浅谈沥青混凝土在城市道路施工中的质量控制

　　摘要：沥青混凝土施工本身是一个跨度较长的从分部到集合的过程。它是从材料开采、采购、备料、储存、拌和、运输、碾压到检测的过程。经历时间长，影响因素多，参与人员广，使用设备多，是路面混凝土施工质量控制的关键。本文谈了对城市道路混凝土施工的质量控制，并也谈了混凝土路面的质量要求，同时也着重谈了沥青混凝土施工过程的质量控制。
　　关键词：城市道路，沥青混凝土，施工，质量控制
　　引言
　　路面施工是一个环节多、空间跨度大、历时长的组织过程，需要进行全面的控制。沥青混凝土道路具有降噪、防尘和平整舒适的优势，现在越来越广泛地应用于城市道路中。道路工程质量监控是根据合同、技术规范、图纸的要求和规定，对工程施工中的各个环节、每道工序进行严格、系统、全面的监理，以保证工程施工质量达到合同规定的要求。因此，沥青混凝土道路工程质量监控必须是工程全过程的监控，任何一个环节的监控失去效能，都将会影响道路的整体质量。现就城市道路中常用的沥青混凝土面层施工质量监控方法及要点做一简要介绍。
　　1沥青混凝土路面质量的要求
　　1．1沥青路面应具有足够的路面抗力(路面承载能力)路面应有足够的承载力，以平衡车辆荷载反复作用下在路面结构层产生过量应力而引起路面破坏。
　　1．2沥青路面应具有良好的抗疲劳特性
　　沥青路面在其设计使用年限内，将承受大量的行车荷载的反复作用，为了不致于过早地产生疲劳破坏，必须具有良好的抗疲劳特性。室内试验研究表明，影响沥青路面中沥青混合料疲劳寿命的主要因素是沥青混合料的压实度、劲度、沥青含量、集料特性(指矿粉的集配、矿料表面、纹理和形状)、温度(指确定沥青混合料劲度模量时的温度)和进行疲劳试验的加荷速度。
　　由于室内疲劳特性试验的条件与实际道路面上的行车情况有较大的差异。因此，由室内得出的疲劳规律(疲劳方程)是不能直接用于实际道路上沥青路面疲劳寿命的预估，还必须进行必要的修正与调整。
　　1．3沥青混凝土路面应具有良好的高温稳定性
　　沥青混合料是一种典型的流变性材料，它的强度和劲度模量随着温度的升高而降低，所以沥青混凝土路面在夏季高温时，在重交通的重复作用下，由于交通的渠化，在轮迹逐渐形成变形下凹、两侧鼓起的所为“车辙”，这是高等级沥青路面常见的病害。沥青路面的高温稳定性是指沥青混合料抵抗车辆反复压缩变形及侧向流动的能力。它首先取决于矿料骨架，尤其是粗骨料的相互嵌挤作用及集料的级配；其次，沥青结合料的性质与用量也起到阻碍混合料发生剪切变形的牵制作用。
　　1．4沥青混凝土路面应具有良好的低温抗裂性
　　沥青路面的温缩裂缝表现为寒冷季节沥青混合料的集料之间的沥青膜拉伸破坏导致集料间拉开，形成裂缝。因此，沥青混合料的低温抗裂性能主要取决于沥青结合料的低温拉伸变形性能，其次与沥青混合料的温度收缩系数、抗拉强度、劲度模量也有一定的关系。
　　1．5沥青混凝土路面应具有良好的抗滑性能
　　沥青路面的抗滑性能直接影响到行车安全。为保证抗滑性，配料时特别注意粗集料的耐磨光性，应选硬质有棱角的集料。沥青用量及沥青含蜡量也对抗滑性有明显的影响。
　　2施工过程中的质量控制
　　2．1拌合过程中的质量控制
　　1)对冷料仓料筛分，决定是否调整冷料配比。
　　2)通过调整冷料开口或皮带转速大小进行调整。
　　3)热料仓应取样进行筛分(注意热料测定的含水量应小于1％)，不符合级配要求时，应调整各冷料的比例。
　　4)在进行拌和时，应检查拌合时间和集料及沥青的温度，不符合要求时应进行调整。
　　5)对装载沥青混合料的汽车进行检查，不符合要求的不能装载沥青混合料。
　　6)对出拌合楼的混合料进行检验，包括温度检验、抽提、筛分、马歇尔以及沥青混合料裹覆均匀性等。
　　2．2摊铺、压实、成型过程中的质量控制
　　正式施工时，应根据试验路确定的各项工艺要求，严格进行摊铺、压实，并对其原材料、混合料成品路面进行抽样检验。在沥青混凝土面层施工各工序之间均应进行质量检验，只有上一工序验收合格后，方可进行下一工序的施工。这样层层把关，保证整个沥青面层的施工质量。
　　2．2．1沥青混合料抽样检验
　　1)混合料应按统计法取样，以测定混合料的集料级配和沥青含量、稳定度、流值、标准密度、饱和度、空隙率等物理力学指标，必要时检验动稳定度、残留稳定度和残留强度比。应用随机数技术来确定取样时间和取样地点，并应在取样后及时进行全部试验。
　　2)集料的验收点和取样点应在即将把沥青掺入集料前的热拌设备旁。质监人员应在投产前检查设备，并用书面通知确定取样点。在对拌合机性能不完全了解的情况下，每天拌和前可以不掺沥青结合料进行试拌和，然后检验拌和的集料级配是否满足要求，如果不满足要求应调整热料仓的材料比例重新试拌，直到满足要求为止。
