沥青混凝土面层的质量要点及控制方法

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沥青混凝土面层的质量要点及控制方法摘要：高速公路路面通常采用沥青混凝土形式，其施工质量直接影响到行车的安全性、舒适性及路面使用的耐久性等。本文阐述了热拌沥青混凝土面层在原材料、配合比设计、施工阶段的质量要点以及控制方法。关键词：沥青混凝土面层质量控制要点沥青面层是位于路面基层上最重要的路面结构层，它直接承受车轮荷载和大气自然因素的作用，应具有平整、坚实、耐久及抗车辙、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的综合性能。沥青面层的施工技术复杂，又是具有代表高速公路最终质量标志的工程项目之一，因此在面层施工中必须严格要求，对施工技术标准及施工工艺进行进一步优化，将沥青路面面层施工质量提高到新水平。一、原材料控制材料质量的优劣直接影响到沥青混合料质量，因此，严把工程质量关，首先应从材料着手。热拌沥青混凝土材料一般由集料、沥青、填料（矿粉）组成。下面逐一介绍对各种材料的控制方法。1、粗集料的质量控制（1）热拌沥青混凝土采用碾压成型，细长扁平颗粒在碾压或荷载作用下容易出现断裂，因此热拌沥青混合料路用粗集料应用机轧的石灰石，颗粒形状接近立方体，有棱角，具有足够的强度和耐磨性。（2）碎石与沥青材料应有良好的粘结力，而集料与沥青的粘附性在选材时监理应督促承包商进行试验检测，保证达到4级以上。（3）对进场的集料实地检查，保证集料清洁、干燥、无风化、无杂质。粗集料的粒径规格按照《公路工程集料试验规程》JTJ058—94的规定选用。2、细集料的质量控制（1）热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂。在缺砂地区，监理工程师可允许承包人使用石屑，但用于高速、一级公路沥青混凝土面层的石屑超过天然砂及机制砂的用量，石屑最大粒径宜小于8mm。（2）细集料应与沥青有良好的粘结能力，与沥青粘结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料破碎的机制砂或石屑不宜用于高速、一级公路沥青面层。3、填料的质量控制（1）填料是指在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075的矿物质粉沫。宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性增水性石料经磨细得到的矿粉。高速、一级公路的沥青混凝土面层应采用磨细的石灰石、白云石、大理石等碱性岩石粉。5 （2）进场填料外观不应含泥土、杂质和团粒；小于0.074部分的重量比宜大于80%；亲水系数应小于1.00；含水量应小于1%；矿粉与沥青用量之比取1-1.2为宜。4、沥青的质量控制选用沥青品质的优劣，对热拌沥青混合料的成品质量尤为重要，特别是高等级公路。必须是符合本地区气候特点要求的重交通道路石油沥青，在选用时除符合规定要求外，应重点选用含蜡量低、低温延度大的沥青。。二、配合比设计控制配合比设计分为三个阶段：目标配合比设计阶段，生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段。对三个阶段逐一验证，最终确定沥青混凝土路用的施工配合比。1、目标配合比的验证沥青混合料目标配合比设计是保证公路路面质量的关键因素之一。通过目标配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。（1）监理工程师审查承包人上报的目标配合比设计书中各个参数的设计是否满足规范要求和工程实际需要。矿料级配和最佳油石比的选定是否合理，计算是否准确。（2）对应规范中的集料级配范围并结合相关技术资料和工程实际情况确认集料合成级配，应从石料场选取有代表性的集料，将各种集料混合在一起，进行筛分试验（水洗法），将筛分结果与承包人上报筛分结果进行对照，当两者的级配曲线的线型走势基本一致时，方能认可承包人的集料级配设计。（3）根据承包人上报的目标配合比设计，试验室内配制5组马歇尔试件，用水中重法（密实型沥青混合料），测定沥青混合料试件的视密度，并根据矿料配合比及沥青用量计算理论密度、空隙率、沥青体积百分率、沥青饱和度和矿料间隙率，通过马歇尔稳定度仪测定试件的稳定度和流值。分析各种指标是否符合规范要求，综合考虑当地气候条件、交通量大小、结构层所处层位及作用，粗细集料的密度及吸水率，确认最佳沥青用量。（4）根据各地区交通量、降水量和气候的不同，还应对沥青混合料试件进行抗车辙试验、水稳定试验和高温稳定性试验。2、生产配合比设计与验证2.1生产配合比设计阶段主要任务就是从二次筛分后进入各热料仓的材料取样筛分，以确定各热料仓的材料比例，供拌和控制室使用，要反复调整冷料仓进料仓进料比例，多次进行热料筛分，以达供料平衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±5 0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青用量。（1）为保证二次筛分取样的代表性和真实性，应使拌和楼的上料速度与实际生产时上料速度相一致，也就是说要达到拌和楼平时生产的产量。