全过程质量控制在二级公路施工中的应用研究

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年2月(中)5期   作者:黄晓秋
[导读] 本文根据二级公路施工开展全过程质量控制研究,以珠西二级公路第五合同段为例,对影响路面施工质量的因素进行分析,提出质量控制措施。

        黄晓秋
        保山公路局机械化养护和应急中心 云南保山 678000
        摘  要:本文根据二级公路施工开展全过程质量控制研究,以珠西二级公路第五合同段为例,对影响路面施工质量的因素进行分析,提出质量控制措施。并研究各环节施工质量控制方法,对由施工引发的质量通病进行研究并提出相关防治对策,对提高云南山区二级公路施工质量管理水平具有重要意义。
        关键词:全过程 质量控制 公路 施工 应用 研究
        1研究背景和意义
        近年来,云南经济快速发展,交通量增长突飞猛进,二级公路作为重要的经济运输干线在国民经济中发挥着显著作用。而我省二级公路从运营情况来看,沥青路面早期病害突出问题依然存在,使用年限普遍达不到设计年限要求。一般来讲,固然存在自然条件、地质条件、交通量等客观因素影响,但施工过程中的质量控制依然是主导因素,研究二级公路施工全过程质量控制对提高道路施工质量具有重要意义。
        2 工程概况
        珠西二级公路五合同段,路线起于广南县城,止于坝美镇,等级为二级公路,全长20公里,设计车速40公里/小时,路基宽度8.5米。路线基本为沿老路拼宽改造,工程规模:挖方101万方,填方27万方,构造物11万立方,沥青路面25万平方,1-10m小桥1座,涵洞60座。
        3 质量影响因素与控制
        3.1组织机构及管理制度
        组织机构和管理制度是影响质量的主要因素,能将事后控制转变为过程控制,提高质量管理全员参与的责任意识,主要为:(1)建立QC小组,明确质量管理人员职责;(2)规范质量管理工作流程,对关键工序要进行重点把关;(3)加强各类质量管理验收表格及档案的管理,落实首件工程责任制。
        3.2原材料选择
        本项目原材料主要为沥青、水泥、砂石,路线较长,材料来源广,原材料影响因素有:(1)单批次原材料质量与总体材料的均匀性;(2)原材料分类不清,质量利用率不高;(4)低温潮湿路段,对沥青针入度,水泥抗冻性的特殊要求;(5)在集镇、交叉、错车等交通量密集路段对压碎值的要求。
        3.3施工组织
        施工组织方案是影响质量的关键因素,主要有:(1)编制好施工组织方案,把握好技术、质量、经济三者关系;(2)做好机械设备的管理使用与维护,减少故障发生;(3)规范施工工艺流程,及时处理质量缺陷;(4)优化施工配比,完善施工组织;(5)合理优化技术方案,避免质量缺陷。
        3.4质量检测方法
        本项目主要检测有油石比、压实度、弯沉、钻芯等,检车过程中应控制:(1)统一检测方法,注重质量体系的建立;(2)特殊部位的工序转接中质量分析,如桥头、构造物回填路段路面底部弯沉控制;(3)检测数据要强调连续性,路面技术指标避免特异值出现。
        3.5项目施工环境
        项目施工环境影响有低温潮湿路段与沥青混合料铺装温度要求,桥头、构造物回填路段与压实度要求,主要为:(1)气候温度对沥青混合料铺筑的影响,采取相关措施或停止施工;(2)控制地下水、地表水丰富路段的雨季路面施工影响;(3)加强特殊路基、填石路堤路面施工的质量控制。
        4 施工准备阶段质量控制
        4.1 原材料质量控制
        五合同段路面原材料来源广,容易造成不均性,导致在质量控制中出现偏差,原材料应做好:(1)规格材料分档清晰;对集料分档进行了严格区分,并对若干组筛分试验进行区分,结果表明集料分档越清晰,变异性就越小。(2)加工方式统一,保持生产连续性,减少振动筛筛孔、加工产量、破碎方式等不同对石料变异性的影响;(3)固定取样方法,提高试验数据的精准性;(4)分类堆放,减少装运过程中装载机反复移堆,避免离析现象发生。
        4.2 机械设备投入及要求
        级配底基层投入:平地机1台,18t振动压路机1台,人工夯土机5台。水稳基层投入:500吨水稳拌合机1台,平地机1台,22t振动压路机2台,洒水车2辆,人工夯土机5台。沥青面层投入:2500型沥青拌合楼1座,履带式摊铺机1台,26t胶轮压路机1台,18t钢轮压路机1台,16t钢轮压路机1台。拌合场投入:装载机2辆,运输车10辆。进场设备需做好运转检测,并妥善进行调试和保养,拌合机的料斗进料速度、沥青出料量等应进行标定,摊铺机做好进料斗、出料仓角度的调整。设备性能应按工艺要求进行选择。


