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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2012-08-29浏览：25次
摘要：集料质量是保证沥青路面工程质量最主要因素之一，也是确保沥青路面施工质量的先决条件，不合格的集料，必将导致不合格的沥青路面。沥青路面早期破坏发生的原因应当说是多方面的，但是路面集料的质量管理失控是其主要原因之一。所以，沥青路面质量控制首先要从源头抓起，即在集料加工生产阶段介入质量控制，在外购材料沥青质量有保障的前提下，集料质量管理是关键。本文对沥青路面集料加工的特性进行分析，并结合作者项目管理的实际，提出相应的控制措施。
关键词：沥青路面、加工、质量、控制
1前言
由于沥青砼路面较水泥砼路面具有行车舒适、噪音小、易于修补等特性，在我国高速公路设计中普遍采用沥青混凝土路面。本项目采用机械化作业工艺，施工设备也已实现成套化，大大提高了沥青路面的施工水平。并选取现代化大规模采石场，应用先进的碎石生产技术、及时供应稳定的优质集料对提高高速公路沥青面层质量有很重要的意义。
2集料的加工组织与生产
集料的材质性指标如压碎值、洛杉矶磨耗值、表观相对密度、同沥青的粘附性、坚固性、软石含量、磨光值与料源的石质有关，同加工方式的相关性很小，因此选择好的料源是保证集料质量的第一步。
料场采用的破碎设备及加工工艺：一级破碎采用颚式破碎机，二级破碎采用反击式破碎机：二级破碎的工艺流程可分为先筛后碎开式循环系统和先碎后筛闭式循环系统，先筛后碎开式循环系统是把一级破碎的集料先经过成品筛筛分后再进二级破碎段的进料口进行破碎。先碎后筛二级破碎闭式循环系统是一级破碎机的排料全部给入二级破碎段的进料口进行破碎，振动筛的筛孔按规范中各规格料的规格布置，从而使生产的各档料按规范规格料的级配组成来控制。
细集料的质量对混合料的级配起着重要影响。0～5mm规格的石屑区间有4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm等7个控制筛孔．若石屑只生产0～5mm这一个规格．则石屑成品仅有4.75mm筛孔通过率处于控制状态，不利于混合料级配的稳定。因此振动筛布筛时把细集料分成0～3mm、3～5mm2个规格。同时因机制砂棱角性好、较洁净、级配较稳定，所以高速公路的建设过程中机制砂取代石屑，有利于提高路面的整体质量。
该生产线工艺流程的特点是：
①整个系统总破碎比大，由于采用了闭路循环，保证了最终产品粒度均匀，且控制了最大粒径的产生。
②鄂式破碎做为初级破碎，反击破碎作为二级破碎，充分利用了各种破碎设备的优点，使生产出来的产品粒度好、针片状含量少且成本较低。
③采用双层振动筛，不仅提高了筛分效率，保证了碎石的合格品率(不会混料)，同时增加了成品料的种类，石料的利用率大大提高。
④增加一道二级破碎程序，将粉料和泥土在这层处理掉了，保证了沥青面层用料的清洁度。
⑤通过调整破碎机的排料口尺寸，更换不同规格的筛片，可以生产出不同粒径规格，不同级配和不同数量比例的碎石。
3集料不同阶段的控制
3.1计划阶段
在路面工程进场后，立即熟悉图纸，确定沥青面层的结构形式及工程数量。根据业主单位指定料源及设计规格。比如，工地的结构形式为AC-25的下面层、AC-20的中面层、SMA-13的上面层，工程量分别为70272m3、70272m3、35136m3。其中业主对集料规定，0～5mm石屑必须分开为3～5mm和0～3mm两档材料，并附带除尘设备，以控制混合料生产中粉尘含量。上面层材料选用辉绿岩硬质石料。中下面层选用砂岩硬质石料，进行备料工作。
