压路机复压, 最后用10t双驱双振压路机静压收光, 每个阶段碾压的温度控制在初压120度, 复压110度, 终压105度。施工接缝如处理不好也影响平整度。施工当天结束时用3m直尺在碾压好的接头处检查平整度, 选择合格的横断面, 画上直线, 用切割机切出立茬, 剔除接缝处表面大粒径的石料, 补上细料, 把多余的料弃掉, 并清理干净, 第二天接着施工时, 熨平板放在已压好的路面上, 在路面和熨平板之间垫上木板, 其厚度为松铺厚度, 预热熨平板的温度与运来的混合料一致, 然后开始布料施工。经过这样的处理, 接头处的质量能够得到保证, 平整度也较好。

4 裂缝的防治

(1) 路面基层裂缝的控制。选择收缩性小的水泥稳定类结构做基层, 施工时要考虑到水泥类稳定材料产生裂缝的机理。它产生收缩主要有两个方面的原因, 即温缩和干缩, 而这两者又与材料的含水量和塑性指标有关, 选择材料时要对材料的塑性指标进行试验, 材料的塑性指标在规范允许的范围内方可采购;在施工中可通过采用缓凝减水剂等方法, 尽量使水泥类稳定材料达到最佳含水量, 保证少出或不出裂缝。 (2) 路面面层裂缝的防治。沥青路面非荷载裂缝是低温和疲劳裂缝总和, 它与沥青的品质有关, 主要是沥青的温度敏感性和针入度, 国内外多项试验表明, 针入度指标越高, 温度敏感性越低, 高粘度沥青的温度敏感性较低, 在选择路面材料时就要充分考虑到这些因素, 因为裂缝出现后, 雨水就会沿裂缝下渗, 浸蚀下面的结构层, 降低它的强度, 从而出现严重的路面损坏。