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        瀝青混合料路面施工質(zhì)量影響因素

        2021-10-16 09:37:12張秋峰
        山東交通科技 2021年4期

        張秋峰,鐘 晶

        (山東中咨公路咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司,山東 東營(yíng) 257091)

        1 工程概述

        S228 黃臨線東營(yíng)東八路至西六路段改建工程起止點(diǎn)為K5+305.237—K28+562,施工路線長(zhǎng)度為23.257 km。隨著交通量的不斷增加,現(xiàn)有混凝土路面無法滿足實(shí)際需求,車輛擁堵問題突出?;诖?,改擴(kuò)建為雙向六車道工程,路基寬度為33.5 m。

        2 瀝青混合料路面施工技術(shù)要點(diǎn)

        2.1 瀝青混合料施工常見問題

        (1)拌和時(shí)間長(zhǎng)短直接影響混合料的均勻性,拌和時(shí)間過短,瀝青裹附不均勻,粗細(xì)骨料離析;拌和時(shí)間過長(zhǎng),易造成瀝青的老化。(2)粗細(xì)骨料離析、溫度離析以及碾壓均勻性均會(huì)對(duì)路面壓實(shí)度的均勻性造成影響,壓實(shí)度不均勻間接影響路面的平整度、滲水,進(jìn)一步影響路面的高低溫性能、耐久性等。(3)攤鋪平整度直接影響后期通行的舒適度,嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)交通事故。

        2.2 瀝青混合料路面施工技術(shù)要點(diǎn)

        2.2.1 瀝青混合料拌和

        瀝青混合料的拌和主要應(yīng)注意拌和溫度、拌和時(shí)間。拌和溫度由骨料溫度、填料溫度及瀝青溫度共同作用,其中瀝青溫度應(yīng)根據(jù)黏溫曲線確定最佳拌和溫度。最佳拌和溫度影響最大的是骨料加熱溫度,瀝青混合料拌和過程中填料溫度一般較低,相當(dāng)于環(huán)境溫度。而骨料加熱溫度需根據(jù)不同瀝青種類確定不同的拌和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

        假定填充料與骨料的導(dǎo)熱系數(shù)λ相同,初步估計(jì)骨料加熱溫度:

        式中:t骨—骨料加熱溫度,℃;t拌—混合料要求拌和溫度,℃;t填—填料溫度,℃;a填—填料占礦料的質(zhì)量百分比,%。

        瀝青混合料的拌和時(shí)間需根據(jù)不同瀝青混合料種類及不同瀝青種類進(jìn)行試拌確定,普通瀝青AC 類瀝青混合料,一般干拌5 ~10 s,濕拌25 ~30 s;改性瀝青AC 類瀝青混合料濕拌需適當(dāng)延長(zhǎng)5 ~10 s;SMA 瀝青瑪蹄脂類瀝青混合料干拌一般需要15 ~20 s,濕拌35 ~40 s。

        除拌和溫度與拌和時(shí)間外,還應(yīng)滿足拌和充盈率的要求,一般達(dá)到拌和能力的60%~80%的充盈率情況下,拌和效果最佳。另外,為保證瀝青混合料配合比的精確度,必須對(duì)冷熱料的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。其中冷料供料系統(tǒng)需在固定料門高度情況下,對(duì)皮帶轉(zhuǎn)速與冷料供料速度的關(guān)系曲線進(jìn)行標(biāo)定,以此獲得一定配比下各檔冷料的皮帶轉(zhuǎn)速參數(shù)。熱料計(jì)量系統(tǒng)在經(jīng)有資質(zhì)的計(jì)量單位標(biāo)定合格后,根據(jù)各熱料倉比例情況,適當(dāng)設(shè)置各個(gè)熱倉計(jì)量粗稱量精確度與精稱量精確度,使熱倉計(jì)量偏差在±10 kg范圍內(nèi)。

        2.2.2 混合料運(yùn)輸

        混合料運(yùn)輸過程中,對(duì)混合料質(zhì)量影響較大的是運(yùn)輸車裝料,在拌合站裝料過程中首先應(yīng)遵循“山”字型裝料法;其次應(yīng)盡可能降低卸料口與運(yùn)輸車底板的距離;再次拌合站卸料時(shí)不宜連續(xù)卸料,應(yīng)每卸料3 ~5 t 時(shí)關(guān)閉一次卸料口,再重新打開繼續(xù)卸料,以此減小運(yùn)輸車裝料過程中粗細(xì)骨料的離析。

        瀝青混合料屬于溫度敏感性材料,必須保證混合料的碾壓溫度,才能獲得較佳的質(zhì)量。盡可能減小溫度的離析,增加混合料溫度的均勻性,需要在運(yùn)輸過程中采取相應(yīng)的保溫措施?;旌狭线\(yùn)輸車的側(cè)擋板和后擋板均需采用固定棉被或防火棉方式對(duì)混合料進(jìn)行保溫;車輛頂部在裝料后需要采用棉被進(jìn)行保溫;同時(shí)棉被還有防止混合料被環(huán)境污染的作用。因?yàn)榛旌狭蠝囟韧饨绛h(huán)境溫度相差較大,即使在夏季炎熱天氣,二者溫差也在100 ℃以上,要求無論外界溫度高低,混合料車輛均必須嚴(yán)格做好保溫措施。

