热拌沥青混合料路面关键施工技术与全过程施工质量管控

康 宏

（中交三航局交建分公司，上海 200940）

随着我国经济实力不断增强、沥青路面设计与施工技术不断成熟，热拌沥青混合料路面在我国高等级公路建设中得到了广泛的应用和推广。热拌沥青混合料路面具有行车舒适、开放交通快、养护维修方便等优点，但施工质量易受人员、机械、材料、施工工艺、施工环境、施工检测等诸多因素的影响，且各施工环节具有复杂性、系统性、相关性等特点。各个因素和环节都很重要，一旦出现问题，轻则影响路面的耐久性，重则在未达到设计使用周期的情况下，出现车辙、裂缝、坑槽、泛油、推移等早期破坏现象，严重影响行车的舒适性和安全性。为此，提高路面关键施工技术和加强施工过程的全面施工管控具有非常重要的现实意义。

1 热拌沥青混合料路面关键施工技术

1.1 技术要求

目前我国规范采用马歇尔试验配合比设计方法，同时也允许采用其他设计方法，但所设计的沥青混合料必须满足现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）所规定的马歇尔试验技术标准及高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、渗水系数等性能检验技术要求，达到耐久、坚实、稳定、抗滑的路用性能及操作便捷、易压实、变异性小的施工性能。

1.2 马歇尔试验配合比设计方法简介

通过目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段，可确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量，正确理解配合比设计三阶段的工作内容、作用意义。

（1）目标配合比设计。目标配合比设计是混合料组成设计的基础工作，也是控制冷料仓上料比例的依据。目标配合比设计基本上在室内完成，试验所用集料来源于料场冷料，其设计内容及步骤：混合料类型与级配范围的确定→原材料的选择与确定→矿料级配选用→马歇尔试验→路用性能检验→确定最佳沥青用量。

（2）生产配合比设计。生产配合比设计的作用是根据拌和楼的二次筛分数据，确定热料仓配合比例，使振动筛分后的矿料的合成集配接近于目标设计级配，并控制在设计级配范围内。生产配合比设计需启用拌和楼，试验集料样品来源于拌和楼的热料仓，经过拌和楼振动筛的二次筛分。其设计内容及步骤：冷料仓、热料仓计量系统标定→选择合适的筛网尺寸和安装角度→冷料仓流量反复调整→确定热料仓配合比例并尽量使各料仓的供料比例大致平衡→室内马歇尔试验→路用性能检验→确定生产最佳沥青用量。

（3）生产配合比验证。生产配合比验证的作用是确定拌和温度和分析混合料材料、性能，综合评估拌和楼的工作状态和施工工艺、运输、摊铺、碾压设备的匹配情况。生产配合比验证需拌料并铺筑试验路段，室内试验采用经拌和楼生产的热拌沥青混合料，经过马歇尔试验及路用性能检，并通过取芯观察空隙率大小来进一步调整配合比，由此确定供生产使用的标准配合比。

综上所述，配合比设计的三个阶段是设计逐步深化的过程，也是不可分割的一个完整的整体，其目的是使设计结果更加符合实际。

1.3 配合比设计注意要点

（1）在确定沥青等级及标号选用、粗集料的多种性质（密度、吸水率、表面粗糙度）、矿料的设计合成级配、最佳沥青用量时，应充分考虑公路等级、气候条件、交通条件、所处层位的功能需求侧重等不同因素，需辩证综合判断各项性能检验指标。

（2）目标配合比集料的取样要有代表性，且要与实际生产相一致。

（3）标准配合比一经形成，则在生产中不能随意变更，如材料来源发生变化，需重新设计配合比。

2 热拌沥青混合料路面施工过程的质量管理与控制

热拌沥青混合料路面施工的配合比设计、拌和、运输、摊铺、碾压过程中具有复杂性、系统性、相关性等特点，受人、机、料、法、环、测等多方面因素的影响，对此，在施工过程中，应坚持精细化施工的指导思想，按照全面质量管理的要求，加强施工全过程的质量控制，实行动态质量管理，确保施工质量的稳定性，减小各项施工检测指标（如矿料级配、油石比、压实度等）的变异性，将科学合理的设计配合比及性能指标在路面成品中得以完美的实现。以下就人、机、料、法、环、测六个方面影响因素来分析沥青路面施工质量的管理与控制。

2.1 人为因素管控要点

由于施工人员是质量管控中最活跃也是最具决定性的因素，加上沥青路面施工的专业性较强，因此组建专业的团队非常重要。人为因素管控要点如下：（1）组建熟悉沥青路面施工技术与施工管理的项目领导管理团队。（2）组建理论扎实、经验丰富、认真负责、坚持原则、能吃苦耐烦的试验团队。（3）组建熟悉沥青混合料拌和、摊铺、碾压设备性能调试、维修、保养的设备管理团队及能熟练操作各类设备的工人班组。

2.2 机械设备因素管控要点

（1）沥青混合料拌和设备。从我国集料生产加工现状来看，目前拌和设备普遍采用间歇式沥青混合料拌和设备，集机械化和电气化一体机，构成庞大而复杂。高等级公路路面施工对设备的基本要求如下：①有效产能不小于320t/h，即4000型以上的强制式拌和机。②机械化、自动化程度高，配备电子重量传感器和红外线温度传感器，显示器可随时显示材料用料，不仅能准确控制材料用量和温度，还能实时逐盘打印集料和沥青加热温度、混合料拌和温度、每锅原材料的质量，停机时可自动汇总一个台班的统计量。③配有150t以上的保温储料仓和二次除尘设备。④配备2个以上的粉料罐并分别带自动计量的粉料加入系统，另外配5～6个冷料仓、热料仓。

