萬潔雯
摘 要:近幾年來,隨著國內(nèi)城市化進程的不斷加快,我國對于公路工程等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)越來越重視。采用瀝青作為膠結(jié)材料的瀝青路面是我國主要的路面形式之一。瀝青路面呈現(xiàn)良好的綜合性能,優(yōu)越的減震吸聲性能,行車舒適等眾多優(yōu)點。瀝青混合料的質(zhì)量將直接影響到公路施工的整體質(zhì)量,因而做好瀝青混合料的試驗檢測工作有著重要的意義。本文先對瀝青混合料的分類進行介紹,再進一步根據(jù)工程實例探討瀝青混合料試驗檢測的質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞:瀝青混合料;試驗檢測;質(zhì)量控制
1 公路工程建設(shè)中瀝青混合料的主要類別
公路工程建設(shè)中瀝青混合料以其獨特的材質(zhì)不僅有良好的力學(xué)性能、耐久性和抗滑性,使得瀝青路面晴天無塵,而且下雨天也不會變得泥濘,并且瀝青混合料還有助于分期修筑路面以及再生利用。從不同的角度看,瀝青混合材料有數(shù)種不同的分類方法:
(1)按礦質(zhì)集料級配類型分為連續(xù)級配瀝青混合料、間斷級配瀝青混合料和開級配瀝青混合料。連續(xù)級配混合料中的礦料按照級配原則,通過一定的比例相互搭配組成。典型代表是粒徑偏細(xì)一些的密級配瀝青混凝土(AC)和粒徑偏粗的瀝青穩(wěn)定碎石(ATB)等。間斷級配混合料是礦料級配中缺若干粒級所形成的瀝青混合料。典型代表是瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)。開級配瀝青混合料主要由粗集料組成,細(xì)集料及填料很少。典型代表是排水式瀝青磨耗層混合料(OGFC)。(2)按瀝青類型分為以石油瀝青為結(jié)合料的瀝青混合料和以焦油(大多為煤焦油)為結(jié)合料的瀝青混合料。(3)按施工溫度分為熱拌熱鋪瀝青混合料、常溫瀝青混合料和溫拌瀝青混合料。其中第一種熱拌熱鋪瀝青混合料又簡稱熱拌瀝青混合料,是由瀝青與礦料經(jīng)過熱態(tài)拌和、熱態(tài)鋪筑而形成的混合料。第二種是在常溫狀態(tài)下,以乳化瀝青或稀釋瀝青與礦料經(jīng)過拌制、鋪筑而形成的常溫瀝青混合料。第三種溫拌瀝青混合料一般要求拌合、碾壓時的溫度比熱拌瀝青混合料降低30℃上下。(4)按空隙率大小分為密實型瀝青混合料(空隙率在3%~6%之間)、多孔透水瀝青混合料(空隙率往往在18%以上)和瀝青碎石混合料(空隙率介于6%~12%之間)。
2 工程實例介紹及相關(guān)質(zhì)量保證制度
上海崇明陳海公路某標(biāo)段白改黑工程主要采用以石油瀝青作為結(jié)合料,礦料級配中的公稱最大粒徑為20mm的熱拌熱鋪型,密級配瀝青混凝土(AC-20C)。和礦料級配中的公稱最大粒徑為13mm,加入瀝青瑪蹄脂填充于礦料之間的間斷級配瀝青混合料(SMA-13)。下面以該工程為例,對其中瀝青混合料試驗檢測的質(zhì)量控制進行探討。
2.1 針對該路段目前現(xiàn)有狀況,白改黑工程內(nèi)容包括
①對機動車道水泥砼路面進行共振碎石化后加鋪瀝青砼面層。②對機動車道瀝青砼路面進行銑刨加罩。③對非機動車道瀝青砼路面進行加罩。④對橋梁橋面加罩1.0cm瀝青磨耗層(含防水粘結(jié)層結(jié)構(gòu)),重做型鋼伸縮縫裝置,維修板梁間鉸縫。
機動車道加鋪瀝青至上而下分別為4cm的SMA-13、7cm~12cm的AC-20C及0.8cm的瀝青碎石纖維封層。機動車道瀝青混凝土路面銑刨加罩二層瀝青自上而下為4cm的SMA-13和6cm的AC-20C。非機動車道加罩具體結(jié)構(gòu)自上而下為4cm的AC-13C和6cm的AC-20C。
該工程需要檢測的項目有:礦質(zhì)集料、鋼筋混凝土用鋼筋、瀝青、瀝青混合料、固結(jié)土、無機結(jié)合料穩(wěn)定材料、道路現(xiàn)場等。其中瀝青混合料檢測試驗有:馬歇爾試驗、車轍試驗、瀝青含量試驗、礦料級配檢驗。
2.2 建立質(zhì)量管理組織,健全責(zé)任制度
