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        瀝青路面精細化施工與質(zhì)量分析控制研究

        2019-03-26 15:10:20卓潘斌
        福建交通科技 2019年1期
        關(guān)鍵詞:施工

        ■卓潘斌

        (福州市公路局福清分局,福清 350305)

        1 引言

        瀝青路面因其平整舒適性備受推崇,在高等級公路得到廣泛引用并逐步向普通公路延伸。但較之水泥路面,瀝青路面的施工質(zhì)量影響因素較多,施工過程各環(huán)節(jié)細節(jié)的把控尤為關(guān)鍵,控制不當易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題甚至病害。

        某一級公路為單向雙車道路面,瀝青路面完工后出現(xiàn)一些常見的問題和病害,通過對其質(zhì)量問題的分析,在此基礎(chǔ)上提出提升瀝青路面施工質(zhì)量的精細化施工和質(zhì)量控制技術(shù)。

        該一級公路瀝青路面的現(xiàn)狀問題如下。

        2 現(xiàn)狀分析

        2.1 平整度

        平整度檢測結(jié)果表明,瀝青上面層平整度σ超過1.2mm,超出JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》的要求。其中內(nèi)側(cè)行車道平整度較好,外側(cè)行車道平整度最差。主要原因有以下幾個方面:

        ⑴未控制好瀝青下面層及基層的平整度;

        ⑵攤鋪過程中隨意變換速度或中途停頓,壓路機未能及時進行碾壓;

        ⑶施工橫接縫處理不當,造成接縫處平整度變差。

        施工過程中平整度的控制現(xiàn)狀不容樂觀,迫切需要通過強化管理、落實班組、責任到人的措施,強化攤鋪前準備工作,加強現(xiàn)場攤鋪和壓實工藝控制,切實提高瀝青路面的平整度。

        2.2 局部離析

        瀝青路面施工過程中局部出現(xiàn)離析現(xiàn)象,表現(xiàn)為表面狀況不均勻,如局部過粗,而其他部分表面過細甚至泛油。局部離析的主要原因分為以下幾個方面:

        ⑴由于原材料的搬運、輸送方式不當或熱集料篩分控制不好,導(dǎo)致材料計量產(chǎn)生偏差,而使集料的級配發(fā)生變化;

        ⑵攤鋪機攤鋪過程中由于機械自身原因造成混合料離析;

        ⑶混合料在運輸及攤鋪過程中溫度不均勻離析,從而使施工性能發(fā)生改變。

        施工過程中局部離析易造成水損壞,迫切需要通過強化管理、落實班組、責任到人的措施,加強運輸、攤鋪和壓實工藝控制,切實減少局部離析。

        2.3 局部壓實度不足

        經(jīng)鉆芯取樣結(jié)果分析,存在個別點壓實度不足的情況。局部壓實度不足的主要原因分為以下幾個方面:

        ⑴處于離析部位,粗集料偏多,細集料偏少;

        ⑵攤鋪過程中停機等料、停機就餐等現(xiàn)象造成瀝青混合料碾壓溫度偏低,進而影響到路面的壓實度。

        施工過程中避免局部壓實度不足需強化施工的精細化管理,加強碾壓工藝控制及對離析部位的處理。

        2.4 局部滲水系數(shù)較大

        經(jīng)現(xiàn)場檢測結(jié)果分析,存在局部滲水系數(shù)較大的情況。局部滲水系數(shù)較大的主要原因分為以下幾個方面:

        ⑴多集中于兩臺攤鋪機接縫左右各約1m的部位,此部位位于螺旋布料器的最外側(cè),粗集料容易集中,離析導(dǎo)致滲水偏大;

        ⑵碾壓不密實,壓實度較差,滲水嚴重;

        ⑶由于構(gòu)造深度較大,路面出現(xiàn)側(cè)滲引起,經(jīng)鉆芯取樣和壓實度的檢測,芯樣密實、壓實度符合要求,不影響路面的耐久性。

        施工過程中保證路面滲水指標需強化施工的精細化管理,加強碾壓工藝控制及對離析部位的處理。

        2.5 上面層攤鋪機搭接處出現(xiàn)油斑

        已完工的瀝青上面層路面,部分路段攤鋪機搭接處出現(xiàn)明顯的油斑。攤鋪機搭接處油斑出現(xiàn)的主要原因分為以下幾個方面:

