浅谈沥青混凝土路面施工的质量控制

　　摘要:在沥青混凝土路面施工中，施工各个环节都要加以严格控制，以确保工程质量。本文从沥青混凝土路面施工的全过程出发，对拌和站进厂的原材料、沥青混凝土拌和质量及运输等方面应如何控制和在实际施工中的施工工序、施工工艺、质量保证进行了详细阐述，并针对施工中出现的问题提出了具体的处理措施。
　　关键词：沥青混凝土；质量控制；拌和；运输；摊铺；碾压
　　
　　沥青混凝土路面是在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。这种路面与砂石路面相比，其强度、稳定性都大大提高。与水泥混凝土路面相比，沥青混凝土路面表面平整无接缝、行车振动小、噪音低、开放交通快、养护简便，适宜于路面分期修建，是我国路面的重要结构形式。其缺点是温度敏感性较高。夏季强度下降，若控制不好会使路面发软泛油或推移剪裂破坏。低温时沥青材料变脆可能引起路面开裂。沥青混凝土路面按其强度构成可分为嵌挤锁结式和级配密实式两类。
　　从我国高速公路建设以来，沥青混凝土路面就在高速公路建设中广泛应用。随着科技的不断发展，许多新技术、新材料在高速公路中都得到了实际应用，各种规范、技术标准得到了完善和健全。现就作者多年工作经历来浅谈一下沥青混凝土路面施工的质量控制。
　　1施工准备阶段质量控制
　　1.1熟悉涉及图纸、招标文件及合同规定
　　熟悉设计图纸、招标文件及合同规定是准备阶段的首要任务，通常由项目经理部主要负责人召集与项目有关的技术人员对招标文件及设计图纸进行详细的分析和研究，找出存在的问题及时和业主进行沟通解决，并掌握项目规模并准确计算出沥青混凝土的数量，为合理确定施工计划打下基础。
　　1.2人员配置
　　沥青混凝土路面施工时各工序相互联系非常紧密，而且往往是连续作业，所以人员配置通常都是双班制，在关键工序上要多配置几名责任心强、技术较好的人员。在每一个班都要配备足够的人力，并应进行技术交底，使他们明白自己应该作什么，怎么才能做的更好，从而更好地控制路面施工质量。
　　1.3原材料控制
　　沥青混凝土路面质量的好坏与原材料的质量密切相关。根据设计的配合比，控制进场原材料的品质至关重要。沥青混凝土所用的沥青、粗细集料、填料等的技术指标必须符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）的要求。沥青与石料的粘附性、进场的矿料粒径与试验配合比的粒径等指标都必须保持一致，其矿料的品质也不能改变。这就要求材料人员必须具有高度的责任心，同时试验人员与材料人员要密切配合，随时进行抽样试验，严禁不合格的材料进场。沥青严格按照规范规定的标准和频率检测；不同来源、不同规格的沥青要分开存放,不得混杂。沥青罐口应封闭严密,避免水分进入沥青中；沥青存贮时间不宜过长,存放的温度不宜过高,施工期间存放的温度在90℃～140℃之间为宜。矿料应洁净、干燥、无风化并且满足级配要求。
　　1.4沥青混合料配合比的控制
　　热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验法，通过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三阶段，确定沥青混合料材料品种、矿料级配及沥青用量。沥青混合料的取样与测试对质量控制起着重要作用。通过试验室的抽提试验，可以使沥青混合料的矿料级配符合生产配合比的设计要求，以及控制沥青结合料的用量。因此必须严格遵循取样和测试程序，确保试验结果能够真实反映混合料的质量情况。对于马歇尔稳定度和流值试验，按《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）要求进行取样和试验，试验结果与规范要求进行比较。此外，测试沥青混合料试件密度，作为计算路面压实度的依据。
　　1.5基层表面的清理与检查
　　施工前用扫帚等工具清扫路面基层表面,要达到干燥、清洁、无松散石料、灰尘与杂质,清理宽度应至摊铺沥青混凝土面层边缘以外至少30cm。对局部被水泥等杂物污染并冲刷不掉的路面污染物应用人工将其凿除。
　　2施工阶段质量控制
　　2.1沥青混合料的拌和控制
　　2.1.1拌和场设置
　　拌和场设置需要充分考虑场地位置在运输上的经济合理性，场地要宽大、平整，并对环境及周围居民无影响，且不受洪水侵扰。场内运输道路要平整、方便，进出的各种机械车辆要方便掉头，减少相互之间的干扰，指示标志要齐全到位。同时要将油料及沥青等易燃物品与电源及各种加热设置隔开，动力用电是自供还是接入电网也要考虑。
