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沥青混凝土路面施工质量控制及评价体系研究

作者

潘俊锋

身份证号码:420321198902100733

引言

在城市化进程不断加快以及交通需求不断提升的背景下,对道路建设质量提出了更高的要求。沥青混凝土路面具有平整性,耐久性及舒适性好等优点,在高等级公路及城市道路建设方面得到了广泛的应用。但是沥青混凝土路面施工质量控制却是一项复杂的系统工程,它涉及材料,设备,技术以及环境诸多方面。

1.沥青混凝土路面概述

沥青混凝土路面是一种以沥青材料为结合料,将矿质集料(如碎石、砂等)粘结成型的路面结构形式,具有强度高、稳定性好、平整度佳、行车舒适、噪声低等显著特点。在它的组成物质中,沥青起胶结作用将集料颗粒互相黏结在一起,构成一个具有一定力学性能,同时集料提供骨架支撑的整体,二者相互配合,使路面具有较好的承载能力与抗变形能力。根据集料级配及沥青用量,可以将其划分为密级配,半开级配及开级配几种类型,分别应用在高速公路,城市主干道及其他各级道路工程中。

2.沥青混凝土路面施工质量控制

2.1 施工材料的质量控制

沥青混凝土路面建设材料质量控制作为保证路面性能的根本,需要在材料选型,进场检验以及储存管理三个环节严格把关。首先,沥青材料需根据施工地区的气候条件(如温度、湿度)选择合适的标号,确保其针入度、软化点、延度等指标符合规范要求,如在高温地区应选择黏度和软化点较大的沥青来抵御车辙的影响,而在低温地区需要注意沥青低温抗裂能力。集料(包括粗集料、细集料)的级配、压碎值、针片状颗粒含量、含泥量等参数直接影响路面强度与耐久性,需保证集料洁净、坚硬、级配连续,尤其要避免泥土或杂物污染;矿粉是沥青混合料中重要填充料之一,应选择亲水系数小,无团粒石灰岩矿粉以保证其对沥青黏附性好。

2.2 施工设备与工艺的质量控制

选择,调试施工设备,准确实施工艺参数,是确保路面施工质量至关重要的环节。在设备上,需要根据路面宽度,厚度以及工程量来选用性能相匹配的摊铺机和压路机,如摊铺机振捣频率,夯锤压力等都需要与混合料的特点相适应,以保证摊铺平整度以及密实度;压路机应有胶轮压路机及钢轮压路机分别在初压,复压及终压阶段使用,设备碾压吨位,振动频率等要求满足工艺要求,避免了由于设备性能不完善,路面压实度不到位或者碾压过大,集料被压坏的问题。在工艺控制方面,需要严格控制沥青混合料拌和温度,拌和时间,集料升温温度通常高于沥青 10–20 C,拌和时间根据混合料拌和均匀,不出现花白料及结团现象为原则;摊铺时需控制速度稳定(通常 2~6m/min ),并保持熨平板温度不低于 100 C,防止混合料温度离析;碾压需遵循“紧跟,慢压,高频,低幅”原则,初压温度不低于 150 C,终压温度不低于 80 C,按初压(钢轮静压)、在进行复压(胶轮 + 振动碾压)和终压(钢轮静压)的过程中,要确保每一个碾压步骤的次数和重叠的宽度都是按照规定的标准来的,同时也要避免在同一个地方重复碾压,从而避免产生位移。

2.3 施工环境与条件的质量控制

在进行路面施工的质量控制时,必须全面考虑自然环境、基层状况以及施工组织等多个因素,以确保施工环境和条件达到最佳的执行条件。在进行沥青混凝土的施工时,必须避免遭遇雨天、低温(日均气温低于 10 C)和强风等恶劣天气,因为在低温条件下,混合物的散热速度过快,可能会导致压实过程变得困难,雨天又会对沥青和集料之间的黏附性造成影响,加大了路面发生水损害的危险,如遇到特殊情况需要进行施工时,需要对基层进行预热和加速碾压,同时对混合料含水率进行严格控制。基层处理作为一个至关重要的前提,需要保证基层表面光洁,牢固,干净,没有松散颗粒,油污和积水等问题,需要在施工之前进行强度和平整度的检测、横坡接受检查,局部缺陷得到及时修复,必要时喷透层或黏层油以加强层间粘结力。施工条件控制也包括交通管制和施工安全管理两个方面,需要在作业区域内设置醒目的警示标志以避免非施工车辆及人员的干扰,保证摊铺机和压路机运行的安全距离。

