高速公路沥青路面全过程施工质量控制

高速公路沥青路面全过程施工质量控制

摘要:随着高速公路建设的加快，沥青路面凭借诸多优势而成为高速公路常见的路面结构形式。笔者结合沥青路面施工实践，阐述了沥青路面施工全过程质量控制，包括了材料、配合比设计、混合料生产、运输、摊铺、碾压等方面的质量控制内容，为科学地进行沥青路面施工提供了一定指导。

关键词: 高速公路；沥青路面；施工；质量控制；温度

Abstract: With the speeding up of the highway construction, the asphalt pavement with many advantages and become a highway common pavement structure form. Based on the construction practice of asphalt pavement, this paper expounds the construction of asphalt pavement of whole course quality control, including the materials, mixing ratio design, mixture production, transportation, paving, rolling, and other aspects of the quality control content, to scientifically analyze the asphalt pavement construction to provide some guidance.

Keywords: highways; and The asphalt pavement; The construction; Quality control; temperature

随着我国经济不断发展，为了适应经济发展的需要，高速公路的建设明显加快。在高速公路建设中，采用沥青路面结构的占了一半以上，这是因为沥青路面具有表面平整、无接缝、行车平稳、振动小、噪声低、施工期短、养护方便等优点。然而，在实际应用中，沥青路面也存在不少质量问题，要保证和提高沥青路面的质量，关键还在于施工。因此，如何加强对沥青路面施工的质量控制，以提高路面质量成为了人们广泛关注的话题。

1原材料质量控制

沥青路面的原材料有:沥青、碎石、砂(或石屑)、矿粉、透层油(通常采用乳化沥青)等。选用哪种规格的原材料一定要遵循设计和技术规范要求。原材料质量是否合格直接影响沥青路面的质量，所以在原材料选用上一定要把好试验关。

2沥青混合料配合比设计质量控制

沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段，通过配合比设计，决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。在沥青混合料类型的选择上，一定要根据道路等级、路面类型、所处的结构层位来确定，再根据确定的路面类型设计矿质混合料的配合比，通过马歇尔试验确定沥青混合料最佳沥青用量，然后进行水稳定性和抗车辙能力检验。目标配合比设计确定后，就可以利用实际施工的沥青混合料拌和机进行生产配合比设计。

3沥青混合料生产过程质量控制

生产配合比通过验证后，便可以按此配合比进行生产施工。在生产过程中，往往由于材料来源复杂、天气变化以及拌和机运行异常等因素均可造成沥青混合料质量的波动，因此就需要我们密切监控质量。首先，拌合站操作人员必须严格按照生产配合比设定好操控数据，不得随意改变。其次，安排有经验的质检人员把关沥青混合料的质量。

4运输过程质量控制

沥青混合料的运输应根据摊铺现场的具体位置、施工条件、摊铺能力、运输路线、运距和运输时间等充分考虑车辆种类和车辆数量。一般情况下宜采用载重量较大的大型自卸汽车，运力应该比拌和能力和摊铺速度有所富余，应保证将拌和机拌制的沥青混合料(含预先贮存在成品贮料仓内的沥青混合料)及时运送到摊铺现场，并在摊铺机前保持有3～4辆待卸车。通常运输车辆数量N可按以下公式计算。

N=α×(t1+t2+t3)/T

式中:

