市政道路沥青路面施工质量管理和控制措施探析

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月10期   作者:张彦文
[导读] 随着经济社会不断发展,各项基础设施的建设也在如火如荼的推进,
        张彦文
        上海华城工程建设管理有限公司  200233

        摘要:随着经济社会不断发展,各项基础设施的建设也在如火如荼的推进,道路沥青路面施工技术也在不断完善和提高,但由于质量控制不足对工程的使用品质和使用年限影响严重,充分认识到影响施工质量的因素并提高施工质量是工程建设行业者的共同职责。基于此,本文就市政道路沥青路面施工质量的管控进行了一些分析和研究。提出了一些具体的质量管控措施,希望可以给相关工程项目提供一些参考。
        关键词:沥青路面   施工质量  控制措施
1、引言
        鉴于沥青路面具有多种优点,因而在市政工程道路施工时得以广泛应用。质量优良的沥青路面不仅能够保证行车的安全性,而且能够使地面更加平整光洁,从而使行车的舒适度得以提升,减轻了轮胎与地面的摩擦力,从而减少了道路噪音,避免光的反射污染,在降低行车油耗的同时延长了汽车机件和轮胎的使用年限。但由于道路属于露天结构,它受气候、水文、地质等自然条件的影响,并且受设计、工艺技术、所需材料和道路承受的负荷、环境等因素的影响,交付使用的沥青路面也可能出现损坏现象,从而限制了交通运行。因此,相关部门应当着手提升沥青路面的质量。
2、影响沥青路面施工质量的因素
        2.1 设计因素
        2.1.1导致沥青路面发生损坏的原因较为复杂,其中包括路面负荷、周边环境、沥青材料、结构层次、施工技艺、养护工作等等。外部原因基本是行车和自然因素对路面作用的结果,而随着沥青路面使用时期的延长和环境条件的变化,路面的结构会发生改变。因此,路面设计的目的就在于延缓或阻止路面结构的改变,使其能够在使用年限之内保持在一定的强度范围。因此,在进行路面施工设计时,应当准确判断临界状态,选择能够代表不同损坏模式的指标。
        2.1.2在对路面进行综合设计的过程中,应当将路基、基层和面层视作整体,使路面设计符合“路基稳定、基层坚实、面层耐用”的相关要求。其中,基层和底基层应当选择半刚性材料,而面层则采用沥青混凝土材料。此外,应当判断层底拉应力和容许拉应力的大小关系,沥青面层还要验算其剪应力是否满足容许剪应力的要求。
        2.1.3为获得与实际情况相匹配的材料,应当对路面周边的交通和地理环境资料进行收集和分析,并且对预备选择的材料预先进行物理力学试验。相关数据应当真实可靠,能够准确地反映当地气候环境和交通负荷等因素,以便对材料做出合理选择。
        2.2自然方面因素
        2.2.1温度变化的影响
        由于理化性质特殊,沥青材料本身容易发生热胀冷缩,即周围环境温度较高时,沥青面层蠕变而累积的变形量增大,抗剪强度下降,从而使沥青分子的布朗运动增强,降低了材料本身的粘滞度,使得矿料之间的黏合力降低,沥青材料的使用期限缩短;温度较低时,沥青材料会因热胀冷缩的性质而发生迅速的收缩,导致粘滞度迅速增大,产生较大的压力从而导致沥青结构内部出现断裂,使道路质量降低。
        2.2.2 雨水和水温状况的影响
        沥青材料的空隙率在很大程度上取决于材料本身的透水性。若空隙率较大,则材料的使用寿命会相对缩短。气候湿润、雨水较多时,沥青内部会因积水而产生水蚀作用,促使沥青路面疲劳开裂,逐步发展成网状裂缝,加剧路面损坏。反之,若空隙率较小,则路面的稳定性会因此受到影响。这是因为沥青路面和基层内的水分无法有效散发,从而使得临近面层的基层内湿度骤升,从而对基层的水稳性造成影响。
        2.3 人为方面因素
        2.3.1施工质量方面
        影响沥青路面施工质量的因素包括混合料的制作过程不合理、各种原材料比例不合适、施工方式不恰当、未达到最佳含水量即进行施工、压实机械选用不当、碾压顺序不对、碾压遍数不够、施工缝未处理好、接缝不紧密等施工质量控制不到位而造成了路面损坏。另外施工人员的专业技能素质良莠不齐也是决定施工质量的重要因素之一,操作工人施工经验与专业技能的差距,在一定程度上影响了施工质量。
        2.3.2原材料质量方面
        车辆荷载、气候因素是影响沥青路面使用寿命的重要因素,且沥青本身的性质也与这些因素有关,因此,在进行材料选择时,首先应当考虑周围环境因素对沥青材料造成的影响。由于沥青具有热胀冷缩的性质,因此材料应当具有足够的抗变形、抗疲劳、抗老化和抗滑性。同时,若混凝土中沥青针入度较小,则容易导致材料内部的粘滞性降低;若矿料中水含量过大,含泥量超标,与沥青粘附不牢;石料的颗粒形状和粒径尺寸不符标准等都会严重影响沥青路面的施工质量。