3.2碎石加工阶段
在实际碎石加工过程中，应当首先确认购进片石的实际生产比例，也就是在加工下面层原材料的时候，多次测定各档碎石的生产比例，该比例与岩石的层理及硬度有关，因此不同的设备、不同的石质、不同的筛孔，各档料的比例都不相同，应该以实际测量数据为准。这就要求在场地建设阶段充分考虑土地征用的具体面积，以备场地堆放。备料数量不仅考虑工程数量表中的实际用量，还要考虑在拌和中废料的使用碎石量、集料本身的天然含水量、天气变化引起的碎石含水量的变化，这些因素都会影响备料总量。在加工过程中还应尽快开展目标配合比试验工作，可能配合比试验不能在短时间内完成，但一定需要将各档原材料的掺配比例及时确定，这样能够精确计算出各档材料的比例及方量。
3.3备料阶段
在备料阶段（将碎石加工场的集料运输到拌和场地堆放）一定要重视集料的离析问题。在沥青混合料生产阶段，因为集料的离析，非常容易出现溢料现象，这样会使得备料的数量与实际生产用量出现偏差，而这种偏差是可以通过一定的措施解决的。比如，场地的硬化工作尽早开始，使拌和场地尽早具备备料能力，碎石加工场地尽量减少堆料数量。因为备料越多，堆高可能越高，那样集料（特别是粗集料）越容易产生离析。同时试验室要加大对进入拌和场地的原材料检测工作，一般进行目标配合比的原材料筛分结果来源于碎石生产线，与堆放场地的集料筛分结果肯定存在偏差。因此备料时，使用装载机采用层铺法进行堆放，尽量使二者的试验结果相一致。
3.4沥青混合料生产阶段
在沥青混合料生产阶段，试验室提前对料堆的原材料进行再次的筛分和掺配，根据标定后的冷料仓集料质量曲线确定每日的冷料仓的转速，确保冷料仓进料的比例、质量与目标配合比相一致。这种做法不仅仅在工程质量上保证混合料的均匀性方面有所提高，同时能够最大程度上减少溢料现象，在经济方面能够保证集料用量的比例与实际备料的比例相一致，最大程度上能减少原材料的浪费。
4集料的加工质量控制
4.1碎石加工场控制
在试生产合格转入大规模生产后，为确保石料质量优良及级配稳定，采取了以下质量控制措施：
(1)和监理工程师协商，联合派人进驻石场，随时监控生产过程和成品质量。
(2)在石场建立临时实验室，配置振动筛、针片状测定仪，每天监理旁站取样进行试验，第一时间获得试验结果以便监控、指导生产成本。
(3)和石场协商，在生产线上增加了二条除尘设备及在石料运输前增加了进行水洗的设备，大大降低了各种规格集料中0.075mm筛孔的通过率。
4.2级配控制
“规格料不规格”是中国沥青面层用集料的一个比较突出的问题，从碎石场采购的同一规格的集料，其颗粒组成的变异性常有显著差异。各档料级配变异性大将严重影响混合料级配的稳定，为此在生产面层集料时采取以下措施控制各规格料的级配变异性。
（1）料场统一筛面，并按规范规格料的要求布置筛面的筛孔。要求生产的各规格料都必须满足规范规格料的级配要求，每天在皮带出口取样，对产品的颗粒组成进行筛分分析，发现异常应及时查找原因。
（2）一般来说，规格越细的集料，其颗粒组成的变异性越大。由于该工程要用大量的石屑，为减小石屑颗粒组成的变异性．在生产石屑时把石屑分成0～3mm、3～5mm2档。
（3）在集料生产时应充分注意鄂式破碎机给料的稳定性，使振动筛满负荷筛分或使振动筛的给料流量稳定，鄂式破碎机给料不稳定将影响到振动筛的给料流量，从而影响各档成品集料级配的稳定。振动筛给料流量减少，使振动筛由不充分筛分向充分筛分移动，从而将使各规格成品料变粗。
4.3针片状含量控制
