四川正达检测技术有限责任公司 四川省成都市 611130
摘要:针对目前麻城至武穴高速公路路面质量控制中的薄弱环节,分析了原因,提出了具体的施工质量控制要求及方法,特别统一并明确了源头管理、工艺管理、工序衔接、工法要求、病害缺陷的成因分析。
关键词:路面质量;检测;控制;工作要点
引言
麻城至武穴高速公路采用半刚性基层沥青混凝土路面结构,针对该地区特殊的气候条件,如何有效提高水泥稳定碎石底基层、基层的抗开裂和抗水损害能力,提高沥青混凝土面层的高温抗车辙能力和防水损害性能,对半刚性基层沥青混凝土路面的路用性能和使用寿命具有重要影响。因此,为了减少路面早期损坏,提高路面使用品质,延长路面使用寿命,麻城至武穴高速公路路面工程建设各方必须提高质量意识,采用先进的施工设备和施工工艺,科学的技术手段和管理方法,加强对沥青混凝土路面的施工质量控制,从技术培训、原材料质量控制、混合料配合比设计、施工机械及混合料的拌和、摊铺、碾压、养生工艺等多个环节着手切实提高沥青混凝土路面施工质量,力争把麻城至武穴高速公路路面建成精品优质工程。
1原材料质量控制
1)为了确保麻城至武穴高速公路沥青砼路面原材料质量,从石料料场选定、料场管理及材料加工等方面入手,强化源头质量控制。2)施工单位进场后,根据设计单位提供的料源参考资料,初步选定质量自检合格的料源,经监理试验室取样试验合格后报经监理、设计、业主共同认可。3)当采用片石,料源除必须满足石料质量要求外,还应严格控制片石开采工艺,必须对表层土及风化层进行集中清理彻底后才能开始开采合格片石,人工配合机械料源源头上控制片石含泥量及软弱颗粒、杂质的含量。4)当采用中河、后河内卵砾石加工时,要求选用4cm以上规格并尽量剔除软弱颗粒,必须在河中取料进行初步过筛和冲洗后,方可将洁净的卵砾石运入碎石场进行扎制;要求在碎石轧制机进料口设置筛孔不小于4cm的振动筛,尽量剔除粒径小于4cm的细小颗粒及其它杂质,严格控制含泥量,确保母材质量。5)为加强质量控制,各施工单位必须自行组织碎石加工,相关部门对碎石加工进行全方位质量监控,严禁从砂石料市场上购买不合格成品碎石料。
2目标配合比
1)水泥含量:室内试验时,要求4小时延迟试验抗压强度必须满足设计抗压强度,试验路铺筑后要求压实度、取样抗压强度、取芯完整性均能满足设计和规范要求,在此前提下尽量减少水泥含量。据此,麻城至武穴高速公路底基层水泥含量一般控制在3.O~4.0%之间,基层水泥含量一般控制在3.5~4.5%之间。实践证明,水泥含量对底基层、基层的开裂极为敏感,适当降低水泥含量可有效防止开裂现象,要坚决纠正盲目追求高强度的错误观念,底基层7天无侧限抗压强度应控制在2~3.5Mpa,基层应控制在3~4.5Mpa之间。同时,参建各方万不可盲目降低水泥含量,一旦水泥含量过低,易导致结构层弹性模量过低,抗拉强度过低,从而虽在施工铺筑过程中有效防止了结构层开裂,但建成后在行车荷载作用下易发生后期结构层开裂,影响路面使用寿命。实践也证明,由于抗压强度采用传统的取样静压法得出,与施工现场振动碾压成型工艺差异较大,因而现场取芯抗压强度往往高于室内抗压强度,针对这一情况,麻城至武穴高速公路要求室内强度试验混合料试件必须采用振动法成型。2)含水量:含水量对结构层的开裂影响极为敏感,一旦含水量过大,干缩裂纹将很难控制,含水量过小不宜压实。因此各施工单位对最佳含水量的确定一定要精确。
3冷料称量控制
麻城至武穴高速公路使用的沥青混合料拌和设备冷料控制装置大体由冷料仓、冷料仓集料皮带、冷料输送平皮带、冷料输送斜皮带等组成。工作时由安装在冷料仓下方的冷料仓集料皮带按照设定的转速,把冷料按照目标配合比输送到冷料输送平皮带,再经过冷料输送斜皮带输送到滚筒中进行加热。2)冷料称量控制相关参数的确定为使原材料达到目标配合比要求,冷料称量控制系统参数设定非常重要。冷料仓的参数确定主要是要做好各个冷料仓的集料流量测定工作,绘制每个冷料仓集料电机分速度一集料流量曲线,其步骤如下:(1)各冷料仓小皮带的转速测定。用秒表实测各个冷料仓在相同分速度(集料电机转速表转速)Vi(最大分速度的l00%、90%、80%、70%和60%)下转一周长度L所耗用的时间t,通过公式Li=L/t计算得出单位时间(h)各小皮带的运转长度Li(m/h);(2)开启并固定各冷料仓门开度,测量冷料仓集料流量断面面积Ai。在实测中发现,集料料流断面面积Ai的大小与冷料仓的开启程度有关外,还与集料的粒径及含水量有关,应分别测定不同集料的料流断面面积Ai。含水量对料流的影响较大,当含水量增大,Ai相应的减少,这种关系在细集料中更为明显,因此应尽量保持集料含水量的稳定;(3)测量计算各种集料的松方容重Ri。通过如下公式计算得出单位时间各集料的流量Qi=Li×Ai×Ri根据冷料仓在不同的集料分速度下得到的不同的集料流量值绘制集料分速度—集料流量曲线(图1);(4)、对应生产中实际使用的目标配合比,通过集料分速度一集料流量曲线,反算得到满足目标配合比的冷料仓集料分速度。这样得到的分速度比较严格的和目标配合比吻合。