        足夠的運(yùn)輸車數(shù)量是保證現(xiàn)場(chǎng)攤鋪機(jī)連續(xù)攤鋪不停機(jī)的基本保障,運(yùn)輸車數(shù)量應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸距離、攤鋪速度、拌合站生產(chǎn)能力等綜合確定:

        式中:N—運(yùn)輸車數(shù)量,輛;M—一定攤鋪速度下混合料需求量,也可用拌和能力控制用量,t/h;Q—運(yùn)輸車額定核載,t/輛;T1、T2、T3—車輛裝料時(shí)間、倒車卸料時(shí)間、等待時(shí)間,h;S—運(yùn)輸距離,km;V—平均行車速度,km/h;C—車輛富余量,一般1 ~3 輛。

        2.2.3 混合料攤鋪

        瀝青混合料攤鋪應(yīng)選擇具有防離析功能的攤鋪機(jī),盡可能采用全斷面攤鋪,減少接縫,且在攤鋪前應(yīng)在攤鋪機(jī)前擋板下部安裝防離析的橡膠擋板或鐵鏈,螺旋布料器吊桿外側(cè)安裝反向螺旋,防止吊桿位置的離析。根據(jù)混合料類型的不同,調(diào)整夯錘和熨平板的振幅及振頻,提高混合料初始?jí)簩?shí)度,提高路面平整度;根據(jù)混合料攤鋪厚度的不同調(diào)整螺旋布料器的高度。

        為選用攤鋪效果較好的攤鋪機(jī),依托本項(xiàng)目,對(duì)兩臺(tái)品牌不同的攤鋪機(jī)分別進(jìn)行攤鋪離析情況和攤鋪平整度進(jìn)行跟蹤。針對(duì)攤鋪離析情況,在攤鋪機(jī)后方同一橫斷面上,攤鋪1/2 寬度范圍內(nèi),由攤鋪機(jī)中心向邊部,分別距中0 m、2.4 m、4.8 m 位置取混合料進(jìn)行混合料級(jí)配檢測(cè),繪制級(jí)配曲線見圖1、圖2。

        圖1 1#攤鋪機(jī)混合料級(jí)配曲線

        圖2 2#攤鋪機(jī)混合料級(jí)配曲線

        由圖1、圖2 可以看出:(1)兩種品牌攤鋪機(jī)攤鋪效果區(qū)別較大,1#攤鋪機(jī)抗離析效果明顯優(yōu)于2#攤鋪機(jī)。(2)1#攤鋪機(jī)在不同部位處的混合料級(jí)配偏差較小;2#攤鋪機(jī)不同部位混合料離析較大,尤其是距中4.8 m 位置混合料13.2 mm 和16 mm 篩孔通過率明顯偏離目標(biāo)級(jí)配,攤鋪面可明顯看到縱向離析帶。

        對(duì)攤鋪完成的200 m 試驗(yàn)段采用3 m 直尺進(jìn)行分車道平整度連續(xù)檢測(cè),每車道檢測(cè)60 尺,檢測(cè)結(jié)果見表1。

        表1 平整度檢測(cè)對(duì)比

        由表1 數(shù)據(jù)可以看出,1#和2#攤鋪機(jī)攤鋪平整度均能滿足規(guī)范要求,但是1#攤鋪機(jī)平整度明顯優(yōu)于2#。經(jīng)攤鋪離析和攤鋪平整度對(duì)比,最終選擇1#攤鋪機(jī)在本項(xiàng)目進(jìn)行大規(guī)模施工使用。

        2.2.3 混合料壓實(shí)

        在保證混合料攤鋪溫度的前提下,混合料碾壓應(yīng)持續(xù)緊跟慢壓,保證混合料碾壓溫度,碾壓工藝由試驗(yàn)段確定,依據(jù)試驗(yàn)段確定的碾壓工藝進(jìn)行混合料壓實(shí)。振動(dòng)壓路機(jī)在碾壓時(shí)應(yīng)先起步再開振,先關(guān)振再停機(jī),禁止在碾壓未完成的路面上急剎和急打方向,且應(yīng)在保證不黏輪的情況下盡可能減少噴水量,以降低碾壓過程中噴水對(duì)混合料溫度的影響。