　　2.1.2材料的准备
　　做好沥青混凝土路面所需各种材料的采购非常重要，材料的质量是沥青混凝土路面质量好坏的重要因素。材料的数量是否充足直接影响到工期及路面铺筑的质量，所以对材料工作要给以充分的重视和管理，材料选厂以后要送到具有一定资质的检测机构或业主指定的检测机构检验合格后方可进场，同时要随机抽检，保证进场的材料满足质量技术指标的要求。
　　(1)沥青是最关键的材料，直接从生产厂家订购，一般设计文件都有明确要求，通常使用的标号为AH-70、AH-90。沥青运到工地现场后，工地试验室要按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的要求严格抽检。工地试验室主要检查针入度、延度及软化点，其它指标可根据需要选做。沥青的贮备要用专用贮备罐，专用贮备罐安全、防水、保温、无浪费，加热使用方便。值得注意的是，沥青在储罐中的贮存温度不宜低于130℃，加热时温度要控制好，石油沥青一般不得超过170℃，否则容易老化。另外，沥青的脱水也很重要，过多的水分会使沥青在加热时膨胀溢罐，引起浪费，严重者造成火灾。沥青在工地的贮备量以市场的供应量及生产规模合理确定，通常以能满足工地5d的需要量为最佳。
　　(2)各种规格的碎石是沥青混凝土路面的骨架，是受力的主要支撑材料，碎石的规格以沥青混凝土各面层的厚度及配合比确定。在实际工作中，碎石的规格首先由面层的级配类型确定最大值，如AC-20型要求的最大粒径碎石必须小31.5mm。其次，要确定碎石的不同规格的分类，目前，沥青混凝土路面施工技术规范中碎石粒径与实际的碎石生产商所用筛子的筛孔尺寸不尽相同。如AC-20型规范中的筛孔尺寸为31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075（4.75以下筛孔尺寸暂不考虑），而碎石生产商的筛孔通常是以5mm为模数的尺寸。从经验来看，采用AC-20型结构层所用碎石时，可以用19～31.5mm、16～19mm、13.2～16mm、9.5～13.2mm、4.75～9.5mm五种规格的碎石。具体各种规格的数量以配合比及级配要求确定，确定方法以图解法试配。沥青混凝土面层用碎石、砂、石屑及矿粉组成混合料，理论级配中每种规格材料的用量是确定的。而实际工作中，由于单独碎石、砂、石屑的级配不是很稳定均衡，故在工地准备材料时要随时抽检筛分，不断进行微小的调整。这样整个材料的采购、贮备就非常准确。采购量以总用量的90%控制，这样不会造成某种材料过多或过少，对工程的成本是有利的。
　　2.1.3设备的安装调试
　　沥青混凝土混合料的拌和质量及产量，与所选沥青混凝土拌和设备有重要关系，拌和设备要能满足工期的要求及工作的连续性要求。路面的平整度主要取决于摊铺机，摊铺机应根据路面宽度及路面等级进行选用，尽量采用热接缝，避免冷接缝，同时摊铺机的生产效率要高。压路机采用双钢轮振动压路机及轮胎压路机的组合作业，数量由实际工作量确定。其它设备均要与整个施工环节相匹配。总之，设备在选用上要以故障率低且性能优越为宜。
　　2.1.4工作面的提供
　　沥青混凝土面层是铺筑在半刚性基层上，基层的强度、平整度、弯沉的大小，对沥青混凝土面层有至关重要的影响。所以，提供一个平整、干净、有足够强度的工作面是必须的。基层上面要洒布一定数量的透层油一般是阴离子乳化沥青，其用量为0.9～1.0L/m2，沥青混凝土各面层之间要洒布粘层油，一般采用PCR型快裂阳离子改性乳化沥青，用量：0.3L/m2。
　　2.1.5拌合过程控制
　　(1)拌合温度。拌和时沥青的温度在150℃～165℃左右,由于常温的矿粉是与矿料同时加入的,为保证矿料的拌合温度,矿料的进料温度控制在155℃～195℃,机制沥青混合料出厂温度以145℃～165℃为宜。改性沥青混合料的出厂温度还更高。
　　(2)拌合料不得使用回收粉尘,粉尘必须排放出去。用于生产沥青混凝土的矿粉必须存放于拌合机石粉罐中,保持干燥,呈自由流动状态。
　　(3)工地试验室每天对拌合物性能、集料级配和沥青用量进行抽样检验两次,拌合料各项性能指标必须与试铺合格产品相符。
　　(4)拌合料应均匀一致,无花白、结团成块或严重的粗细料分离现象,严禁不合格的产品出场。
　　(5)多雨潮湿气候时,生产沥青混合料所需集料(尤其是石屑)应堆放在干燥的场地,当细集料需要量少又受雨潮湿使冷料仓供料困难时,尽量不安排施工。