（2）摊铺机。选用抗离析、初始压实度高和平整度高的摊铺机。

（3）碾压设备。①胶轮压路机：总质量不小于25t，每个轮胎的不小于15kN，冷态时的胶轮充气压力不小于0.5MPa，发热后不小于0.6MPa。②光轮压路机：双驱双振双光轮压路机，自重大于13t。

（4）设备配套的要求。根据施工进度要求、各类设备性能实际产能情况，合理配备各类设备的数量，使之相互匹配满足生产、质量以及成本的需要。一般而言，拌和能力、运输能力、碾压能力均要大于摊铺能力。

2.3 材料因素管控要点

（1）沥青：重点检测针入度、软化点、延度三大指标。

（2）集料：保证集料来源质量的稳定性；严格控制粗集料的针片状颗粒含量、粉尘含量、黏附性、磨光值等技术指标，保证细集料洁净，棱角性好。

（3）矿粉采用强基性母岩，如石灰岩。

（4）为了更好地控制混合料的级配，根据实际情况，对集料采取分级备料，一般中下面层按五级备料，上面层按四级备料，同时要求集料加工厂采用与拌和楼筛网尺寸相对应的筛网。

2.4 方法或工艺因素管控要点

（1）热拌沥青混合料拌和工序的质量管控。①温度控制：严格按照配合比设计报告或规范的要求控制集料、沥青的加热温度和混合料的拌和温度。例如，沥青加热温度过高会使沥青老化；温度过低则会使拌和会不均匀。②拌和时间：以沥青混合料表观均匀一致、所有矿料颗粒全部裹覆沥青胶结节料、无花白料、无结团或严重离析为宜，一般拌和时间控制在30～40s，不超过45s。③按规范要求定量检查拌和前的热料仓矿料、拌和后的混合料级配与设计级配的偏差。④避免出现溢料的情况。溢料出现轻则浪费材料、增加能耗、降低产量，重则严重影响混合料级配。产生溢料的原因如下：原材料的级配发生了变化，细集料含水量变异性大；拌和楼的筛网尺寸或安装角度与矿料级配不匹配，筛网破损或堵塞；设备配料系统不稳定；产量不稳定，随意改变生产效率，工人操作不当，随意改变冷料流量。合格的混合料是后续现场摊铺、碾压工序的基础。

（2）混合料运输过程中的质量管控。①在拌和楼装料时应多次挪动运输车的位置，平衡装料，以减少混合料的离析。②运输应全程采用棉被和毡布覆盖，保温防雨，防止混合料表面温度降低太多致使混合料产生温度离析。③卸料应由摊铺机推动缓慢卸料，且每车应卸干净。④保证运输线路交通状况良好，运输车不能产生太大颠簸，防止混合料离析。

（3）混合料摊铺过程中的质量管控。①调试摊铺设备使其处于良好的工作状态，调试内容包括：调整螺旋布料器、料门的开度、链板送料器的速度、摊铺机熨平板的振幅及频率。②摊铺机行驶速度应符合规范要求，保持缓慢、匀速、连续不断，不得随意变换速度或中途停顿。③摊铺过程中，应随时检查摊铺的厚度、横坡、路拱。④根据实际情况，选择采用一台或两台摊铺机呈梯队摊铺，摊铺过程中应处理好接缝，以减少离析、保证厚度、提高平整度。

（4）混合料碾压过程中的质量管控。①碾压温度必须符合规范要求，尽量在高温下碾压，这是提高压实效果的重要手段之一，严禁在低温情况下反复碾压。②施工应配备足够数量的压路机，选择合理的压路机组合方式，并按初压、复压、终压三道工序组织流水作业。初压选用光轮压路机静压，复压选用胶轮压路机搓揉碾压与光轮压力机振动碾压相结合，终压选用光轮压路机静压。③压路机的碾压速度应符合规范要求，并且保持匀速。④混合料黏轮时，光轮压路机洒水应呈雾状，同时可采用拖把擦轮。整个碾压工艺过程应坚持“紧跟、慢压、少水、高频低幅（薄层）或高频（厚层）”的原则，切实加强碾压过程的管理与控制，确保压实度，并减小压实度的变异性。热拌沥青混合料路面的拌和、运输、摊铺、碾压过程中，应保持连贯性、紧凑性、稳定性，有条不紊地组织流水作业。

2.5 环境因素管控要点

（1）不得在气温低于10℃的情况下施工，不得在雨天、路面潮湿的情况下施工。（2）应在下卧层干净的情况下施工，完成沥青路面施工前路基上边坡的防护与排水工作，以免交叉施工污染泥土。

2.6 试验检测因素管控要点

试验检测是公路施工技术管理中重要的组成部分，应充分重视、发挥试验检测工作的作用。施工过程中的各项检验项目、检测频率、指标必须严格按照规范执行。通过规范试验操作，使获得的检测数据真实、可靠、精确，同时还应及时调整影响质量的因素及环节，以此实现检验施工质量的目的。

3 结束语

总之，在热拌沥青混合料路面施工时，要有整体全局观，坚持精益求精，不断提高技术水平，依靠精确的检测数据实施全过程的质量动态管理，最大限度地减小各项施工质量指标的变异性，建设优质、耐久、经济的沥青路面工程。