聘用專職質(zhì)量負(fù)責(zé)人,檢測人員均持證上崗。成立以該工程檢測負(fù)責(zé)人為首的責(zé)任分工小組,由質(zhì)量負(fù)責(zé)人經(jīng)常督促檢查,保證檢測質(zhì)量始終處于受控狀態(tài),推行試驗檢測全過程質(zhì)量控制,努力提高試驗檢測質(zhì)量控制水平。
為了保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,我們需健全責(zé)任制度,包括兩點,其一是加大對檢測過程的監(jiān)控力度,在檢測工作中全面落實工作標(biāo)準(zhǔn),以提升瀝青混合料檢測質(zhì)量控制的水平;其二是明確各方人員承擔(dān)的責(zé)任,確保每項工作都可以落實到個人,讓各個崗位的工作順利運行。認(rèn)真做送檢材料的檢測工作。強化試驗室的日常管理,配備各類必要的儀器,做好試驗,認(rèn)真、規(guī)范填寫試驗臺帳,人員分工明確,填寫好各類檢查試驗表格,做到資料完整、齊全,實事求是,不弄虛作假。
2.3 材料的見證取樣制度
(1)見證人員應(yīng)是建設(shè)單位或監(jiān)理單位人員,具有相應(yīng)資質(zhì)。(2)見證人員必須經(jīng)培訓(xùn)考核合格,取得“見證人員證書”,并在建設(shè)行政主管部門委托的工程質(zhì)量機構(gòu)備案。(3)取樣時,見證人員必須在現(xiàn)場見證施工人員進行現(xiàn)場取樣,并在試樣上做出標(biāo)志、封存,共同簽字。(4)見證人員必須和收樣人員一起,將試件樣品送達(dá)我公司檢測。(5)見證人員應(yīng)向我單位出示“見證人員證書”及見證人書面授權(quán)書,必須在檢測單位委托單上簽字。
2.4 實驗室管理制度
(1)試驗室是進行試驗檢測分析、保存試驗儀器用具和出具試驗資料的重要場所。應(yīng)保持嚴(yán)肅安靜.非本試驗檢測人員未經(jīng)許可,不得入內(nèi)。(2)試驗室內(nèi)應(yīng)保持清潔、整齊,按指定位置安放試驗器具。(3)正確使用儀器設(shè)備,經(jīng)常維護,不用時要及時切斷電源。(4)為保證試驗結(jié)論準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)真實。試驗人員必須按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范排除各種干擾,做到實事求是。(5)試驗原始記錄應(yīng)做到詳細(xì)、整潔,并用鋼筆填寫及簽名。(6)試驗檢測報告須經(jīng)檢測人、審核人和批準(zhǔn)人簽字,加蓋公章后方可有效。(7)試驗委托單、派工單、原始記錄和檢測報告一并歸檔保存。(8)儀器與設(shè)備應(yīng)明確責(zé)任人,注意維護保養(yǎng)。(9)檢測員在檢測過程中,必須依據(jù)科學(xué)合理規(guī)范的試驗流程進行檢測,既要明確分工,又要相互配合,使檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時。
在試驗檢測工作中,需制定完善的檢測制度,并在過程中及時發(fā)現(xiàn)問題并糾正,提高檢測與工程的質(zhì)量。
3 瀝青混合料試驗檢測的質(zhì)量控制
陳海公路某標(biāo)段白改黑工程機動車道SMA-13中摻入0.4%多功能改性劑和0.35%顆粒狀木質(zhì)纖維素,AC-20C中摻入0.4%抗車轍劑。生產(chǎn)配合比應(yīng)以目標(biāo)配合比設(shè)計的集料級配和瀝青用量為基礎(chǔ)。根據(jù)各熱料倉的篩分結(jié)果進行設(shè)計。特別是應(yīng)注意對集料尺寸規(guī)格化的控制,熱料倉取樣時拌和機生產(chǎn)應(yīng)調(diào)整至正常工作狀態(tài)使樣品具有代表性。
取最佳瀝青用量及其±0.3%三個瀝青用量進行馬歇爾試驗。最終確定生產(chǎn)用瀝青用量,各熱料倉碎石、砂和礦粉的供料比例。經(jīng)過設(shè)計確定生產(chǎn)用標(biāo)準(zhǔn)配合比在施工工程中不得隨意變更。若遇進場材料發(fā)生變化并經(jīng)檢測瀝青混合料的礦料級配、馬歇爾技術(shù)指標(biāo)不符合要求時,應(yīng)及時進行試驗、調(diào)整,使瀝青混合料質(zhì)量符合設(shè)計要求并相對穩(wěn)定。