        5 施工组织阶段质量控制
        5.1 拌合作业
        (1)拌合设备工艺管理
        拌合设备主要控制材料的配合比、沥青、水泥和水的用量,使生产出的水稳、沥青混合料能满足标准级配、最佳含量的要求,主要控制:一是冷料进料仓设置加高挡板,避免串料影响;二是拌合楼打印配合比数据与抽检试验进行对比,适时掌握数据。三是定期检测计量装置运行情况,提高计量精确度。
        (2)级配偏差的动态调整
        根据原材料批次,进行动态试验分析,对于偏差较大的用半值法(即混合料级配与标准级配差值的一半)进行纠偏,目的在于消除级配变异性影响,调整的节点是级配接近曲线标准上限或下限。级配动态调整步骤为:进行筛分试验→计算偏差率→调整级配(半值法)→修改生产配合比(微调)。
        (3)拌合中的石料离析控制
        沥青混合料在拌合中也应防雨、防灰尘,石料虽经加热烘干,但水蒸气挥发过程中会对沥青与石料的裹覆行造成影响,同时装载机上料过程中易造成细料结块或损失,从而导致离析。因此,要保持足够的拌合时间,确保拌合均匀,加强聚料斗和储料仓的离析敏感部位的投料控制,根据情况设置旋转式料槽。
        5.2运输作业
    水稳料运输采用三次装料法减少离析,其顺序为先装货箱前部,其次后部,最后中间。本项目使用平地机,必须分次卸料,但应控制卸料次数,因卸料次数越多,离析现象越严重。沥青混合料运输,将卸料车一次顶起货箱直接将混合料送入摊铺机料仓,避免出现离析,注意保温,防止温度过低细料被沥青凝固后会发生离析的现象。
        5.3摊铺作业
        (1)作业参数调整
        平地机工作速度不应大于10公里/小时,应尽量避免小面积反复找平,采用初平以平地机为主,沿路方向均匀摊平,局部人工找平。摊铺机工作速度一般宜为2~6m/min,转弯、超高路段应重视控制速度均匀性。两种设备均应做好开机与停机的摊铺衔接,确保摊铺平整度不发生特异变化。
        (2)试验路段及施工段落的选定
        根据拌合生产效率和摊铺速度,确定单次施工段落的长度,通过试验路段调整各项施工参数。在有行车干扰的情况下施工段落的分段应注重避免设置在交叉口过渡段、超高渐变、变坡点等处,造成施工中交通组织困难或行车碾压不当,从而影响铺筑质量。
        (3)抗离析摊铺方式的改进
        一是改进摊铺出料口,沥青混合料采用螺旋送料器,减少熨平板在摊铺石料离析,水稳层摊铺采用锯齿状铲刀,减少骨料与细料分离。二是改进摊铺均匀性,调整摊铺机振动频率,控制平地机轮胎碾压的行程均匀。
        6.4碾压作业
        时间及温度是碾压工序中最关键的因素,初压温度过高,压路机轮迹明显,混合料容易推移,复压温度过高,胶轮易粘结细料,影响表面平整度,温度过低则降低压实度。主要控制为现场红外线温度计测量及碾压效果目测,确定好合理的碾压时间和温度。本项目通过对比分析,沥青混合料出压温度为120度,复压温度为110度,开放交通为50度以下。沥青混合料碾压速度应均匀,路面接缝处应保证钢轮全部移动于成型路段外,并禁止急转弯、调头。
        5.5 质量通病及改进措施
        (1)施工接缝处理
        水稳层施工接缝分为纵向和横向两种,接缝时间不宜过长,且搭接时接头应垂直整齐,以免影响基层强度。接头时对铺筑好的水稳层进行打毛,并放撒布一定量水泥同时洒水后铺筑新料,以利粘结。施工接缝是不可避免的,除了正确处理接头施工外,可设置玻纤格栅,以防止裂缝反射至沥青面层形成早期裂缝。
        (2)混合料局部离析的处理
        混合料在拌合、摊铺、碾压均会造成混合料离析,在施工中均应尽量避免,但对于已发生的局部离析现象,沥青混合料可采用初压后用细料进行局部找补,禁止终压后薄层找补,水稳料可进行局部挖松后翻铺,或采用局部路段现场翻拌,但应在水泥初凝前完成。
        (3)早期小坑槽病害形成原因及处理
        沥青路面早期发生的小坑槽与施工质量控制有着密切的联系,一般有两类,一是由沥青面层产生;二是由水稳基层产生。沥青面层产生的有混合料离析、压实温度高混合料推移后出现的松散、混合料局部不稳定等因素造成,主要控制方法是避免离析、掌握好碾压温度、铲除混合料中局部杂质或油块。
        6 研究结论与
        通过影响因素分析,提出路面拌合、摊铺、碾压全过程的质量控制要求,得出如下结论:(1)原材料均匀性是质量控制的主要内容;(2)拌合、摊铺、碾压质量控制是一个动态过程,与工艺控制有直接关系;(3)对质量通病制定可行的改进措施,实现质量管理不断优化。

参考文献
[1] 黄世鸿,刘娇.土木工程管理施工过程质量控制措施探究. 建筑科学与工程[J].2021(04)
[2] 魏瑜.公路工程全过程质量控制分析.公路与水路运输, 2019(03)
[3] 周成树.关于公路工程施工质量全过程管理的思考[J].黑龙江交通科技,2013(03).
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