3、沥青路面质量前置保证措施
        3.1 做好原材料和配合比质量控制
        基于对交通荷载、施工方式、材料选择、局部气候、路面类型等多种因素的考量,合理选用沥青材料的种类和标号;石料应当强度足够、能够耐受较强的磨损;砂(或石屑) 坚硬、有适当的级配、洁净(不含有机杂质,含泥量满足规范要求);矿粉的细度应当进行严格把关。骨料组成设计中,沥青用量应当借助马歇尔试验确定。混合料搅拌完成后,还应对其温度和水相关稳定性进行判断,以保证各原材料的最佳配比。
        3.2 合适的施工工艺
        施工工艺是影响沥青路面使用寿命的重要因素。因此,在大规模施工开始前,施工人员应当对摊铺温度、碾压组合、出料温度、碾压温度和碾压遍数等参数进行合理控制。
        3.3 沥青混合料拌合和检验质量控制
        在进行施工之前,应当称量每盘矿料的质量,并且严格控制沥青的用量的进料速度、搅拌时间和加热温度,以及沥青混合料的出厂温度等参数。在搅拌沥青混合料时,应当将混合物搅拌均匀,不可出现粗细离析、结块焦枯等现象。马歇尔试验能够判断混合料的性能,应当抽样进行检查。此外,还应当对矿料的原料配比和沥青用量进行检测,确保混合料的质量符合相关要求。
4、施工过程质量控制的几点措施
        4.1 路基、基层的质量控制措施
        在对路基和基层进行设计时,应当重视其位置、标高、断面尺寸、材料规格和压实质量的检测,使其质量符合相关标准。因此,施工放样工作必不可少。为了保证压实程度,应当谨慎选择原材料,并对隐蔽环节进行中间验收,以控制工程的整体质量。
        4.2 路面平整度和压实度控制
        影响车辆行驶速度和行车体验感的重要因素在于路面的平整程度。为保证路面平整,应当首先保证沥青基层的平整。即在沥青混合料搅拌完成后,采取全路幅一次摊铺的方式进行铺设。如必须采取分幅摊铺的方式,则应当保证两次摊铺时间基本一致,合理组织施工,摊铺作业要连续进行,减少冷接缝。在处理冷接缝时,应当首先切割整齐已经摊铺的压实边沿,将其中的碎石进行清除。随后,接缝部位应当灌注热敷料,当局部温度升高后,将敷料去除,并在缝壁处涂刷0.3-0.6 kg/m2的粘层沥青。才能将混合料重新铺筑。
        确定好摊铺作业系数,如摊铺速度、松铺系数等,选择合理的碾压工艺和正确的操作方法,碾压密实是保证沥青混合料耐久性的最重要的一项施工工序。初压、复压和终压是沥青混合料的碾压方式。进行初压时应当选择6-10吨的震动压路机或6-8吨的两轮压路机,采取双次碾压的方式,将时速控制在1.5-2km每小时左右。初压的目的在于稳定混合料,随后应当对路面的坡度和平整度进行检查。复压应当进行4-6遍,使用12吨及其以上的三轮钢筒式压路机以时速2.5-3.5km的速度进行,或选用10吨震动压路机以时速4-5km的速度进行,直至路面平稳,轮迹不明显为止。混合料的密实度在复压阶段得到了提升,因此复压是控制混合料密实度的关键步骤。在复压结束后,应当使用6-7吨的两轮压路机以2.5-3.2km每小时的速度进行终压,或者使用6-10吨的压路机以2-3km每小时的速度进行,总共压实2-4遍,将复压轮迹完全压平,保证路面的平整度。在整个碾压过程中均应注意监测路面温度,使其符合相关标准。终压结束后,待面层完全冷却,才可开放交通。
        4.3严格进行施工工序质量的过程控制
        为保证沥青面层的施工质量,必须认真做好每道工序的质量控制和检验工作:
        4.3.1基层质量检验
        新建基层或原有路面经清理和修补后,检查其强度、密实度、平整度和横坡度等,达到规定的要求时才可铺筑沥青面层。
        4.3.2原材料质量检验
        沥青材料的针入度(或粘度)、延度和软化点等,矿料的尺寸、形状、级配组成、压碎值、粘附性、含水量、含泥量等。
        4.3.3混合料质量检验
        材料的配比、拌和温度、外观特征(颜色、均匀性)、马歇尔稳定度试验的数据等。
        4.3.4铺筑现场质量检验
        材料的用量和混合料的施工温度、碾压密实度、外形尺寸和接缝处理情况等。
5、小结   
        伴随城市化进程的不断推进,道路数量与日俱增,车辆荷载也不断增加,从而为沥青路面造成了较大的工作负担,更应精心设计与施工,施工质量的主导因素还是人员的行为,因此要加强施工作业人员的技术质量和责任意识的培训教育,尽可能的提高相关工程人员的素质,严格按照相关规范来施工,通过加强科学管理,最终提高工程项目的质量。

参考文献:
[1] 《城市道路工程设计规范》CJJ37;
[2]《沥青路面施工及验收规范》GB50092;
[3] 《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1。
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