沥青混凝土路面施工质量控制

河南省信阳市公路工程试验检测中心 王立志

沥青混凝土路面施工质量控制

河南省信阳市公路工程试验检测中心 王立志

随着我国交通建设事业的迅猛发展，沥青混凝土路面在道路工程中的应用也越来越广泛。沥青面层是沥青路面的重要组成部分，它是直接承受车辆荷载的路面结构层，具有平整、坚实、耐久的特性，其抗车辙、抗裂、抗滑能力要求较高。沥青面层的质量在一定程度上代表了公路的最终质量，其施工技术复杂，必须严格要求。在面层施工中，对施工技术标准及施工工艺的优化，可以进一步提高沥青路面面层施工质量。

一、原材料控制

原材料主要包括粗集料、细集料、沥青、矿料及附属材料等。通常，沥青由业主统一供应，施工单位需对其3大指标（针入度、延度及软化点）及其他指标进行严格的质量控制。沥青混凝土路面施工过程中，原材料是大宗材料，其质量的高低直接制约工程质量的好坏，因此，施工单位应谨慎选择。具体来说，原材料的选择应注意以下几点。

1.选择符合施工需求的原材料。如，选择锤式破碎设备破碎的石料，以降低石料中针片状的含量；严格选定筛孔尺寸，选择粒径符合要求的材料。严把进料关，对进场材料进行目测和试验检验，严格控制其质量；保证原材料的抽检频率，对不合格的材料坚决清除出场。

2.材料堆放要合理。设置隔离墙，科学有序地布置原材料的堆放场地，可以有效降低生产成本。

3.增加原材料筛分设备。对进场材料进行二次筛分，可以有效提高拌和设备的生产质量，同时也提高了沥青混合料的产量。

二、沥青混合料生产配合比控制措施

沥青混合料生产配合比设计的主要任务是确定生产配合比的最佳沥青用量。具体来说又包括两个阶段，一是合理确定各个热料仓的比例（也叫矿料级配设计），在二次筛分完成后，对进入各个热料仓的原材料取样筛分，以确定各个热料仓的原材料比例，确保达到供料平衡。二是最佳沥青用量的确定，需依据相关标准，按照不同的沥青混合料用量拌制试件，对试件进行马歇尔试验，以确定生产配合比的最佳沥青用量。

1.合理确定各个热料仓的比例。信阳市公路建设市场的实际情况表明，施工单位通常没有石料加工厂，再加上石材原材料采购商多为民营企业，原材料品种复杂、变异性大；实际施工中，粗、细集料露天堆放，含水量受天气影响很大。为了确保合格的沥青混合料的矿料级配，决定采用二次筛分和间歇式拌和设备，以保证公路施工质量。具体来说，可从以下两个方面做起。

（1）选择合适的振动筛孔。振动筛孔的选用制约着矿料级配，拌和设备采用的筛孔为方孔筛，与规范要求相符。考虑到施工实际情况及拌和设备生产效率，在拌和设备的振动装置上并没有按照规范要求设置筛片；一般来说，要根据原材料的规格、施工规范要求和矿料级配类型等因素，设置关键的筛孔即可；通常，筛孔包括最大筛孔、中间筛孔、4.75 mm筛孔等，以便于更好地控制矿料级配，提高拌和设备的实际生产效率。对于AC-20-I型沥青混合料，若采用MARINI拌和设备，振动筛的最大筛孔尺寸、中间筛孔尺寸、4.75 mm筛孔尺寸分别为22 mm，12 mm，6 mm。

（2）二次筛分。二次筛分过程如下：确定各个热料仓尺寸的规后，严格按照目标配合比确定的矿料百分比进行冷喂加热，，利用滚筒将矿料烘干加热，然后通过提升机将矿料提升到拌和机的振动装置上，根据已设定的筛片对热料进行振动筛分，选出规格尺寸符合实际需求的矿料，将矿料送入各个指定的料仓，以备施工使用。矿料经二次筛分后即可确定各个热料仓的比例。二次筛分过程中，应特别注意以下几点。

首先，对冷喂料过程进行严格控制。严格按照目标配合比所确定的矿料百分比进行冷喂料，以保证供料平衡。一般来说，施工中使用的间歇式拌和机有4个喂料斗，分别用来盛装不同规格的矿料。不同规格的矿料其下降速度和方式也不相同，为保证目标配合比确定的矿料级配，必须对冷喂料斗进行标定。