        ⑴0~3mm細集料的0.075mm的通過率過高,易造成細集料結(jié)團;

        ⑵攤鋪機的仰角等參數(shù)設(shè)置不合理,使攤鋪機搭接部位的細集料粘附增加,出現(xiàn)油斑現(xiàn)象;

        ⑶兩臺攤鋪機搭接寬度不合理,無法遮擋搭接處的油斑效果。

        施工過程中應(yīng)避免上面層縱向拼接縫油斑,加強對0~3mm細集料0.075mm通過率的檢測,強化攤鋪工藝控制。

        2.6 混合料色澤不均勻

        經(jīng)現(xiàn)場檢測,瀝青混合料出現(xiàn)色澤不均勻現(xiàn)象。施工過程中加強原材料的控制,尤其是控制細集料粉塵含量和粗集料表面粘附的粉塵;避免配合比波動,減少施工過程的污染。

        3 控制要點

        3.1 原材料控制

        ⑴安排專人負責粗細集料加工每道工序工藝的管理與監(jiān)督,主要從五個方面進行監(jiān)控:

        ①宕口巖體爆破后,裝載塊石時應(yīng)減少或避免裝入土塊(粒);

        ②第一道破碎機喂料口前的場地應(yīng)及時清理干凈且整潔,并利用篩網(wǎng)過掉塊石中的土塊(粒);

        ③應(yīng)開啟三級整形設(shè)備對粗細集料進行整形,并保持該設(shè)備正常運轉(zhuǎn),檢查整形后碎石的粒形,是否針片狀顆粒含量較多;

        ④保證已安裝的除塵設(shè)備正常運轉(zhuǎn),達到粗細集料0.075mm以下粉塵含量不超標;

        ⑤加工的粗細集料成品堆放場地應(yīng)清理干凈且整潔,做好不同規(guī)格料倉的隔離措施,設(shè)置細集料防雨覆蓋措施。

        ⑵安排專人負責礦粉加工每道工序工藝的管理與監(jiān)督,主要從三個方面進行監(jiān)控:

        ①制造礦粉的原材必須是石灰?guī)r,且清潔干凈,不可含有土塊;

        ②觀察磨細后的礦粉,應(yīng)為灰白色,且摸起來應(yīng)足夠細;

        ③監(jiān)督整個礦粉生產(chǎn)流程,禁止將回收粉用于生產(chǎn)礦粉。

        ⑶安排試驗專人負責每天礦粉和瀝青的取樣并檢測,礦粉檢測頻率應(yīng)為1車1檢;基質(zhì)瀝青檢測頻率應(yīng)為1船1檢;改性瀝青應(yīng)為1車1檢。工地試驗室將每天的檢測結(jié)果及時上報。

        ⑷安排試驗專人定期對粗細集料進行檢測,檢測頻率宜為1天1檢,進料多時應(yīng)加大檢測頻率,遇到原材料規(guī)格突發(fā)變化時,應(yīng)將檢測結(jié)果及時上報,并提出相應(yīng)的整改措施。

        3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計與驗證

        ⑴安排專人對拌和站生產(chǎn)配合比進行日常巡查,熱料倉集料檢測頻率宜為3天1檢,嚴格按規(guī)范要求進行材料取樣和四分法分料,以保證取樣的代表性和試驗的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)熱料倉集料較大變化時及時微調(diào)生產(chǎn)配合比,避免大范圍質(zhì)量缺陷導(dǎo)致重大經(jīng)濟損失。

        ⑵做好工地實驗室設(shè)備的維修保養(yǎng),要求各項指標試驗人員相對固定,并嚴格按照規(guī)范步驟要求(尤其試驗溫度控制)進行試驗操作。

        3.3 拌和工藝控制

        ⑴拌和站負責人及操作手盡快熟悉設(shè)備性能并掌握燃燒器、熱料倉與拌和鍋三點溫度相互關(guān)系,合理控制燃燒器溫度與拌和時間流程,工地試驗室應(yīng)安排1人加強拌和樓每天拌料時礦料加熱溫度控制,避免出現(xiàn)每天開盤拌和的幾盤瀝青混合料超過規(guī)定的廢棄溫度 (195℃)。若出現(xiàn)熱料倉溫度超高或不穩(wěn)定,則先放幾盤溫度超高或不穩(wěn)定的白料,直至熱料倉溫度穩(wěn)定后開始正式拌料。

