如何有效控制改性沥青混凝土路面施工质量

'如何有效控制改性沥青混凝土路面施工质量摘要：现行高等级公路路面面层多采用改性沥青混凝土，其施工质量将直接影响到行车的安全性、舒适性，主要还是路面使用的耐久性，对采用改性沥青施工的沥青混凝土路面质量缺陷进行分析，并针对路面施工过程中的质量问题提出了相应的质量控制措施。关键词：改性混凝土路面施工质量缺陷分析控制措施前言某小坑段路面改建工程：旧路调平后基层采用20cm厚5％水泥稳定级配碎石结构。路面采用：下面层7cm厚AC一20C改性沥青混凝土结构，上面层采用5cm厚Ac一16C改性沥青混凝土路面结构。路面从2009年4～7月份施工以来，已完成右半幅通车，全长23．873km。现将沥青混凝土路面施工中的部分缺陷及质量控制的措施阐述如下：1改性沥青路面原材料的技术要求及质量控制(1)普通沥青采用重交通道路A－70石油沥青作为改性沥青的基质沥青。技术指标应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40―2004)要求。(2)改性沥青：采用普通沥青掺入聚合物改性剂在工厂制作后运至工地。9 表1聚合物改性沥青的主要技术要求(3)粗集料粗集料在沥青混凝土中主要起到骨架支撑作用，粗集料的质量对沥青混凝土的强度、耐磨性、抗滑性、高温稳定性及耐久性至关重要。因此要优先选用碱性或中性的玄武石、辉绿岩石料。沥青面层用粗集料质量技术要求，见下表2：(4)细集料宜采用专用的制砂机生产的机制砂，机制砂应洁净、干燥、无风化、无杂质。要求砂当量不小于60％。符合S16的要求，技术要求如表3。表3沥青面层用细集料质量技术要求(5)矿粉改性沥青混凝土路面用的填料宜用石灰岩类的碱性岩石经磨细得到的矿粉。原石料无泥土、杂质，矿粉应干燥、洁净，也可以采用水泥或轻质氧化钙代替。但矿粉必须储放在水泥罐内，被雨淋湿和已结块的矿粉不得使用。对回收粉的使用，如果沥青拌合站混合料内的回收粉经取样试验，其含泥量小于l％时可为矿粉的部分使用。用量不超过填料总量的50％。其余质量要求应与矿粉相同。9 (6)水泥在沥青混凝土中加入适量水泥(2。3％)或加入消石灰来提高沥青与集料的粘附性，从而减小水对路面的损害。2沥青混凝土路面常见的施工质量缺陷类型、成因分析及控制措施沥青混凝土路面常见的质量缺陷类型有：密实度不够、路面平整度差、局部裂纹、表面离析、推移和松散等。2．1密实度不够密实度是沥青混凝土最主要的技术性能指标之一．路面结构层密实度不够，相对空隙率偏大。它直接影响路面的承载能力和抵抗变形的能力，也容易让路表水浸入其中造成结构层的破坏。造成密实度不够的原因一般有如下几个原因：(1)油石比偏小，拌合料温度偏低：(2)混合料的级配没达到生产配合比的要求；(3)压实温度过低：(4)级配曲线中细料出线：(5)压实遍数不够或压实机具偏轻。在施工过程中，为了使沥青混凝土混合料达到要求的密实度．应注意做好如下几个工作：9 (1)严格控制沥青混合料的级配。沥青混合料的生产配合比，应参照目标配合比经试验室多次试验后，并通过试验路段确定。在拌和机械上进行调试时：①冷料仓配合比的控制．冷料用输送带转速控制数量，通过干燥加热进入热料仓，影响冷料进料速度的可控因素一般是细集料的含水量．在堆料场应给细集料表面加以覆盖。尽量使其含水量较低，既可减少其干燥成本，又可使冷料斗出料顺畅速度可控。②热料仓配合比的控制，一般需要经过反复几次调整各仓的进料数量，通过试拌对混合料进行抽提和马歇尔击实试验，检查油石比和密实度。与设计生产配合比对比最后确定。③混合料的控制，为确保其产量应注意调整冷料仓各种原料的进料速度，使之与热料仓所需材料数量相匹配，从热仓进入拌缸的各种材料的用量符合配合比的要求，确保热仓不溢料不待料．达到混合料产量的最大化。(2)严格控制混合料的温度。混合料温度的控制是沥青混凝土路面施工的关键所在，改性沥青(SBS类)矿料加热温度一般为190～220℃．混合料出场温度为170～180℃，如果混合料温度达到195℃应废弃，沥青加热温度在泵入拌和机之前，不低于165℃。但也不能高于175℃。在运输、摊铺和碾压各工序中都必须严格控制温度．拌和好的沥青混合料在运输过程中应加以覆盖，确保摊铺时的温度要求。改性沥青混合料的摊铺温度控制在160～l70℃。摊铺机的熨平板应预热，预热温度不得低于70℃。摊铺后及时碾压。9 (3)保证沥青混凝土的压实度。初压温度不低于150℃。终压温度不低于90℃。在沥青混凝土路面试验路施工时确定压路机的型号、碾压遍数、碾压速度与密实度的基本关系后。实际施工中碾压遍数应不低于试验路段施工确定的遍数，其重叠宽度、碾压速度都必须严格按要求进行。确保沥青混凝土的密实度达到施工规范要求。摊铺宽度为12m时．初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(<14T)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。复压采用3台光轮(<14T)压路机碾压，2台胶轮压路机随后碾压。每台压路机至少碾压两遍，碾压速度4.5～5.5krn／h。终压采用1台轻型双钢轮压路机和l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。压路机起动、停止必须减速缓慢进行．不得急刹车。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。