3.沥青混凝土路面施工质量评价体系

3.1 质量评价体系的构建原则

构建沥青混凝土路面施工质量评价体系,需要遵循科学性,系统性,实用性和动态性等原则。科学性原则需要依据工程技术规范以及科研成果,保证评价指标和方法满足沥青混凝土的材料特性以及施工工艺原理,例如,根据材料力学性能和路面结构设计的要求,建立评价维度;系统性原则强调以施工全流程为切入点,把原材料控制,施工工艺实施和成品性能检测纳入一个统一框架中,构成一个覆盖人,机,料,法,圈的多维评价系统,从而避免了单一指标带来的局限性;实用性原则对评价体系的可操作性提出了更高的要求,指标数据容易收集和定量,例如压实度和平整度可以用仪器进行直接检测,评价方法需要贴近工程现场的实际情况,方便施工单位和监管部门的使用;动态性原则考虑了路面施工的各个阶段和环境的变化,要求评价体系能够适应不同施工阶段的质量控制需求。

3.2 质量评价指标体系的建立

建立沥青混凝土路面建设质量评价指标体系需要以建设过程为线索,在原材料质量,施工工艺控制和成品性能 3 个主要层次上筛选核心指标。原材料方面,着重考虑沥青黏度,集料级配和矿粉活性,例如沥青针入度和软化点需要达到设计标准和集料压碎值、需要将含泥量限制在标准的范围之内才能保证物料自身的性能合格;在施工工艺的控制方面,包括了拌和温度、摊铺速度、压实遍数等多个过程指标,例如,沥青混合料的拌和温度需要保持在 160-180 C 的范围内,以确保均匀性,压实时初压,复压和终压等参数需随路面结构层的变化而变化,以免压实不充分或过大;在成品的性能方面,它涵盖了压实度(不低于 96% )、平整度(IRI 值 ⩽2.0m/km⟩ )以及抗滑性(构造深度 ⩾0.55mm )、关键的测量指标如厚度偏差( ±5% )中,压实度对路面的承载能力有直接的影响,而路面的平整度则直接关联到驾驶的舒适度,抗滑性能则是行车安全的关键因素。

3.3 质量评价方法与标准

沥青混凝土路面建设质量评估方法及标准的运用需要定性分析和定量检测相结合,并以国家及行业规范作为参考依据,运用多元评估手段保证评估结果客观。评价方法上,常用的有基于实测数据的定量评价(例如数理统计法,模糊综合评价法等等)和基于专家经验的定性评价(如层次分析法),例如,我们可以通过收集如压实度、厚度等的实际测量数据来计算合格率和变异系数,然后利用模糊数学理论来处理评价指标的不确定性,并采用层次分析法来确定各个指标的权重,从而实现多目标的综合评价。

结束语

总之,建立沥青混凝土路面建设质量控制与评价体系是保证道路工程质量,延长路面使用寿命,提高行车安全等方面工作的重点。通过对施工材料进行严格把控,对施工设备和技术进行优化,对施工环境和条件进行合理布置等措施,能够有效地促进路面整体性能的提高。同时通过建立科学、合理的质量评价体系能够对施工过程实施有效的监督与评估,发现潜在问题并及时加以解决。

参考文献:

[1]张馨怡.市政公路沥青混凝土路面施工技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(34):105-107.

[2]黄赫.道路工程沥青混凝土路面施工技术研究[J]. 运输经理世界,2024,(33):19-21.