t1—重载运程时间，min；

t2—空载运程时间，min；

t3—在工地卸料和等待的总时间，min；

T—拌制一车混合料所需时间，T=60×G0/G，min，(G0为车辆的载重能力，t；G为拌和设备生产能力，t/h)；

α—储备系数，视交通情况而定，一般取α=1.1～1.2。

运输车辆的车厢应打扫干净，为防止沥青混合料与车厢板粘结，可在车厢侧板和底部涂1∶3的柴油水混合液。

在往运输车辆内装载沥青混合料时，为了防止沥青混合料离析，应缩短出料口到车厢的装料距离，往车厢内装一斗料，车就移动一次位置。

从拌和厂到摊铺现场距离远时，特别在非高温季节施工，应用篷布或棉毯覆盖沥青拌合料，以保证沥青拌合料的温度。雨季施工时，运料车要加防雨篷布。

5摊铺质量控制

在铺筑底面层前应将基层表面的杂物和浮料清除，若有泥土还应用压力水冲洗干净，基层表面局部透层沥青或下封层脱落，应将脱落处清扫干净后补洒。对于已铺成的底面层或中面层可视铺筑时间而分别处之，铺筑时间不长，表面没有遭到污染且沥青膜较完整，可清扫杂物后直接铺筑上一层沥青混合料；铺筑时间较长，表面已遭到污染，沥青膜已被车轮磨耗，应清扫杂物，用压力水冲洗干净后喷洒0.3kg/m2的沥青乳液后再进行上一层沥青混合料的铺筑。

为了保证结构层厚度和平整度，摊铺前一定要进行下承层表面高程和设计高程的测定，判定相差是否在允许范围之内。若相差在厚度允许误差范围之内，可直接按设计高程放样施工；若相差超出厚度允许误差范围，则以保证结构层厚度的原则，超厚处仍按设计高程放样施工，厚度不够处宜按二千分之一纵坡调整设计高程，使之到达厚度要求，然后放样摊铺。

摊铺机根据道路等级，工期要求、质量要求、施工条件、拌和机生产能力等因素确定机型，宜选择自动化程度高的覆带式自动找平摊铺机，并根据摊铺路幅宽度决定摊铺机数量。摊铺前，先将熨平板宽度、拱度按路面幅度和路拱调整好；并根据松铺厚度调整好熨平板工作仰角，在摊铺过程中还要反复调整仰角以达到精确的厚度，一般情况下可按下述规则设定初始仰角的标尺数值:

0当摊铺厚度＜10cm时用；

0.5当摊铺厚度10～20cm时用；

1.0当摊铺厚度＞20cm时用。

摊铺时，最好采用全路幅一次摊铺，这样既可以节约人工和机械，又可以很好地控制铺筑质量，成型的路面表面均匀一致，平整度好，无纵向施工缝。当路幅较宽，摊铺机的最大摊铺宽度不能一次摊铺时，最好用两台摊铺机同时摊铺，前后相距以20～40m为宜，两幅放在一起碾压成型；在纵向接缝处应重叠2.5～5cm用人工进行整修，上下铺层的纵向接缝应错开30cm以上。

摊铺机的作业速度应考虑工期要求、质量要求、与之配套的拌和机生产能力、压路机生产能力、气候特点、摊铺层次和混合料的类型等因素。要根据有效压实时间确定摊铺速度，一般控制在1.5～3.0m/min范围内。摊铺速度太低，在有效压实时间内铺筑长度短，压路机的错轮，避让不便，会影响碾压质量。摊铺速度过快，表面易出现拉沟、裂口现象，摊铺混合料疏密不均匀，预夯实效果降低等。施工中，摊铺机作业速度应以“恒定连续工作原则”来确定。可按下式计算:

v=C/(60W×D×P)=C/(140W×D)(m/min)

式中:v—摊铺机的作业速度，m/min；

W—路面铺筑宽度，m；D—路面铺筑厚度，m；

P—压实后的混合料容重，可按2.33t/m3取用；

C—沥青拌合设备的供料能力，t/h。提高摊铺质量的其他途径:

1)熨平板加热。熨平板应提前预热15～30min，目的是减少乃至消除熨平板和混合料之间大的温差，以避免混合料冷粘在熨平板底面上，使摊铺层出现拉沟或裂纹。

2)厚度调节的正确使用。对于未采用自动找平装置的摊铺机，一次调整好厚度后一般不宜多去调整，只有在通过凸凹基层面时才进行调整。调整时不宜一次调节幅度过大，一般按前进1m调节标尺1个刻度进行调整，这样调整多次才能得到较为平整的铺层。过了凸凹面后，要按前面调节的方法调整回来。

3)人工配合。对摊铺层面上出现的大料，要由人工捡出，再补上混合料，对一些表面粗糙大料明显集中的地方，要用人工筛细料均匀地撒布灌缝，或者挖除换料。摊铺机前应用人工清扫底层，清除撒落的混合料或污物，特别是摊铺机履带板行走的底层上，一定要清除干净，以免干扰自动找平装置，影响平整度。