相邻碾压应重叠l／3～1／2轮宽．压路机转向角度不得大于35o。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。沥青路面的碾压振频在30～50Hz之间进行选择．能够得到良好的压实效果。振幅主要影响9 沥青面层的压实深度。当碾压软薄层时．应选用高振频低振幅，而碾压层较厚时，则可在满足低振频的要求下，选取较高的振幅．以获得较高的压实度。对于沥青路面，压路机振幅通常应选择0.4～0.8mm之间的振幅．可以收到良好的压实效果。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。2．2路面平整度差平整度是沥青混凝土路面施工质量与服务水平的重要指标之一．不平整的路面将会大大增加行车阻力，影响行车速度、行车安全和乘车的舒适性。不平整的路面还会积滞雨水．加速路面的破坏。造成路面平整度不合格的原因有：下承层的平整度不合格：纵横向接缝施工工艺不到位：摊铺机、压路机操作不当：沥青混合料不均匀等原因。在施工过程中．为了保证沥青混凝土路面的平整度达到设计规范要求．在施工中应解决如下几个问题：(1)保证下承层的平整度。沥青混凝土路面的铺筑是由摊铺机摊铺，压路机碾压成型。下承层应用摊铺机摊铺，控制松铺厚度一致，摊铺机摊铺后沥青混合料的初始密度应在80～85％，之间．其松铺系数一般为1．2左右。通过熨平板表面平整后．平整度会比下承层有所提高，经过两层沥青混合料的摊铺会使平整度越来越好，所以下承层的平整度越好，面层的平整度才会更好．故沥青混凝土摊铺前基层的平整度控制尤为重要。9 (2)接缝应平顺，不跳车。沥青混凝土路面施工中不可避免地会产生接缝，接缝处理的好坏直接影响路面的使用效果．所以接缝的处理显得很重要。施工段采用两台摊铺机整幅摊铺．摊铺机梯队作业；摊铺机梯队作业时。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接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15cm以上。处理横向接缝时，宜将尾部端面不整齐、高程不合适和温度已相差l0℃以上的混合料，迅速整理成断面整齐和高程合适的尾部阻挡混合料．便于原正常摊铺段碾压密实。第二天继续向前摊铺时用3m直尺检验尾部的平整度。在3m直尺下开始有空隙处切除。然后在铲除的垂直面洒铺粘层油，在摊铺机熨平板与已成型的路面之间垫适当高度的钢板，钢板高度应为松铺厚度和压实厚度之差。如铺5cm厚的沥青混凝土，松铺厚度为6cm，则熨平板和成型路面之问所垫钢板厚度为lcm，以保证摊铺的混合料厚度。接缝处在碾压前应由人工将由于离析产生的粗大颗粒清捡掉．补足相同数量的细料人工找平，碾压时应成45o。斜向碾压，避免热料向前推移。9 (3)消除因机具操作不当因素。首先是摊铺机的控制，摊铺前应保证摊铺机的熨平板、输料器，振动块等配件完好．找平系统状态良好，使摊铺机具有良好的使用性能和工作状态。整平板预热，以保证混合料满足温度要求。摊铺作业时应保证摊铺作业速度均匀连续，也就是“恒定连续工作原则”，它取决于摊铺机的有效能力与拌和设备的实际拌和能力是否匹配。保证摊铺机在整个工作时间内连续恒速地铺筑、要根据拌和设备的产量来确定摊铺速度，产量高时，加大些，产量低时减小些。尽量保持摊铺机恒速和避免摊铺机处于停机待料状态产生横向高低不平的波浪路面。(4)控制沥青混合料的均匀性。①应对原材料的颗粒组成进行严格控制，使所用原材料颗粒均匀。②在沥青混合料经过充分拌和均匀后，在装卸、运输和摊铺过程中防止产生离析．造成混合料不均匀，影响铺筑质量。装料的汽车车厢距离出料口垂直距离应尽量近一些，在车厢的前、中、后分别装料。倒车卸料时鹰；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。在卸料入摊铺机时应保证分料器中的混合料始终饱满，螺旋器的刀片正常．保持混合料在整平板前的高度一致，尽量保持各处混合料的温度一致．使混合料始终保持均匀供料给摊铺机两边。2．3沥青混凝土边缘出现局部裂纹9 沥青混凝土路面施工过程中摊铺边缘容易出现裂纹．究其原因有边缘浮土清洗不彻底、粘油洒布不充分、碾压时油温过低、公路有较大横坡等因素造成沥青混凝土面层边缘和基层粘结力差；加之边缘混合料的热量容易损失造成温度比中间部位低，这都是导致压路机碾压时边缘裂纹的原因。所以在面层施工前应认真清洗基层．晾干后洒铺粘层油，特别注意与构造物的接触面的洒铺到位。碾压时由边部向中部方向进行，这样可防止沥青混凝土边缘出现裂纹。2．4局部出现表面离析、松散和推挤现象沥青混凝土路面常出现的表面离析、松散、推移等现象也是可以通过严格的控制得到改善的。严格控制油石比、及拌料温度。避免摊铺机输料器缺料、尽量铺到边角，减少人工摊铺找平、夯实．可以避免表面离析、麻面。要避免松散现象应保证混合料拌和均匀。不出现沥青成块、集料花白等情况．在装卸料和运输过程中消除混合料的离析，摊铺时受料斗内保持混合料分布均匀。另外通过严格控制基层的质量，防止因基层的强度达不到或基层破坏造成松散、推挤现象。总之：沥青混凝土路面施工质量受施工人员、材料、机械设备及天气诸多因素影响，需要施工前控制和施工过程中的控制，才能完善保证沥青混凝土路面的施工质量。注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看9'