高等级公路沥青路面施工质量控制技术研究

　　摘要:近年来，我国经济迅猛发展，与此同时，我国的公路建设也取得了丰硕成果。但是由于施工以及质量管理等方面的种种原因，公路质量存在一系列通病，尤其是路面施工质量问题，严重影响着公路的使用寿命以及行车安全。本文以某高等级公路为例，对高等级公路沥青路面施工质量控制技术进行简要的分析，并重点分析了激光纹理评价路面施工离析技术，希望可以供大家学习借鉴之用。
　　关键词：高等级公路；沥青路面；质量控制；配合比；离析分析；激光纹理仪
　　近年来，沥青路面在我国高等级公路建设中越来越普遍。随着交通量及车载重量的增大，对沥青路面的结构强度和施工质量水平都提出了更高的要求。本文以某一条高等级公路为例，从集料离析（指集料生产、运输、堆放等环节的离析）、混合料级配离析（指沥青拌合楼生产、储存、装料、摊铺机收斗、布料器分料等工艺环节存在的离析）和温度离析（指运输距离过长、未采取保温措施、机械故障、气温较低等于原因导致的离析）等方面进行分析，并针对高等级公路沥青路面施工质量的控制技术进行研究。
　　一、工程概况
　　本高等级公路全长150km，地处高温、多雨的南方地区。预计本公路建成通车后交通量大、重载车多。
　　该公路主线以沥青混凝土路面为主，其路面结构为：主线路基段4croAK-16A(上面层)+5cmAC-20I(中面层)+6cmAC-25I(下面层)+lcm(下封层)+40cm(水泥稳定碎石基层)+20cm(水泥稳定类底基层)。根据调查发现，该道路沿线石场生产的基本都是花岗岩，由于该道路的工程量大、工期紧等因素的影响及造价的制约，本工程设计采用花岗岩作为粗骨料。
　　本条公路建设面临如此多的不利条件，对沥青路面的施工质量控制的一个严峻的考验。
　　二、沥青路面施工质量控制措施分析
　　对施工质量采取有效的控制措施是建设高等级公路必不可少的组成部分，而防止集料离析、沥青混合料级配离析及温度离析是质量控制的关键部分，下面将介绍如何对这三种离析方式进行有效的控制。
　　2.1、把好原料质量关
　　该公路沿线石场生产的基本都是花岗岩，考虑到资金投入、工期等因素，本工程采用花岗岩作为粗骨料。但是花岗岩具有与沥青的粘附性差、强度不高、磨光值偏低，组分不稳定等缺点，因而对石场和料场原材料技术指标的质量进行跟踪控制变得尤为重要。
　　施工中除了要加强原料的自检及监理单位的抽检，同时还应该开展技术服务单位平行检验与质量稳定性评价试验。比如及时对各种规格料的表观密度、针片状、软石含量等指标的检验；粗骨料每500m³进行常规检验，细骨料每200m³进行抽检，将各指标进行统计分析，通过对均值及标准差的比较，跟踪石料的质量状况。尽管这些都是较为简单的质量控制技术，平常多观察或者通过简单的实验就可以验证，但是却是非常重要的。若材料不合格必然对整个工程的质量造成影响。所以，在施工过程中应对好施工全程进行监控，大大提高原材料的质量控制力度，一发现石料存在针片状超标、风化石含量过大、含有密度异常黑色碎石等问题，就及时进行处理，避免质量问题影响工程施工质量。
　　2.2、优化配合比设计
　　要想解决沥青混合料级配离析首先应从目标配合比设计开始。在沥青混合料中增加粗骨料的比例可以提高混合料的抗高温性能，但同时也增加了离析的风险。相反，若细集料的比例增加，在获得较好均匀性的同时却损失了抗高温性能。因此，为了得到合理的目标配合比，本工程主要采取了以下几个方面的控制措施：
　　按照规范进行设计并兼顾了地方的设计文件要求，同时考虑了高温稳定性和泌水性，采用superpave技术优化规范配合比设计的部分指标。
　　针对南方地区高温多雨的特点，本工程提出了中下层沥青混合料抗滑表层为4～5％，设计空隙率为3～4％；针对交通量大、载重车比较高地特点，提出了中上面层重交沥青混合料应不小1200次／mm。
　　除此之外，在施工过程中遇到问题能现场解决的就进行现场指导，不能现场解决的就开展专题研讨，切实做到不遗留任何一个质量问题隐患。
