浅谈工地试验室对沥青路面施工质量的检测控制

【摘 要】面层是路面工程的重要组成部分，确保面层质量是公路工程的热点和难点之一。本文通过工地试验室对面层材料的优选检测、配合比设计，到面层铺筑与碾压施工过程分析，强调了工地试验室对沥青路面施工前后质量有效检测控制的重要性。

【关键词】工地试验室；沥青路面；材料优选；施工质量检测控制

Discuss workplace laboratory to the examination control of the asphalt road surface construction quality

Zhao Li-li

(Henan Xinkaiyuan road bridge engineering consultation limited company Zhengzhou Henan 450000)

【Abstract】Surface layer is road surface engineering of importance constitute part and ensure a surface layer the quality is a highway engineering of a little bit hot and one of the cruxes. The article passes the optimization examination of workplace laboratory opposite layer material and match with a ratio design and arrives a surface layer to spread to build to press construction process analysis with and emphasized workplace laboratory the surface starts construction to the asphalt road the quality in front and back effectively examines importance of control.

【Key words】Workplace laboratory；Asphalt road surface；Material choice；Construction quality examination and control

1.前言

随着我国公路事业的发展，公路的通车里程已超3万公里，对于已建的多条公路，尽管在施工时都加强了质量控制，但沥青路面的病害却一直未得到解决，裂缝、坑槽、唧浆、辙槽、泛油等早期破坏现象层出不穷，严重影响了沥青路面的各项路用性能，大大增加了运营期间的养护费用。因此，对于在建或未建的沥青路面施工，我们应该把沥青路面施工的质量控制提到一个新的高度。在此，笔者仅从试验检测的角度，谈谈试验室对沥青面层施工质量的检测控制。

2.材料的选择

拌制沥青混合料所需的材料主要有粗集料、细集料、矿质填料和沥青。在配合比设计前，试验室应配合物资采购人员，调查多个料源，选取符合相应技术规范的合格材料。材料的优劣是沥青路面质量好坏的基础。

2.1 粗集料的选择

沥青路面用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等，但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。所选粗集料应洁净、干燥、表面粗糙。试验人员取样时应在不同部位随机抽取具有代表性的试样，在对样品进行筛分、压碎值、针片状、小于0.075mm颗粒含量、表观相对密度、吸水率、坚固性、洛杉矶磨耗损失等多项指标进行室内试验后，选择符合质量要求的料源的集料。

2.2 细集料的选择。

沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑。所选细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的集配。试验人员在选择细集料时，在市场材料充足的条件下，因机制砂的粗糙、洁净、棱角性好，应优选之。另外，天然砂与沥青的粘附性较差，呈浑圆状，使用太多对高温稳定性不利，但石屑和天然砂共同使用能起到互补的效果。故选择何种细集料也是沥青混合料质量优劣的因素之一。试验室应派试验人员在料场取不同的细集料进行试验，对各项指标进行优选，尤其应注意小于0.075mm以下的细粉含量和砂当量的质量要求，最终选取符合当地市场条件和施工条件的优质细集料。

2.3 矿质填料的选择。

在沥青混合料中，矿质填料通常是指矿粉。矿粉在沥青混合料中起着重要作用，因此对矿粉质量的要求不容忽视。沥青混合料中使用的矿粉必须是采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，应洁净、干燥，试验人员应在料源取样进行筛分、表观密度、含水量、亲水系数等指标的测定，确保所选矿粉质量符合要求。

2.4 沥青的选择。

沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。一般在设计文件中已经指定了沥青的标号，试验人员不用再考虑。但应建议物资采购人员选择大型的油库、知名的品牌，以保证沥青的供应和质量的稳定。试验人员还应到油库取样对沥青的针入度、延度、软化点、含蜡量等指标进行测定，同时还应进行沥青的老化试验，对沥青经薄膜烘箱试验后的热致老化后的各项性能进行评定，最终为工程选择优质的沥青。

3.沥青混合料配合比设计

沥青路面质量的好坏，关键在于混合料配合比设计。一个好的配合比设计是沥青路面施工成败的关键。一般分为目标配合比设计、生产配合比、生产配合比验证三个阶段。

3.1 目标配合比设计。

许多试验人员认为目标配合比设计意义不大，最终是靠生产配合比来指导施工的，这样实际上无法严格控制不同材料的比例。目标配合比设计是控制冷料仓的依据，不应被广大试验人员所忽视。