        ⑵安排試驗專人加強每天拌和樓產(chǎn)量和時間控制,為保證SBS改性瀝青面層混合料拌和的均勻性,拌和產(chǎn)量宜控制不超過額定生產(chǎn)能力的80%,對于瀝青上面層,先加粗細集料、后加SBS改性瀝青、再加纖維與礦粉,總拌和時間不宜少于60s;對于瀝青中下面層,先加粗細集料、后加SBS改性瀝青、再加礦粉,總拌和時間不宜少于45s。

        ⑶拌和站負責人及操作手必須每天打印瀝青拌和樓記錄,并要求每天每鍋輸入計算機EXCEL表格,及時上報總包工程部,保存原始打印記錄。同時,安排試驗專人對當天生產(chǎn)礦料級配和油石比進行總量檢驗,定期(一般3天)做熱料倉篩分,根據(jù)篩分結(jié)果與生產(chǎn)配合比設(shè)計級配,決定第二天生產(chǎn)是否對礦料級配組成比例進行適當微調(diào),由工地試驗室主任提出并經(jīng)后場拌和站監(jiān)理確認。

        ⑷安排試驗專人對拌和站原材料使用進行監(jiān)控,拌和樓回收粉不得當?shù)V粉使用,應(yīng)廢棄并建立經(jīng)監(jiān)理簽認的臺帳。拌和樓上冷料不得出現(xiàn)混料,熱料倉溢出料和空置的熱料倉各檔料不得用作冷料。

        3.4 運輸環(huán)節(jié)控制

        ⑴拌和站安排專人對運輸車輛的車廂清掃干凈,嚴禁有泥沙或其它雜物殘留車廂。為防止混合料與車廂板粘結(jié)導(dǎo)致卸料困難,可在車廂側(cè)板和底部涂1∶3的少量植物油水混合液。

        ⑵拌和站安排專人對瀝青拌和機向運料車放料順序進行監(jiān)控,汽車應(yīng)前后移動,分幾堆裝料,裝料不宜太多、太滿,以減少粗、細集料的分離現(xiàn)象。

        ⑶應(yīng)配備與拌和能力相匹配的自卸式運輸車隊,并安排磅房負責人要求運輸車對車廂內(nèi)的瀝青混合料進行覆蓋,防止溫度過快損失,若不覆蓋或覆蓋不完全可以采取相應(yīng)懲罰措施。

        ⑷管理員對進入攤鋪現(xiàn)場的運料車進行檢查,輪胎上不得粘有泥土等可能污染路面的臟物,必要時應(yīng)用水洗或潮濕土工布清潔輪胎后方可進入施工現(xiàn)場,并按指定的位置調(diào)頭,保證不搓壞封層。對未按照指定位置調(diào)頭的車輛,應(yīng)采取相應(yīng)的懲罰措施。

        ⑸管理員對運輸車輛卸尾料過程中進行管理,嚴禁在封層面上揉搓,并按要求卸在指定應(yīng)急車道處。

        3.5 攤鋪前準備工作

        ⑴特異點的處理方法 (瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長負責)

        ①瀝青攤鋪現(xiàn)場領(lǐng)班組織工人做好橋涵過渡段攤鋪控制。在橋涵端頭過渡段應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求進行施工,提前做好工作面準備,處理好欠壓實、松散、不平整等問題,尤其過渡段下凹處應(yīng)提前補平壓實,并掃除松散材料和所有雜物。配備小型振動壓路機,緊靠橋頭或搭板進行充分壓實。個別平整度較差的斷面或橋涵搭板連接不平順的部位,可適當放慢攤鋪速度,加大夯錘提高初始壓實度。并輔以人工跟蹤加強檢測,在高溫下壓路機強壓消除平整度不理想的路段,也是提高平整度的有效措施;