　　AC类的沥青混凝土为密室悬浮型结构，其粗集料不能形成良好的嵌挤分布，而且越来越的研究成果表明，混合料中的粗集料的嵌挤状态对其高温稳定性的影响相当显著。鉴于上述原因，在设计配合比规范沥青混合料的同时应适当考虑了已有的研究成果，提高所设计的沥青混凝土粗集料之间的嵌挤程度。
　　根据本工程的实际情况以及原材料自身的特点，通过大量的实验确定级配曲线的走势和关键点的通过率，并引入体积法设计沥青混合料的思想，严格控制各种体积指标，如中下层曲线的曲率反向位置最适宜2.3～9.5ms间。对于Ac类沥青混合料4.75mm通过率，AC-25I应控制为37％±2％，AC-20I控制为43％士2％，2.36mm筛档的分计筛余控制在10％以内，对于ViEA指标来说，AC-25I应大于13％，AC-20I则应大于14％。这些技术措施不但提高了沥青混合料的抗高温稳定性，同时也减少了由于大颗粒较多所造成的级配离析现象。
　　2.3、科学调整级配，减少离析伤害
　　沥青混合料施工过程存在级配离析和温度离析两种主要情况。沥青混合料的温度离析表现在储料罐内边缘与内部温度二者之间存在较大的差异，罐内的温度明显高于与车体和外界接触位置的温度；摊铺机作业期间的故障停机或人为停机、等料造成的前后摊铺的沥青混合料温度不同；碾压工序设计的不合理造成的先压和后压区域温度不一致等。这些原因造成的温度离析，对沥青路面损害较大，甚至会导致路面发生早期破损缩短路面的使用寿命。
　　减少级配离析以及温度离析对沥青路面的伤害，必须要重视级配的调整，合理确定沥青和矿粉的用量；根据实际施工条件，做好施工组织计划；对摊铺全过程进行监控，发现问题及时调整。
　　三、激光纹理评价路面施工离析技术
　　激光纹理仪就是通过激光脉冲反射原理来测定路面构造深度大小的仪器。它具有轻便、便于携带，能实时进行数据分析的特点。它可以高速连续测量沥青路面的表面纹理轮廓，可以快速得到连续的纵向表面构造深度。
　　应用激光纹理仪测构造深度所得出的测量结果是构造深度值，并非最终结果，还需要计算出构造深度值与标准构造深度值的比值，然后通过比值大小反映路面离析情况。
　　通常情况下，产生离析的地方粗骨料较为集中，表面构造深度比正常的情况偏大。施工人员可以依据得出的结果从摊铺工艺、料源的稳定性、机械设备性能等方面着手分析原因并加以改进。
　　利用激光纹理仪进行测试应采用如下方法：对于刚施工完毕的沥青路面，先选择一段一百米左右具有代表性的路段，然后利用尺子对选定的路段进行横向和纵向的网格划分，对选定的路段划分为多个长10m、宽1m的小长方形。连续量测路段的多个这样的区域构造深度，就形成了对这一个整个区域的检测结果，然后采用统计方法分析评价整块区域内各个点区域的离析状况并总结其分布规律，从而达到对该区域沥青路面施工质量进行控制的目的。
　　本工程采用该方法对全线数十次的评价的结果显示，该方法对离析的位置和程度可以有效的识别，并能给出量化值，可以方便快捷的找出有质量问题的路段并为以后的路面局部补强及返工提供了强有力的技术支持。
　　四、效果探究
　　通过对原材料、配合比及施工工艺进行全方位的严格控制，以及采用先进的技术进行现场测评并加以改进等一系列的质量控制措施，使该工程的路面施工质量一直处于受控之中，验收合格率达到了100%，而且有6个项目段工程质量还被评为了优秀。除此之外，该高级公路经过近几年来的运行情况来看，路面因离析出现水毁坑槽的现象比较少，路面平整度高，路面的构造深度也可以满足运行要求。
　　
　　五、结束语
　　本文通过对某高等级公路沥青混凝土路面施工过程中各种离析病害的控制技术研究，得出在高等级公路沥青混凝土路面施工质量控制过程中，采用以离析为重点的质量控制技术，可以对路面整体的施工质量进行有效的控制，是可行的，可以作为高等级公路沥青路面施工质量控制技术的重要组成部分。
　　
　　
　　【参考文献】
　　[1]《高等级公路沥青路面再生技术》徐剑等，人民交通出版社
　　[2]《沥青路面施工质量过程控制技术》郭大进等，人民交通出版社
　　[3]《高等级公路沥青路面养护维修技术读》吴敏刚等，人民交通出版社

《高等级公路沥青路面施工质量控制技术研究》

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