        3 路面施工中瀝青混合料攤鋪質(zhì)量控制

        3.1 強(qiáng)化試驗(yàn)檢測(cè)分析

        為確定瀝青混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的參數(shù),工程施工前組織開展試驗(yàn)。優(yōu)選試驗(yàn)段,保證其代表性,按照設(shè)計(jì)的攤鋪方案作業(yè),組織拌合站和攤鋪機(jī)以及各類型壓路機(jī)等進(jìn)場(chǎng);在試驗(yàn)段上按照技術(shù)參數(shù)與工藝要求操作,檢驗(yàn)檢測(cè)攤鋪的效果。為有序推進(jìn)攤鋪?zhàn)鳂I(yè),項(xiàng)目管理小組必須提前做好謀劃,精心組織開展此項(xiàng)工作,做好資源設(shè)施的調(diào)配和前期各項(xiàng)準(zhǔn)備。根據(jù)事前制定的技術(shù)操作方案,細(xì)化人員職責(zé)與任務(wù),強(qiáng)化對(duì)工序的管控,實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化管理措施,保障管理作業(yè)到位。對(duì)參與作業(yè)的人員,要求做好安全以及質(zhì)量技術(shù)交底,增強(qiáng)人員的責(zé)任意識(shí)。實(shí)際操作環(huán)節(jié),圍繞材料拌和運(yùn)輸以及攤鋪等,采取嚴(yán)格有力的把控措施,保障工程質(zhì)量和安全等控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。綜合發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì),有序開展各項(xiàng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。通過試驗(yàn)段分析與總結(jié),確定準(zhǔn)確度較高的技術(shù)參數(shù),指導(dǎo)路面施工的高質(zhì)量開展與落實(shí),切實(shí)保障路面工程質(zhì)量得以實(shí)現(xiàn)。

        強(qiáng)化試驗(yàn)檢測(cè)的重要性,試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果不應(yīng)受任何人員的影響,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不合格數(shù)據(jù),試驗(yàn)室應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)核性檢驗(yàn),復(fù)核檢驗(yàn)依舊不合格時(shí),試驗(yàn)室應(yīng)及時(shí)反饋檢測(cè)結(jié)果,查找原因,將不合格材料清除出場(chǎng)。結(jié)合本項(xiàng)目情況,注重對(duì)集料含泥量、軟弱顆粒含量、針片狀含量、瀝青老化指標(biāo)、改性劑摻量、混合料級(jí)配、瀝青含量等指標(biāo)的檢測(cè)。對(duì)成品路面應(yīng)著重檢測(cè)路面壓實(shí)度、厚度、滲水等指標(biāo)檢測(cè)。

        3.2 引入現(xiàn)代化控制技術(shù)

        借鑒以往的路面作業(yè)管理經(jīng)驗(yàn),在瀝青混合料攤鋪操作環(huán)節(jié),引入智能攤鋪、智能壓實(shí)技術(shù),降低人為因素的影響。搭建信息化管理平臺(tái),增強(qiáng)施工人員和項(xiàng)目管理人員等的溝通,提高對(duì)瀝青混合料攤鋪數(shù)據(jù)信息的共享程度,挖掘數(shù)據(jù)信息在攤鋪質(zhì)量管理的應(yīng)用價(jià)值,促使攤鋪?zhàn)鳂I(yè)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。除此之外,積極借鑒“智慧工地”管理模式,利用視頻監(jiān)控裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青路面攤鋪現(xiàn)場(chǎng)情況的動(dòng)態(tài)化掌握,全面排查存在的技術(shù)隱患與問題,消除對(duì)瀝青混合料路面質(zhì)量的影響,實(shí)現(xiàn)攤鋪技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,促進(jìn)公路高品質(zhì)建設(shè)[3]。

        3.3 做好攤鋪技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)管理

        根據(jù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的管理要求,制定完善的技術(shù)管理方案,落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)管理。組建專門的現(xiàn)場(chǎng)管理小組,負(fù)責(zé)瀝青混合料攤鋪操作的監(jiān)督檢查,全面排查質(zhì)量問題,防止公路病害的出現(xiàn)。從管理的角度來說,管理人員要學(xué)習(xí)瀝青混合料攤鋪質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)知識(shí)與技術(shù),圍繞工程全過程做好把關(guān),把關(guān)攤鋪的效果[4]。對(duì)參與攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的人員,要求做好技術(shù)培訓(xùn)和管理,提高業(yè)務(wù)素質(zhì)水平。當(dāng)組織開展攤鋪和碾壓等操作時(shí),要求質(zhì)量管理人員現(xiàn)場(chǎng)旁站監(jiān)督。定期組織回頭看活動(dòng),分析瀝青混合料攤鋪施工技術(shù)管理存在的問題,提出改進(jìn)和優(yōu)化措施。面向當(dāng)前瀝青混合料攤鋪新形勢(shì)和新情況,積極探索新方法,促使管理水平得到提高,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的效益目標(biāo)。綜合運(yùn)用各類措施,把關(guān)現(xiàn)場(chǎng)施工的每個(gè)流程和環(huán)節(jié)[5]。

        4 結(jié)語

        路面施工中瀝青混合料攤鋪質(zhì)控,要圍繞技術(shù)應(yīng)用全過程,做好精細(xì)化管理,把關(guān)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的效果和質(zhì)量。實(shí)際施工中,注重前期試驗(yàn)分析,引入現(xiàn)代化控制技術(shù),做好攤鋪技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的管理。根據(jù)路面工程實(shí)際,繼續(xù)積極探索管理新手段和新方法,提高質(zhì)量管理水平。

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