　　2.2沥青混合料的运输过程控制
　　混合料尽可能采用大吨位自卸汽车运输,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)尽量用大吨位的车辆进行运输，因为大吨位车易于保温，要求至少在15吨以上。特别在运距长，气温低的情况下不能使用小吨位车，运输车辆货厢的混合料应覆盖保温，混合料运至工地，降温不宜超过5℃；
　　(2)运料车的数量应满足拌和站不停机及摊铺机连续摊铺的需要，并视生产规模及运距的情况而定，一般需20—40辆；
　　(3)运混合料的车，不得挪作它用，以免污染车厢，车厢底板及周壁应紧密、清洁、光滑，每日运料前应对车厢底版及周壁涂一层油水混合液（柴油:水=1:3），以防止混合料粘到底板上；
　　(4)装料时应按车厢的前、中、后的顺序来回移动，避免混合料离析；运输途中尽量避免急刹车，防止混合料离析。
　　(5)拌合机向运料车卸料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少离析现象。
　　(6)自卸车车箱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。
　　(7)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10cm—30cm处停车,卸料过程中应挂空档靠摊铺机推动前进。
　　(8)沥青混合料运到现场的温度不得低于140℃—145℃。已经结团或受雨淋的混合料不得摊铺。
　　(9)运输车在返回途中,料斗要落下,以免发生事故和余料漏污染路面。
　　(10)料车中残余混合料运离摊铺现场,在指定地点集中清除,当天施工产生的废料当天运出工地。
　　2.3沥青混合料的摊铺控制
　　2.3.1摊铺宽度和平整度
　　摊铺机的宽度一般为2.5～3.0m，根据铺设路面的宽度可利用熨平板的伸长调整摊铺宽度。在设定摊角宽度时应尽量减少纵向接缝，使全断面一次铺成。部分加宽路段，可采用两台摊铺机排成梯形联合作业，两摊铺机相距宜在10～20m。在设置纵向接缝时，纵向接缝宜与车道标线一致。为了控制摊铺时的平整度，摊铺机熨平板的自动找平装置需要有一个准确的基准面。目前高速公路工程中常用的基准面（线）控制的方法有：基准钢丝绳法（走钢丝绳法）、浮动基准梁法等。摊铺作业混合料温度过低（通常110℃以下）将导致摊铺销铺作业困难，碾压时达不到较好的密实度和平整度。
　　而实际运输过程中，混合料的温度不可避免要降低，因此要求摊铺时的温度要比初碾时的温度高10～15℃。正常情况下，摊铺时的温度不得低于130～150℃也不得高于165℃。实际施工过程中，可以用目测法进行判别：过热的混合料从表面上冒青烟，色泽不均匀；过冷的混合料表面粗糙，并且有结块现象，骨料表面裹不好。
　　2.3.2摊铺速度
　　摊铺沥青混合料中面层采用走浮动式基准梁来控制摊铺厚度与纵断面高程，并随时用水准仪跟踪检测松铺高程及压实后的高程，同时每间隔10m左右对松铺厚度进行检测，及时指导摊铺机进行调整以保证质量。沥青混合料必须匀速、连续不断地摊铺。根据所采用的沥青拌合楼生产能力及沥青摊铺机的机械性能来确定摊铺机的摊铺速度。
　　2.4沥青混合料的碾压控制
　　摊铺成型后及时进行碾压，碾压前技术人员要认真检查，发现有局部离析及边缘不规则时要进行人工修补。轻型双钢轮压路机先稳压一遍，稳压时尤其注意起步及停车的速度。碾压时力求速度均衡、行走要直、工作面长度不要大于50m.稳压完成后即可进行复压，复压完毕后用轮胎压路机进行终压，最后用双钢轮进行感光，直到没有轮迹为止。碾压过程中技术人员要随时检查，发现有缺陷及时处理。压路机的行走速度控制在4km/h，必须带有碾压轮洒水功能。
　　(1)碾压温度。碾压时应根据施工规范要求来确定碾压温度。初压温度对压实质量影响最大，施工时应严格控制。只要物料不被钢轮粘起，并且不发生碾压推移，就可以开始初压。
　　(2)碾压长度。碾压长度过短，压路机在变换方向时要经历集车、反向起步过程，这样会加速滚轮对混合料的推移作用，从而增加换向过渡部位混合料的压缩量，产生凸凹波浪，影响中面整体的平整度。施工过程中，应根据沥青混合料的温降特性，在保证下一碾压带初压温度的同时确定碾压长度。