　　3)沥青含量的验收点和取样点应在摊铺机后面及压路机前面，从路上未碾压的混合料中取样。
　　4)一批混合料应有1000t或1d的产量，取二者中的较少数。应从每批混合料中取3个试样。当由于停工而使某批材料数量短缺时，如已取的试样少于3个，则短缺的那一批应看作是前一批的一部分。如果已取够3个或更多的试样，则这个短缺的一批应可独立统计。
　　5)混合料取样后应及时进行试验分析，并将试验结果输入计算机数据库，对油石比、稳定度、流值、空隙率、饱和度等指标定期绘制工程质量管理图和直方图，进行质量动态控制。当某一指标超出允许范围时，即施工不合格应分析原因，并对施工路段进行处理。对于生产试验路应建立油石比和矿料级配偏差与沥青路面主要质量指标偏差的相互关系，并根据路面质量指标的允许偏差确定配合比容许的波动范围，以便于进行质量控制。
　　2．2．2压实度验收取样和试验
　　1)沥青路面压实效果的质量监控应采取压实度和现场空隙率双重控制，沥青上面层压实度应大于98％(或设计要求)，中、下面层应大于97％(或设计要求)，中、上面层现场空隙率控制在3％～6％(或设计要求)，下面层现场空隙率控制在4％～7％(或设计要求)。测定当天沥青混合料的标准密度的马歇尔试件成型温度应严格控制在沥青粘一温曲线确定的范围内。测定空隙率的理论密度应采用最大理论密度试验仪的实测值，无最大理论密度试验仪时可采用当天混合料配合比的计算值。实测最大理论密度时，混合料应在摊铺温度～出料温度范围
　　内保温(2±0．5)h，然后将混合料完全分散开来，冷却到25℃。再将混合料放在盛水容器中，封闭容器抽气，使容器中气压不大于30mmHg，直到无气泡为止(一般15min左右)。然后称量混合料的水中重，据此计算最大理论密度。
　　2)应按统计法取样，以测定压实度。采用随机数技术来确定取样位置。质监人员应从压实的路面上钻取样芯，直径为100mm，在碾压结束路面冷却后可进行钻芯取样，按规范对试件做密度试验。取样后用适当材料回填取样洞并予以夯实。
　　3)当标准层厚不小于40rnln时，为提高检测速度，可使用核子密度仪检测现场密实度和油石比，以代替钻取样芯做密度试验，核子仪测试的油石比，测试前应对每种混合料进行标定。方法是：在取样位置，先用核子仪检测密实度、空隙率和油石比，然后取芯检测密实度和空隙率，再对芯样进行抽提试验测定油石比，据此分别建立密实度、空隙率和油石比的修正公式，修正公式的相关系数大于0．90时方可使用。用于核子仪标定的样本数不少于10个。油石比测定可以在试验室做标准油石比试样，以核子沥青含量测定仪测定建立相关系数，相关系数必须大于0．95方可使用。
　　4)一批混合料应有1000t或1d的产量，取二者中的较少数。应从每批混合料中取3个样芯或5个核子仪密度读数。当由于停工而使某批材料数量短缺时，如已取的样芯少于3个或已取的核子仪密度读数少于5个，则短缺的那一批应看作是前一批的一部分。如果已取够3个或更多的样芯，或5个和更多的核子仪密度读数，则这个短缺的一批应可独立统计。检验试件密度采用表干法，试验路的检验测试应采用毛体积密度和表干密度的平均值做对比试验，从而确定大面积施工检验的准确计算方法。
　　2．2．3层厚的验收取样和试验
　　1)本项试验的取样与压实度验收取样相同。2)摊铺厚度应用游标卡尺逐一量取3个点钻取的样芯，然后计算其平均值。3)每一层实际厚度的容许偏差应为±5ITlnl，是按每一批混合料的所有样芯的平均值求得的。
　　2．2．4终压以后，应检验面层的平整度所有有缺陷的地方均应纠正。检验面层平整度应用颠簸仪、断面仪或连续式平整度仪测定，平整度均方差适合设计要求。施工过程中可用3m直尺跟踪检查，通过试验路建立3m直尺所测最大间隙值与均方差的对应关系，从而确定3m直尺所测最大间隙值的允许值。
　　3结束语
　　路面质量施工控制，是一次性产品制造过程。城市道路沥青混凝土路面施工的关键是人员、材料、设备的合理配置。在施工监督工作中要不断总结，克服不良人为因素，工程师应严格控制各种试验及检测，发现问题及时处理，扎扎实实地把沥青混凝土道路施工质量提高到一个新的水平。
　　参考文献：
　　[1]陈振木．城市道路工程施工手册[M]．北京：中国建筑工业出版社．2004．6．
　　[2]李士轩．市政工程施工技术资料手册[M]．北京：中国建筑工业出版社。20019．
　　[3]JTGF40—2004，公路沥青路面施工技术规范[s]

《浅谈沥青混凝土在城市道路施工中的质量控制》

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