4)运料车与摊铺机的配合。为了使摊铺机能按一定的速度连续恒定的摊铺，摊铺前应保证有3～4辆待摊料车。料车由专人指挥，当料车倒至摊铺机推轮前30cm时应停车，换入空档，停止使用制动器，若为上下坡路段可轻拉手刹制动，等待摊铺机接近，平稳地顶推料车前进。要避免料车与摊铺机碰撞，使铺层出现熨平板条痕。

5)气候的影响及对摊铺温度的掌握。沥青混合料的粘度随温度的变化而变化，高温时粘度会降低，流动性就好；低温时粘度高，流动性就差甚至会凝固。《规范》规定，气温低于10℃时不宜摊铺热拌沥青混合料，当气温低于5℃以下时禁止高等级公路沥青路面施工。沥青混合料摊铺温度要求见表1。

表1 摊铺温度要求

6碾压质量控制

沥青混合料的压实是影响沥青路面耐用性能最重要的因素之一。影响沥青路面压实的因素很多，主要有:材料性能、温度、摊铺层厚度、碾压设备、碾压方法等等。其中材料性能包括集料性能、沥青性能和混合料性能。集料级配均匀连续较易压实，集料中粗集料比例含量大必须增加压实力才能达到压实效果，集料中细集料比例含量大难以压实，极易产生推挤。沥青粘度高压实困难，粘度低容易压实，使用高粘度沥青时，采用较高压实温度是减少粘度促进沥青路面可压实的必要手段。沥青混合料中沥青含量低难于压实，沥青含量高混合料在压实机具作用下极易变形，只有在最佳沥青含量的混合料压实才能达到最佳效果。同样的沥青混合料高温比低温容易压实。

对沥青路面施工来讲，目前初压常用8～10t静力光轮两轮压路机，复压常用自重为7～10t之间，激振力为15～30t之间的双钢轮振动压路机和9～16t胶轮压路机，终压常用8～10t双钢轮压路机和前5后6轮的9～16t胶轮压路机。

压实机械的数量配备应根据摊铺机作业速度、压路机的类型、碾压速度、压路机有效时间利用系数及碾压遍数来确定。可按下式计算:碾压机械的生产率:

P压=KB×50bv压/3n(m2/min)

式中:b—碾压宽度，m；

v压—碾压速度，km/h；

n—碾压遍数；

KB—有效时间利用系数，可按表2选用。

表2 压路机有效时间利用系数

压路机的配备数量:

N=P摊/P压=3Bv摊n/50bv压KB(台)

式中:B—路幅宽度，m；

v摊—摊铺机的作业速度，m/min。

碾压一般分为初压、复压和终压三道工序。碾压时应将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不能突然改变而导致混合料产生推移，压路机起动、停止必须减速缓慢进行。碾压应从外侧低处向路中进行，向前碾压一遍后必须沿原路线返回，在碾压作业段后端错轮进行下一个碾压带碾压，相邻碾压带应重叠1/3轮宽。碾压前端位置不能放在同一横断面上，应呈阶梯性地随摊铺机向前前进。碾压过程中有沥青混合料粘轮或被带起现象，可向碾压轮上洒少量水或加洗衣粉，并用人工及时将粘块清除。

碾压温度是沥青路面碾压质量控制的一个关键参数，一般初压在摊铺完成后马上进行，温度不得低于110℃，终压温度不得低于80℃，碾压完成后待路面完全冷却才能开放交通。

7 结束语

总之，沥青路面的施工质量控制，关键是材料、配合比设计、施工技术的科学控制。在施工中要善于总结，严格控制施工各个环节，避免人为因素的干扰。只有精心科学地组织施工，加上优质的混合料，性能良好的施工机械，合理的施工工艺，才能提高路面的质量从而延长路面的寿命，从而产生巨大的经济效益。

参考文献

[1] 陶宏亮 吴谦，沥青路面原材料质量检验的重要性[J].山西建筑,2011.27

[2] 杨庆勇, 高速公路沥青路面施工过程中的质量控制[J].民营科技,2011.09

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。