3.1.1 矿料级配的选择。对各种粗细集料进行筛分后，利用在EXECL里编制的矿料合成集配程序，对各种集料按不同的比例进行合成，应选择平坦的S型级配曲线，即两头粗、细集料少，中间集料多的级配，使混合料组成嵌挤密实型级配，并应注意避免在(0.15~0.3)mm、 (0.3~0.6)mm区间出现“鸵峰”级配。

3.1.2 马歇尔试验。

马歇尔试验是选择沥青用量，确定最佳油石比的重要依据。配合比设计成败主要靠马歇尔试验所测得各项指标如马歇尔稳定度、流值、空隙率、饱和度、矿料间隙率、毛体积密度等的数据所确定。试验人员应严格按规范要求进行此项试验，保证试件成型时混合料的温度、击实试件的高度、密度测定的精确度、试验时的养护水温等必须满足规范要求，使所测定的数据精确度高，可靠性强，能正确指导我们依此数据得出最佳油石比。

3.1.3 配合比设计检验。

确定了矿料级配和最佳油石比后，应进行高温稳定性检验、水稳定性检验和低温稳定性检验，分别进行车辙试验、浸水马歇尔试验和低温弯曲试验，检验该配合比能否满足各项路用性能。如不能同时满足，应重新调整配合比，直至上述各项性能能同时满足，一个好的目标目标配合比才算完成。

3.2 生产配合比设计。

在目标配合比确定后，应利用实际施工的拌和机进行生产配合比设计。试验前，应首先根据级配类型选择振动筛筛号，使几个热料仓的材料不致相差太多，最大筛孔应保证使超粒径料排出，使最大粒径筛孔通过量符合设计范围要求。试验时，按目标配合比设计的冷料比例上料、烘干、筛分，取各个热料仓试样进行筛分，与目标配合比一样用EXECL程序进行矿料级配计算，选择平坦的S型级配曲线，确定各个热料仓集料的比例。然后进行马歇尔试验确定最佳油石比，最后还要进行高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能的检验。

3.3 生产配合比验证。

路面正式铺筑前，应进行生产配合比验证。拌和站用试验室提供的目标配合比控制冷料的上料速度，根据生产配合比控制各热料仓的上料比例、矿粉比例和沥青用量，拌制沥青混合料。在试验段进行试铺时，试验人员应在施工现场观察摊铺、碾压过程和成型混合料的表面状况，判断混合料的级配及油石比，如不满意，应适当调整，重新试拌试铺，直至满意。另一方面，试验室应在现场采集混合料试样，进行马歇尔试验，检验稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度是否满足规范要求。同时还应进行车辙试验及马歇尔试验，进行高温稳定性及水稳定性检验，只有所有指标全部合格，此配合比才能交付使用。

4.施工过程中对集料的控制

施工过程中，对集料的控制是沥青路面质量优劣的重要一环。由于各种条件限制，拌和站一般没有足够的场地堆放所需材料，通常都是边生产边进料，由于所需集料多，很难由一个料场全部提供，造成料源较多，规格质量不一。以上原因使得施工过程中的集料控制成了一个大难题。

为了避免混合料离析，使生产过程中的矿料级配能最大限度的与生产配合比的级配曲线吻合，试验室必须严格控制进场集料的级配。对进场的每一批集料必须进行筛分试验，确定与配合比设计时的集料级配相差是否过大，若偏差过大，会直接影响到混合料的级配，不应继续使用，对该批材料应做清退处理。在清退困难且该批材料数量巨大时，应对目标配合比和生产配合比进行调整，还应定期的对热料仓集料的级配进行筛分析，作为对混合料级配的进一步校核。

在粗集料的进场检测中，针片状颗粒含量和石料的压碎值也是两个重要的指标。若沥青混合料中的粗集料的细长扁平颗粒多，石料压碎值小，在混合料的摊铺、碾压过程中，被沥青膜包裹的粗集料易被压路机压碎，集料出现了未被沥青裹服的破碎面，使混合料不能被粘结成整体，从而影响沥青混凝土的各种性能。因此，粗集料的针片状和压碎值必须合格，试验室应认真控制。