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图1:集料分速度—集料流量曲线
一旦原材料存在较大变异,则需重新筛分原材斟,根据筛分结果和级配曲线反算出各种集料的比例,同时重新做各集料的料流流量实验,得到新的冷料参数。因此,麻城至武穴高速公路应严格控制冷料生产的级配稳定性,确保原材料不产生较大变异。
4沥青混合料的碾压
1)初压,第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料的温度较高,因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果。通常用6—8T的双轮振动压路机以2km/h左右的速度进行碾压2.3遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。也可以用组合式钢轮一轮胎(四个等间距的宽轮胎)压路机(钢轮接近摊铺机)进行初压。前进时静压匀速碾压,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶并振动碾压。①初压应在紧跟摊铺机后碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失。②碾压时应从外侧向中心碾压,在超高路段则由低向高碾压,在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。2)复压,第二阶段复压是主要压实阶段。在此阶段至少要达到规定的压实度,因此,复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。通常用l2t以上的双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机和25t以上的轮胎压路机同时先后进行碾压,也可以用组合式钢轮一轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压。碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定,碾压方式与初压相同。①压路机碾压段的总长度应尽量缩短。采用不同型号的压路机组合碾压时宜安排每一台压路机作全幅碾压,防止不同部位的压实度不均匀。②密级配沥青混凝土的复压宜优先采用重型的轮胎压路机进行搓揉碾压,以增加密水性,其总质量不宜小于25t,吨位不足时宜附加重物,使每一个轮胎的压力不小于l5kN。冷态时的轮胎充气压力不小于0.55MPa,轮胎发热后不小于0.6MPa,但是轮胎压力不应超过0.8Mpa,且各个轮胎的气压应尽量相同,确保油面平整度,相邻碾压带应重叠1/3—1/2的碾压轮宽度,碾压至要求的压实度为止。③对路面边缘、加宽停车带大型压路机难于碾压的部位,宜采用小型振动压路机或振动夯板作补充碾压。3)终压,第三阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮钢筒式压路机并应紧接在复压后进行,碾压遍数不宜少于2遍,至无明显轻迹为止。终压结束时的温度不应低于沥青砼面层施工规范中规定的70℃,应尽可能在较高温度下结束终压。
结语
本文主要从路面平整度、路面抗滑性能以及路面厚度检测等方面出发,通过对现场实测数据处理,对公路工程中的常规检测项目进行分析,得到一些结论:(1)采用连续式平整度仪测试时,如若通过桥头、路面污染位置以及通过伸缩缝时会使数据异常,应当删去异常值,通过测算可知研究区段的合格率为87.5%。(2)路面的抗滑性能测试主要包括摩擦系数测定和构造深度测定两方面,研究区段的检测值满足一般公路要求。(3)路面结构层厚度能一定程度反映道路整体强度,路面通车之前需对路面结构层厚度进行详细检测,文中研究区段所有测点的路面结构层厚度均大于合格值,满足要求。
参考文献
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[2]李熙.公路材料检测与质量控制技术研究[J].低碳世界,2014(14):295-296.