其次，合理确定拌和机上料速度。施工中为达到拌和机平时生产的产量，应确保拌和机的上料速度与实际生产时上料速度相一致，以保证二次筛分过程中矿料取样的代表性和真实性。对不同拌和机产量来说，振动筛片对材料的可筛分性也不相同。另外，拌和机拌和不同规格的矿料时，矿料的行走速度也不相同；一般来说，粗料较快、细料较慢，再加上拌和机除尘等影响因素，各种规格的材料在经筛分后到达热料仓的速度也不相同，因此，需等矿料（包括粗料和细料）稳定后才能取样筛分。实际施工中，应多次取样，反复进行筛分，取每次筛分后各个矿料用量的平均值，以此确定各个热料仓的比例。实际操作中，可用图解法或借助计算机来确定各个热料仓的比例。

2.合理确定混合料的最佳沥青用量。

（1）拌制沥青混合料试件。常用的拌制方法有两种，一种是采用试验室小型拌和机拌和，另一种是采用生产拌和机拌和。前一种为规范规定方法，可以准确控制沥青用量，节约混合料；后一种拌和方法沥青用量与设计沥青用量存在差异，须通过抽提仪确定具体的沥青用量，这种方法可根据实际需要确定是否使用。

（2）分别按照OAC（目标配合比设计确定的最佳沥青用量）、OAC±0.3%3个沥青用量拌制混合料，对这3个不同沥青用量的混合料拌制试件，并进行马歇尔试验，以确定生产配合比的最佳沥青用量。如果3种沥青混合料的拌制的试件的各项试验结果都符合规范马歇尔试验技术标准，则取OAC作为生产配合比的最佳沥青用量。同时，还须补做沥青用量相差0.3%的一级混合料试件进行检验，若符合技术标准，则取其中间沥青用量作为生产配合比的最佳沥青用量。在试验过程中，还要注意以下两点。

一是，选择合适的沥青用量和级配范围。沥青路面不同的结构层在各个路面中所起的作用是不同的，因此，沥青用量取值范围也有所不同。不同种类的沥青，沥青用量也存在差异，如，国产改性沥青应取中上限控制，进口优质沥青（如壳牌、加德士等沥青）应取中下限控制。公路等级不同、交通渠化程度不同，沥青用量取值也有所差异。

二是，重视生产配合比设计。生产配合比设计是沥青混合料配合比设计中的一个关键环节，是检验目标配合比是否合理的重要依据，正确的生产配合比设计有利于混合料的生产，因此，在施工中的各个环节必须认真对待。

三、沥青路面平整度控制措施

要确保沥青路面的平整度，可以从以下几方面做起。

1.确保基准钢丝及装置的准确度。施工时可采用上面层“走雪橇”、下面层“走钢丝”的基准控制方法。下面层施工前，先用2～3 mm钢丝绳张拉好传感器的基准线；再设好各桩，根据挂线的实际高度确定各桩位的钢丝高度。测量方法错误、量线失误、钢丝下挠等问题都会造成路面波浪起伏，影响路面平整度。

2.选择合适的拌和站。选择的拌和站要具有良好的生产能力和摊铺能力。实践表明，当沥青拌和站的生产能力与摊铺能力想当时，摊铺机能够实现连续、均匀、不间断作业，摊铺后路面平整度也高。需要注意的是，在低温季节摊铺时，若摊铺机待料时间过长，混合料温度会下降，摊铺时会造成路面局部不平整；自动找平系统在每次启动后，需行驶3～8 m后方可进入正常工作状态，因此，要避免施工中摊铺机经常停机。施工过程中，施工单位要确保拌和站连续供料，保证作业顺利不间断进行，使路面平整度达到标准要求。

3.正确使用摊铺机。

（1）正确使用摊铺机仪表、微调器等施工器具。路面的标高是通过传感器控制的，摊铺机自身携带有全自动找平装置，利用该装置能够将路面的标高控制在设计范围内，从而确保路面的平整度。传感器灵敏度下降、微调器使用方法不正确等问题均会影响摊铺后的路面平整度。