（2）根据目标配合比设计确定的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%，用确定的生产配合比矿质混合料拌制沥青混合料并进行马歇尔试验，还应综合考虑各种因素，再次确定生产配合比最佳沥青用量。2.2生产配合比验证是对生产配合比设计的检验。拌和楼采用生产配合比进行试拌、铺筑试验段。监理工程师根据承包人上报的试验段铺筑方案进行全过程旁站。试铺结束后，监理工程师对试验段总结报告审查，经钻芯取样试验检测各项技术指标符合设计值，最终确定沥青混凝土路面施工配合比。三、施工阶段控制施工阶段是沥青路面质量形成阶段。此阶段的施工控制将最终决定热拌沥青混凝土路面的铺筑效果以及各项技术指标是否达到设计规范标准。本阶段应着重控制以下几下环节。1、沥青混合料的拌和质量在正常生产过程中，要保证生产的沥青混合料颗粒组成比较均匀且沥青用量变化小。即要求保证沥青混合料具有较稳定的各项技术指标和较稳定的功能。因此要求检测人员每天都要进行马歇尔试验，日产量较高或施工条件有变化时，应增加试验检测的次数，防止发生级配变化和沥青用量的变化。检查沥青混合料的拌和质量宜在拌和厂取样进行三项试验:(1)马歇尔试验;(2)抽提试验;(3)抽提后沥青混合料的筛分试验。2、沥青混合料的拌和温度沥青混合料拌和温度应结合沥青品种及标号，一般将沥青软化点增加110℃为拌和的适宜温度。拌和温度愈高，吸附在集料表面的沥青薄膜被氧化的机会愈大，拌和温度太高混合料在热储仓中储存或运输到现场的过程中沥青会从集料底部泄出，导致沥青含量变化，甚至沥青老化。拌和温度低，一是容易引起沥青拌合不均匀；二是前场摊铺和碾压时温度达不到要求，影响压实度和平整度。3、热拌沥青混合料的运输混合料尽可能采用打吨位自卸汽车运输，运输车的数量，根据生产能力、车速、运距等情况综合考虑，合理配置，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布覆盖。5 （2）运输车装料前必须将车厢清理干净，车厢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）自卸车车厢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。（4）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—30cm处停车，卸料过程中应挂空档靠摊铺机推动前进。（5）运输车在返回途中，料斗要落下，以免发生事故和余料卸漏污染路面。4、沥青混合料摊铺（1）在铺筑混合料之前，必须对下层进行检查，特别应注意下层的污染情况，不符合要求的要进行处理，否则不准铺筑沥青砼。（2）行车道分二幅摊铺，采用摊铺机进行摊铺，摊铺机两侧配置8M自动找平平衡梁。（3）正常施工，摊铺温度不低于130-140℃不超过165℃；在10℃气温时施工不低于140℃，不超过175℃。摊铺前要对每车的沥青混合料进行检验，发现超温料、花白料、不合格材料要拒绝摊铺，退回废弃。（4）摊铺机一定要保持摊铺的连续性，有专人指挥，一车卸完下一车要立即跟上，应以均匀的速度行驶，以保证混合料均匀、不间断地摊铺，摊铺机前要经常保持3辆车以上，摊铺过程中不得随意变换速度，避免中途停顿，影响施工质量。摊铺室内料要饱料，送料应均匀。（5）摊铺机的操作应不使混合料沿着受料斗的两侧堆积，任何原因使冷却到规定温度以下的混合料应予除去。（6）在雨天或表面存有积水、施工气温低于10℃时，都不得摊铺混料。（7）混合料遇到水，一定不能使用，必须报废，雨季施工时千万注意，中面层、表面层采用浮动基准梁摊铺。5、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 （5）终压采用轻型双钢轮压路机和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）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度。（8）初压后的沥青混凝土层面不得产生推移、开裂现象；复压后的沥青混凝土面层表面要求无明显轮迹。（9）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。（10）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5CM左右。（11）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。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》进行检测，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。沥青面层施工技术含量较高，并且由于机械化施工，日进度较快，因此沥青面层施工及监理人员应严格控制施工的各个环节，如此才能保证成品段的质量。四、结束语热拌沥青混凝土质量控制关键在于做好施工前和施工过程中的动态控制，只要准备充分、方法得当、措施到位，就一定能够防止热拌沥青混凝土施工容易出现的质量缺陷，做出合格满意的工程。参考文献：公路沥青路面施工技术规范(JTJ032-94)北京：人民交通出版社5