        ②瀝青攤鋪現(xiàn)場領(lǐng)班組織工人做好特異點前后路段攤鋪控制。在路面狹窄和加寬部分、平曲線半徑過小的匝道、斜交橋頭等攤鋪機不能攤鋪的部位,可輔用人工攤鋪混合料。人工攤鋪應(yīng)嚴格控制操作時間、松鋪厚度、平整度等。

        ⑵瀝青面層攤鋪前準備工作 (瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長負責)

        ①改性乳化瀝青粘層灑布前,瀝青中面層表面必須清掃干凈,即手指觸摸無塵,在瀝青上面層鋪筑當天或提前一天灑布;

        ②粘層改性乳化瀝青技術(shù)指標應(yīng)符合設(shè)計要求,瀝青灑布量應(yīng)控制在0.2~0.3kg/m2(以純?yōu)r青質(zhì)量計),且灑布均勻、無漏灑,粘層灑布后嚴禁無關(guān)車輛在上行駛;

        ③為避免粘封改性乳化瀝青噴灑污染到路緣石上,先覆蓋路緣石,再進行噴灑,灑布后對靠路面的路緣石一側(cè)采用人工涂覆改性乳化瀝青;

        ④將現(xiàn)場攤鋪設(shè)備性能調(diào)試至最佳狀態(tài),并提前打開加熱裝置對熨平板進行加熱,以確保攤鋪時熨平板溫度不低于100℃。

        3.6 攤鋪工藝控制

        瀝青攤鋪現(xiàn)場施工班組長應(yīng)組織工人從以下五個方面來對瀝青路面攤鋪工藝進行控制:

        ⑴攤鋪設(shè)備控制

        ①為保證路面橫坡、減少瀝青混合料溫度損失和提高瀝青混合料攤鋪均勻性,建議各標段采用兩臺攤鋪機梯隊攤鋪作業(yè),正常攤鋪時兩臺攤鋪機間距不宜超過10m,現(xiàn)場攤鋪出現(xiàn)等料時兩臺攤鋪機間距不得超過10m;

        ②瀝青面層宜采用非接觸式紅外平衡梁進行攤鋪自動找平,以保障攤鋪厚度控制的均衡性。

        ⑵攤鋪速度控制

        每臺攤鋪機前應(yīng)預(yù)留2~3輛運料車等待,攤鋪時應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪,攤鋪速度宜控制在2~3m/min范圍內(nèi)。攤鋪速度根據(jù)拌和機的產(chǎn)量、施工機械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度予以調(diào)整,做到緩慢、均勻、連續(xù)攤鋪。做到每天僅在收工時停機一次。

        ⑶螺旋布料器和接料斗操控

        旋轉(zhuǎn)時應(yīng)保持勻速、布料高度不超過2/3以減少離析,攤鋪局部離析處應(yīng)采取必要的撒料或人工清除后用新料填補。控制攤鋪機接料斗的操作程序,減少粗細集料的離析,攤鋪機的集料斗應(yīng)在刮板尚未露出,尚有約10cm熱料時攏料,并做到盡量緩慢,以減少粗集料的快速滑落,導(dǎo)致離析。

        ⑷確定松鋪系數(shù)

        通過試驗段鋪筑壓實確定松鋪系數(shù),根據(jù)現(xiàn)場攤鋪機預(yù)壓實情況,松鋪系數(shù)一般取1.20~1.25(根據(jù)攤鋪設(shè)備的初壓實度不同有所區(qū)別)。攤鋪過程中,應(yīng)隨時檢測松鋪厚度,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即調(diào)整(10m一測)。

        ⑸接縫處理

        ①對于隔天鋪筑的橫向接縫采用立茬毛縫。在鋪設(shè)當天混合料冷卻但尚未結(jié)硬時,用6m鋁合金沿縱向放置測量不少于3處,在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置,(取斷面大值)用鑿巖機或人工用鎬垂直刨除端部層后不足的部分,使接縫能成直角連接,并涂抹改性乳化瀝青;繼續(xù)攤鋪時,刨除的斷面應(yīng)保持干燥,攤鋪機熨平板從接縫處起步攤鋪;碾壓時用鋼輪壓路機進行橫向壓實,從先鋪面層上跨縫逐漸移向新鋪面層。接縫碾壓完畢再縱向碾壓新鋪面層。上、下層橫縫應(yīng)錯開1m以上;