　　(3)碾压速度和碾压遍数。在碾压过程中，碾压速度与碾压遍数这两个参数相互制约，若碾压速度加快，则达到碾压质量所需碾压遍数也应相应增加，压实生产率并不能提高。碾压时应根据压实工艺、单循环压实生产率、碾压质量等来定碾压速度：静压时，应防止混合料产生碾压推移，初压时应慢压。振压频率的选择应与激振频率相对应，施工规范要求：碾压层每英寸长度至少振动一次？，否则路面会出现明显的振压波纹。在实际施工中，可将振压速度确定为3.5km/h。揉压比静压、振压稍快，揉压速度一般取5～6km/h。在确定压路机型号、振动频率，碾压温度速度等因素后，通过压实试验具体确定碾压遍数，摊铺层越薄，初密实度越高，碾压所需遍数就减少。
　　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1/3～1/2轮宽,压路机转向角度不得大于35°。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。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。
　　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。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。
　　2.5施工缝的处理
　　沥青混凝土路面施工缝处理的好坏对平整度有一定影响，通常连续摊铺路段平整度较好，而接缝处较差。因此，接缝水平是制约平整度的重要因素之一。处理好接缝的关键是切除接头，用3m直尺检查端部平整度，以摊铺层面直尺脱离点为界限，用切割机切缝挖除。新铺接缝处采用斜向碾压法，适当结合人工找平，可消除接缝处的不平整，使前后两路段平顺衔接。
　　3检测及缺陷处理
　　3.1检测
　　检测贯穿于沥青混凝土路面施工的全过程，碾压成型后的路面必须满足设计要求。检测内容包括：测定弯沉、平整度、厚度、宽度、高程及密实度等工作。平整度的测定有两种办法，一种是用6m长铝合金尺杆（规范要求是3m直尺），另一种办法是车载连续平整度仪。两种办法都要用到，对局部可采用6m直尺，对比较长的范围可采用车载连续平整度仪。两种办法综合使用，可以准确的测定路面的平整度。弯沉使用弯沉仪进行测定，每20m一个断面。厚度、宽度及高程的测定在此不再详述。
　　密实度是在现场用钻芯机进行钻芯取样，然后将试件带到试验室后，做马歇尔试验及其它试验，经过试验数据的处理，可以评价沥青混凝土路面的内在物理力学性能。
　　3.2沥青混凝土路面缺陷
　　常见沥青混凝土路面缺陷是多种多样的,从使用效果来看，主要表现在路面波浪、横缝跳车、密实度不够、局部推移、松散、离析、隆起等，这些缺陷都是施工过程中造成的。路面波浪在施工过程中主要是由于摊铺机造成的，沥青混合料软弱或混合料温度组成的变化导致混合料劲度的不均匀也是其中因素之一。消除波浪的主要办法是调整好摊铺机的性能，同时要求沥青混合料要保持稳定的温度及级配。找平系统要处于良好状态，操作人员要随时检查，发现问题及时处理。横缝跳车主要是工艺上的问题，横缝在处理时要将已成型的路面切齐，并在接触面上浇洒粘层沥青。摊铺机在开铺前掌握好松铺系数，刚摊铺完人工及时修补。碾压时先横向碾压，再纵向碾压，经过这样处理一般不会出现跳车。
　　密实度不够的主要原因是级配曲线中细料出线、压实遍数不够或压实机具偏轻造成的。离析主要是摊铺机传料器造成的，应用人工及时处理。局部推移、松散、隆起主要原因是基层软弱、油石比偏大、混合料级配不稳定、压路机起停速度太快等因素造成的。
　　3.3资料的收集整理
　　沥青混凝土路面施工过程中各种材料的自检资料，质量评定资料都是非常重要的。要真实准确的记录每一个工作环节的详细数据，资料要归档存放，资料的种类包括各种检测试验表、照片、声像及原始记录。做好资料是竣工验收的关键依据。
　　4结束语
　　沥青混凝土路面施工质量涉及的面很广，影响因素很多。其施工的关键是项目的管理水平、人员的综合素质、材料的质量、设备的合理配置。在施工过程中要善于总结，克服不良人为因素，注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理，严格控制各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理，只有加强管理，精心组织施工，才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面，创造优质工程。
　　
　　参考文献
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