3.1 馬歇爾試驗
馬歇爾穩(wěn)定度試驗和浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗,用于檢測瀝青路面施工質(zhì)量和瀝青路面抵御水損害時的能力。質(zhì)量控制點:①必須有技術(shù)并具備一定經(jīng)驗的檢測員制件,每個試件擊實完成后要用游標(biāo)卡尺測出試件高度,以此為依據(jù)調(diào)整試件擊實所需的數(shù)量,不符合標(biāo)準(zhǔn)的試件應(yīng)廢棄,以縮小試驗數(shù)據(jù)的差異。②從恒溫水槽中取出試件至測出最大荷載值的時間,不得超過30s,以保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。③當(dāng)一組測定值中某個測定值與平均值之差大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時,該測定值應(yīng)予舍棄,并以其余測定值的平均值作為試驗結(jié)果。當(dāng)試件數(shù)目n為3、4、5、6個時,k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。
3.2 車轍試驗
車轍試驗用于測定瀝青混合料的高溫抗車轍能力,供瀝青混合料配合比設(shè)計的高溫穩(wěn)定性檢驗使用。在溫度相同條件下,評價混合料抗車轍性能的方式為:相對變形與蠕變率相結(jié)合的方式,如果相對變形差異大于蠕變率差異,則抗車轍性能就會較低,如果相對變形差異小于蠕變率差異,則抗車轍性能就會較高。質(zhì)量控制點:①同一瀝青混合料或同一路段的路面,至少平行試驗3個試件,當(dāng)3個試件動穩(wěn)定度變異系數(shù)小于20%時,取其平均值作為試驗結(jié)果。變異系數(shù)大于20%時應(yīng)分析原因,并追加試驗。②試驗報告應(yīng)注明試驗溫度、試驗輪接地壓強、試件密度及試件制作方法等。
3.3 瀝青含量試驗
瀝青混合料瀝青含量試驗主要有離心分離法和燃燒爐法。該項目采用離心分離法。質(zhì)量控制點①若瀝青混合料的穩(wěn)定度與孔隙率都比較低,則要最大限度地降低瀝青的使用量,但前提是必須保證瀝青膜厚度達(dá)標(biāo)。②若瀝青混合料的穩(wěn)定度能夠達(dá)到要求,但孔隙率比較低,此時所采取的調(diào)整辦法為:最大限度降低瀝青的使用量或適當(dāng)處理主骨料,以此改善混合料的孔隙率。
3.4 礦料級配檢驗
為了保證瀝青路面的施工質(zhì)量,瀝青路面施工過程中的瀝青混合料的礦料級配需滿足設(shè)計需要。質(zhì)量控制點①按試驗步驟嚴(yán)格篩分,分別計算礦料的分計篩余百分率、累計篩余百分率和通過百分率等內(nèi)容。②同一混合料至少取兩個試樣平行篩分試驗兩次,繪制礦料組成級配曲線,評定該試樣的顆粒組成。
陳海公路某標(biāo)段白改黑工程的礦料級配中發(fā)生斷檔,未滿足設(shè)計要求。因而造成孔隙率較低。明確發(fā)生問題的原因后,施工方針對性地采取措施,重新調(diào)整礦料級配,并再次送樣檢測,最終保證了瀝青混合料的各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
4 結(jié)束語
綜上所述,瀝青混合料試驗檢測技術(shù)為公路工程質(zhì)量提供重要保障,公路工程瀝青路面的質(zhì)量、使用性能與其有直接的關(guān)系,公路工程瀝青路面的施工質(zhì)量要想得到保證,就必須認(rèn)真對待瀝青混合料試驗檢測工作,科學(xué)合理的制定試驗方案,有效確定檢測參數(shù),使試驗檢測數(shù)據(jù)更具準(zhǔn)確性,以此延長公路使用期,提高公路管理養(yǎng)護工作的效率。
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