（2）正确使用摊铺机熨平板。以德国ABG423型号摊铺机为例，摊铺前应先检查熨平板的平直度，若发现熨平板存在正拱或反拱问题，则必须调整拉杆长度，使调整后的拉杆坡度也熨平板下表面坡度保持一致，以确保路面横向平整度。熨平板采用液化气加热，若加热后的熨平板温度达不到规定要求或者加热不均匀，摊铺过程中温度较高的混合料与温度较低的熨平板就会黏结，使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞、深槽等问题，因此，摊铺前熨平板温度必须加热到规定温度，以免混合料和熨平板发生黏结。

4.合理控制碾压时混合料的温度。一般来说，混合料应在较高温度下碾压。通常，初压温度不低于120℃，复压温度不低于90℃，终压温度不低于70℃。碾压温度越高，路面的平整度与压实度就越好；若碾压温度偏低，则会增大沥青混合料颗粒间的摩擦阻力，容易造成沥青面层压实度不均，导致局部松散和发裂等问题出现，影响路面平整度。

5.合理设定摊铺速度。摊铺过程中摊铺速度不得随意更改，施工过程中摊铺速度的变化会引起摊铺面层预压密实度的变化，使得路面最终压实度达不到设计标准，进而影响路面平整度。若摊铺速度太快，摊铺层表面的粗颗粒在熨平板作用下会沿摊铺方向发生滑动，使摊铺路面表面的粗颗粒后方出现小坑、小空洞等问题，影响面层平整度和预压密实度；若摊铺速度太慢，则会影响施工效率。实际施工中上面层摊铺速度以2～3.5 m/min为宜，下面层摊铺速度以2～4 m/min为宜。

6.运输车辆运输速度与摊铺机摊铺速度要匹配。摊铺作业过程中，若运输车辆运输速度跟不上摊铺机摊铺速度，则在摊铺过程中混合料就会洒落在摊铺机行走履带前，若不及时清除洒落的混合料，就会使摊铺机左右晃动，导致摊铺机自带的自动调平系统的工作仰角发生变化，影响摊铺路面的平整度。因此，摊铺过程中必须有专人负责指挥倒车，以防运料车与摊铺机相撞。

7.施工缝处理要得当。对于连续摊铺路面来说，接缝处的平整度比较差。接缝水平是制约摊铺路面平整度的主要因素。在接缝处理过程中，接头处理是关键，可采用斜向碾压法处理新铺接缝，并结合人工找平，以消除接缝处的不平整现象，确保前后路面平顺衔接。纵缝处理时，不宜采用切缝机切割中缝，因为容易造成缝与缝之间产生应力滑动面，形成裂缝。可人工凿除且涂抹热沥青，以增大左、右半幅冷接时的黏结力，进而保证路面的平整度。

8.现场人工修补水平与摊铺机摊铺水平存在差异。施工过程中，若有少量的枯料、花料等杂质混在混合料中，当杂质被摊铺到路面后必须人工彻底挖除，挖除杂质的地方需用符合要求的混合料替换。在杂质去除过程中，人工填平时采用的混合料与摊铺机摊铺时采用的混合料存在差异，会影响摊铺后路面的平整度。

9.要采用耐久的符合要求的桥面伸缩装置处理伸缩缝。公路上高速行驶的车辆会产生很大的冲击力，质量差的橡胶板式伸缩缝无法承受大交通量高速行车产生的冲击力。因此，必须采用性能可靠且耐久的桥面伸缩装置，以确保桥面行车安全和舒适性，防止接缝处出现跳车。

10.不同的路面结构层在摊铺时平整度存在差异，要处理好两者的关系。实际施工中，即使采用相同的摊铺机，在碾压工艺相同的条件下，摊铺不同类型的路面结构层时，其各自的平整度也存在差异。摊铺相同厚度的路面结构层时，采用的混合料不同，其平整度也不相同，如，开级配混合料松铺系数比密级配混合料大，采用前者摊铺路面时，其平整度不如后者。即使级配条件相同，但由于受松铺厚度系数的影响，厚度小的结构层平整度要比厚度大的好。施工单位要结合实际情况，采用合适的摊铺工艺，确保路面平整度达设计要求。

综上，随着“十二五”时期的快速发展，我国的交通基础设施总总里程不断攀升，结构持续优化，管理不断加强，服务能力显著提升，在经济社会发展中发挥了重要支撑作用。道路的结构类型也随之多种多样，沥青混凝土路面的环保、经济、舒适以及维修便捷的优点将更加显现出来。加强“十二五”时期公路建设，提高建设管理能力，既是交通运输转变发展方式、实现又好又快发展的客观要求，也是交通运输行业与时俱进的重要举措。