针片状颗粒是指用游标卡尺测定集料最小厚度方向与最大长度方向的尺寸之比小于l：3的颗粒。针片状含量对沥青混合料的力学性能有重要影响，在轮载作用下针片状颗粒会进一步断裂，引起级配退化，断裂面呈无沥青粘结的状态。因此，沥青面层用集料应控制针片状含量，一般要求颗粒呈带棱角的立方形状。
一般认为，在任何一个破碎段，破碎比越大，集料的针片状含量就越多。因此．为生产出颗粒形状好的集料，应在保持总破碎比一定的情况下，使各破碎段的实际运行破碎比尽量小，通常与排料口尺寸接近的颗粒要比远离排料口尺寸的颗粒形状要好。
在先碎后筛二级破碎闭式循环系统中，将一级鄂式破碎机的排料全部给入二级反击式或锤式破碎机，使后者的给料粒度较小，从而使后者在较低破碎比下运行，使二级破碎段排料全部颗粒的形状都得到改善。同时可把二级破碎段的排料口稍微调大，但振动筛最大筛孔与成品料的最大粒径一致，增大返料量。有较多的返料进入破碎腔后，将使该破碎段进料的平均粒径减小，从而减小了该破碎段的实际运行破碎比，增大了该破碎段针片状石料重复破碎、折断成立方体集料的机率，重复破碎次数增加，进而使针片状含量减小。
4.4含泥量控制
集料中的含泥量对沥青混合料的性能有不利的影响，含泥量高会使混合料的水敏感性增加，降低混合料的抗车辙能力。对于集料中的含泥量控制，人们采取了包括场地硬化等在内的一系列措施，但最根本的是要在源头，即集料加工时就控制泥土的混入。
要保证颗粒的洁净需做以下工作：
(1)石场的采石面的爆破之前应先将覆盖的表土层挖除和废弃掉以免爆破时混入泥土和杂物；
(2)在一级颚式破碎机前安装震动喂料器，及时筛除下角料和泥土杂质；
(3)为了防止碎石表面含过量粉尘，不准在生产过程中加水加工集料并在石场加装除尘装置有效减低粉尘含量；
(4)采用水洗设备对集料进行清洗，除去表面粉尘、有机质等杂物。
4.5优化管理模式
采取集料加工供应与收方使用分开管理模式，对集料供应方提出明确的要求，从加工生产设备性能、规模能力、集料规格质量等方面由供应方和使用方签订相关协议，明确责任，并制定集料使用前验收计量结算制度，促使供应方加强管理，使集料加工的质量稳定，保障供应，满足进度需求。
5结束语
沥青路面属高级路面，随着施工技术的进步和公路交通对路面更高的要求，对集料的要求越来越高，集料的加工质量通病，是当前公路建设项目管理中首先要解决的问题。对此，只要引起参建各方的重视，并认真整改到位，仅需很少的投入，就能解决这些问题，从而使沥青路面施工质量得到有效控制，取得良好的效果。
高速公路在建设过程中应根据实际情况优选石料品质好，加工生产设备先进的采石场生产沥青面层用石料，同时充分发挥了多年从事高速公路路面施工的技术、管理优势，有效保证了沥青面层质量，从以上我们可以得出以下结论。
(1)为了保证碎石生产质量，须采用先进的反击破碎生产方式作为最终破碎方式。
(2)要设计合理的破碎筛分流程，以确保质量、提高产量、节约成本。
(3)要进行试生产对破碎筛分流程进行调试，检验筛网配置是否合理。
(4)试生产合格转入大规模生产后，要加强生产过程控制，保证质量稳定。
参考文献：
[1]JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范
[2]郝培文《沥青路面施工与维修技术》人民交通出版社2001年
[3]l姚望科《石料生产技术》人民交通出版社2001年
[4]廖志高采用二级破碎的沥青面层集料加工与质量控制[J]．筑路机械与施工机械化，2006，23(10)：32—35．
《奉铜高速公路（铜鼓段）沥青面层集料加工特性与质量控制》
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