        ②橫向接縫施工時嚴格使用6m鋁合金進行切割找平,以確保接縫平整度。建議單獨給予對橫向接縫施工質(zhì)量進行獎勵或懲罰,以提高現(xiàn)場施工人員的責任心和積極性;

        ③瀝青面層橫向施工縫應(yīng)遠離橋梁伸縮縫20m以外,以確保伸縮縫兩邊鋪裝層表面的平順;

        ④避免瀝青上面層縱向拼接縫油斑。合理設(shè)置攤鋪機的仰角等參數(shù),使攤鋪機搭接部位的細集料粘附較少,減輕油斑現(xiàn)象。合理設(shè)置攤鋪機的攤鋪寬度,將攤鋪機的搭接部位設(shè)置在標線位置,兩臺攤鋪機搭接寬度應(yīng)為10~15cm,可有效降低搭接處的薄弱環(huán)節(jié)影響,同時也可有效遮擋搭接處的油斑效果。

        3.7 壓實工藝控制

        ⑴壓實是保證施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),至少采用3臺雙鋼輪壓路機、2臺膠輪壓路機或5臺雙鋼輪壓路機和1臺小型雙鋼輪壓路機組合碾壓的方式,其中1臺小型壓路機主要用于中分帶邊部碾壓以最大限度提高其壓實度。

        ⑵壓實應(yīng)選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟,并派專人指揮,碾壓段長度30~50m。壓實工藝為:初壓雙鋼輪壓路機靜壓1遍,復(fù)壓雙鋼輪壓路機高頻低幅振壓或膠輪壓路機碾壓4~5遍,終壓雙鋼輪壓路機靜壓1~2遍。在保證碾壓不推移、不提漿的前提下,應(yīng)盡早壓,碾壓遵循“高頻、低幅、緊跟、慢壓”原則,橫坡由低往高碾壓。

        ⑶雙鋼輪壓路機初壓速度按2~2.5km/h控制(碾壓由邊緣向中間,并注意錯軸寬度且不漏壓);雙鋼輪或膠輪壓路機復(fù)壓速度按3~4km/h控制;雙鋼輪壓路機終壓收面至沒有輪跡出現(xiàn)為止,速度按3~5km/h控制。

        ⑷在不產(chǎn)生嚴重推移和裂縫的前提下,初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)在盡可能高的溫度下進行。同時不得在低溫狀況下作反復(fù)碾壓,以免使石料棱角磨損、壓碎,破壞集料嵌擠。

        ⑸在當天碾壓完成的瀝青面層上,不得停放壓路機及其它施工設(shè)備;并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青面層上。

        3.8 質(zhì)量檢測與反饋

        ⑴后場質(zhì)量檢測與反饋

        試驗室對當天生產(chǎn)礦料級配和油石比進行總量檢驗,及時監(jiān)控原材料進場質(zhì)量指標,礦粉和改性瀝青實現(xiàn)車車檢,并將試驗數(shù)據(jù)上報,對不合格原材料進行整改,試驗室負責跟蹤檢測反饋結(jié)果。

        ⑵現(xiàn)場質(zhì)量檢測與反饋

        試驗室將現(xiàn)場路面壓實度、厚度、平整度和滲水數(shù)據(jù)及時上報,對不合格段落提出有效改進措施,試驗室負責跟蹤檢測反饋結(jié)果。

        4 結(jié)語

        針對瀝青施工班組樹立標桿,打造一支專業(yè)化施工隊伍的需求,在該項目施工現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上,根據(jù)瀝青路面施工中原材料、生產(chǎn)配合比設(shè)計與驗證、拌和工藝、攤鋪前準備、攤鋪工藝、壓實工藝、質(zhì)量檢測與反饋等各環(huán)節(jié)提出的問題及控制要點,將各項要求落實到每個施工作業(yè)人員的身上,讓每位員工心里都清楚施工的任務(wù)和所管轄的事情,將瀝青面層攤鋪施工作業(yè)程序化,達到標準統(tǒng)一,從而提升瀝青路面施工質(zhì)量。

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