5.施工过程中对配合比的控制

由于集料的变异性，施工过程中，混合料的矿料级配很难和配合比设计时的矿料级配吻合。为了降低级配的波动性，除加强对进场材料的检验外，试验室应不断追踪热料仓的级配，每天施工前都要对热料仓的集料进行筛分析，将结果与生产配合比进行比较，若差异较大，立即进行调整，保证混合料的矿料级配在配合比充许的波动范围内。

6.施工过程中对沥青混合料的检验

施工过程中，对沥青混合料的性能检验是监督拌和站的生产工艺，验证矿料级配的波动性，检验沥青含量的重要依据，是保证沥青路面质量事中控制的重要手段。试验室每天至少取一次沥青混合料进行马歇尔试验、抽提试验。

试验员应严格认真按《公路沥青及沥青混合料试验规程》完成这两项试验，保证试验结果的准确、可靠，并及时对试验结果进行分析，检查稳定度、流值、空隙率、饱和度等各项指标是否满足规范要求，沥青含量是否在设计用油量正常波动范围内，抽提后对矿料的筛分结果与每天施工前热料仓的矿料级配的偏差是否在正常范围内，如有偏差，应检查拌和站的生产工艺，并适时对配合比进行调整。

试验室对沥青混合料质量的及时评价，避免了拌和站不合格混合料的出现，是保证沥青路面施工质量的又一关键环节。

7.现场的摊铺与碾压

沥青路面施工中，现场的摊铺与碾压是保证路面压实度和平整度的关键施工工艺。应怎样进行摊铺，怎样组合压路机进行碾压，在许多文章中都有详尽的论述，且不是试验室的控制内容，在此不作详述。但摊铺与碾压的质量好坏，却是试验室关注的问题。

碾压结束路面冷却后，试验室要在路面上进行钻芯取样，检测路面的厚度、测定芯样的密度，依据该路段马歇尔试验的平均毛体积密度评定该路段的压实度，铺以平整度的测定，来评定摊铺与碾压工艺的质量。

经过大量的工程实践，笔者不赞同在路面上过多钻芯取样。路面设计时，每一层都是按一个连续的弹性整体进行设计的，钻芯取样后，即使及时进行了妥善的修补，也不能使该处与该层路面形成整体，破坏了路面的整体性，取芯处就成了以后路面破坏时的薄弱点。

因此我们应该加强施工时摊铺与碾压过程中的工艺控制，把对钻芯取样检测路面压实度的事后控制转变为摊铺碾压过程中的事中控制，才能保证路面的压实度和平整度。同时，笔者建议在施工检验中，应把核子密度仪检验沥青路面压实度做为主要的检验手段，铺以少量钻芯取样，对核子仪法进行验证，既保证了工程质量，又减少了对路面的破坏。

8.质量控制对经济效益的影响

通过上述有效的质量控制，保证了沥青路面的质量，减少了沥青路面的各种病害，延长了沥青路面的使用寿命，路面大修的周期延长， 有效控制了项目后期的运营成本，减少了维护费用，节约了建设单位在项目寿命周期内的建设成本。

9.结束语

经上综述，试验室在沥青路面施工过程中从原材料选择、配合比设计、生产过程中对原材料和配合比的控制以及对混合料的检验，直至最后对路面压实度和平整度的检验，是保证沥青路面质量的关键。但我们更应该重视事前的材料选择、配合比设计，事中对原材料的进场检验、配合比的控制、混合料的检验，才能保证事后的压实度、平整度满足要求，沥青路面的路用性能满足要求，最终才能保证沥青路面的质量，延长路面的使用周期，有效节约后期的运营成本和维护费用。

参考文献

［1］ 沙庆林：高等级公路半刚性基层沥青路面［MJ］，人民交通出版社

［2］ ［JTG F40-2004］， 公路沥青路面施工技术规范［S］

［文章编号］1006-7619（2008）09-01-503

［作者简介］赵丽丽(1971.8- )，女，工程师。