瀝青路面施工溫度變異性分析與工程質量控制研究

摘要本文探討了瀝青路面施工過程中形成溫度變異的原因，并對溫度變異對路面性能的影響與控制進行研究，為工程質量控制提供依據。

中圖分類號：U416文獻標識碼：A

Analysis of Temperature Variation in Asphalt Pavement Construction

and Engineering Quality Control Reaserch

ZHANG Zhongren

(Traffic Planning highway Survey and Design Institute， Shannan， Tibet 856000;

Changsha， University of Technology， Changsha， Hu'nan 410000)

AbstractThis paper discussed the construction of asphalt pavement temperature variation in the process of the reasons， and the temperature variation of pavement performance influence and control research， provide the basis for the engineering quality control.

Key wordsasphalt pavement construction; temperature variation; quality control

1 瀝青路面施工過程各階段溫度變異原因分析

1.1 運料過程中的溫度特征

路面施工的混合料經拌合以后裝入運料車中運至施工現場，在運輸過程中雖然采取一定的保溫措施，但是不可避免的在卡車箱周邊熱量會有所流失。顯而易見，混合料的溫度越高，溫度流失也就越多。如果環境因素溫度較低，則熱量流失的也就越快、越大。因為，瀝青和集料的導熱系數不大，所以熱量流失部位知識集中在車廂周邊地區，而車廂中部地區熱量基本保持不變，因此卡車車廂周邊混合料溫度與中心溫度會形成一個比較明顯的差別。

1.2 原料裝卸料過程中的溫度變異

工程實際運輸過程中，混合料的表層溫度變化范圍集中在75℃~130℃之間。其中最高溫差達到55℃，因此混合料溫度最低區域會低于混合料的標準壓實溫度。因此，車廂上的混合料呈現出周邊區域溫度低于中心區域的現象。這是因為，從運料車廂向攤鋪機料斗緩慢卸料時，先卸出來的混合料是原本在車廂尾部頂層的混合料（約80℃），其次是車廂內部區域的混合料約130℃）滑落，最后是車廂前部和靠近車頭區域的混合料（85℃）。

1.3 攤鋪過程的溫度變異

攤鋪過程中的混合料溫度，是由縱、橫兩個方向的溫度影響因素共同作用造成的結果。其根本原因是由于在裝料過程中造成混合料溫度不均、相關設備設置以及工人操作過程中的錯誤方法導致的。所有因素單獨或共同作用下的混合料攤鋪會造成溫度變異。

1.4 壓實過程的溫度變異

壓實過程的溫度變異是伴隨著瀝青碾壓過程中存在的。由于不同的碾壓程度，所造成的溫度降低程度也有所不同，這就形成了溫度低的部分（由于和環境溫差小）降溫就慢，而溫度較高的部分，降溫快些。它們以不同的速度降溫，溫度逐漸接近，溫度標準差就變小。

2 瀝青路面施工溫度變異的影響因素分析

2.1 材料因素

根據相關研究表明，瀝青路面材料本身（包括原材料性質、混合料級配等）對溫度離析影響并不顯著。

2.2 施工環境因素

（1）季節因素：氣溫較高的季節不會有影響；在氣溫較低的季節，混合料在運輸過程中將有熱量損失，形成車廂外部溫度低，內部降溫較高的分布狀態，如果溫度沒有很快地達到平衡，就會產生溫度離析。（2）攤鋪層位：和溫度離析無明顯關系。（3）攤鋪厚度：對溫度離析無明顯影響。（4）基層溫度：如果基層溫度不均勻，會對混合料溫度離析造成一定影響。（5）運輸距離：當混合料運輸距離較遠時，會造成溫度變異性較大，而相比較遠距離運輸，距離近的混合料運輸不會出現大面積的低溫區域情況，這說明運料距離和運料車內混合料溫度下降成正比。

2.3 設備因素

（1）運料保溫措施：比較完善的運料保溫條件可以最小化的降低溫度差異。雖然如此，保溫措施條件不會對攤鋪后的低溫面積和形狀產生特殊影響。（2）攤鋪機分料和整平裝置：不標準的整平裝置會造成瀝青混合料鋪設成不均與分布，造成溫度差異。（3）轉運機：是否在鋪設過程中使用轉運機也是影響溫度差異的因素一直。

2.4 操作因素 （下轉第103頁）（上接第79頁）

（1）相鄰運料車的延遲：如果運料車沒有及時跟進，那么會造成攤鋪后的路面形成溫度差異。（2）攤鋪機料斗的翻起頻率：攤鋪機操作人員直接的決定了攤鋪機后料斗的側翼的翻起頻率，由于料斗側翼里會集結一些冷卻比較快的低溫料，如果操作人員翻起攤鋪機料斗的頻率過快會造成溫度差異。（3）混合料的溢出：在攤鋪機的前面料斗內或者由于運料車卸料時溢出到未攤鋪位置的混合料，落到地上的混合料會迅速降溫。這個所形成的低溫區域的大小和周圍氣溫，下個層位的溫度以及攤鋪機到達這個位置的時間有關。（4）施工隊伍：相同的工程和設備條件下，不同施工隊伍對溫度的變異有一定影響。

3 瀝青路面施工溫度變異的質量控制對策

通過對常見的和溫度有關的因素進行分析，進一步明確了影響溫度變異直接相關的因素，在施工過程中可能產生溫度離析。而另一些因素雖然對溫度比較敏感，但是主要和溫度下降速度以及有效壓實時間有關。根據以上對溫度離析主要影響因素的分析，提出了一些溫度離析的控制解決對策。

（1）對于一些無法避免的因素，可以通過一些措施減小對溫度變異的影響，達到施工要求。此外一些施工中存在的不合理操作都應避免，而且在大部分施工中，有效的設備和工藝應提倡廣泛使用，如運料用棉被覆蓋等有效措施。

（2）對于操作方面的是通過對溫度變異過程的分析和制定方法規范來盡量消除，設備的方面則可以通過對設備的改裝和加強來進一步完善。

（3）環境和材料方面的因素一般可以通過選擇合適條件來減小對溫度變異的影響。

（4）針對溫度離析，美國設計開發了“轉運機”。在進入攤鋪機之前，混合料經過裝料、運輸等環節所發生溫度差異情況，可以通過轉運機進行了極大的緩解，對提高工程質量具有很大意義。

控制溫度的離析應該從運輸到攤鋪碾壓各個環節上進行控制。根據本文的研究初步得到的結論為，如果按照上述原則和對策進行控制，則在一定程度上能夠減小溫度的變異性，但是完全避免也是不容易實現的，關鍵是要在達到規定的最低溫度（80℃）之間進行有效的補充碾壓。

綜上所述，有力的機械設備措施為管理創造了良好的條件，但工程質量的根本還在管理，由于工程施工是持續變化的形式發生的，所以工程質量管理也具有動態管理的特征。必須有一定的手段實現動態管理，因此，今后研究方向是建立以紅外成像儀為手段的溫度場動態信息采集與分析系統，及時對溫度離析信息進行采取，從而采取有效手段進行控制。

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