高速公路瀝青路面上面層GAC-16施工質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)

王 敏

(山西省交通建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心(有限公司)，山西 太原 03000)

0 引 言

我國(guó)瀝青路面的施工受自然及區(qū)域化影響頗大。我國(guó)地質(zhì)種類(lèi)繁多，地形復(fù)雜，氣候多變，而且各個(gè)地方原材料各有差異，施工機(jī)械設(shè)備以及施工技術(shù)，施工人員水平參差不齊等內(nèi)因外因，使得我國(guó)瀝青路面施工質(zhì)量控制面臨復(fù)雜多變的眾多問(wèn)題[1-3]。因而需要我們就共同問(wèn)題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，為相同情況下的瀝青路面施工質(zhì)量的控制提供一定的指向性參考和建議[4-5]。另外，目前我國(guó)高速公路建設(shè)普遍存在過(guò)分強(qiáng)調(diào)成本控制和進(jìn)度控制的情況。工期的緊縮，資金投入的不足，直接導(dǎo)致施工質(zhì)量控制出現(xiàn)不可避免的疏忽，加之質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果的滯后性，使得路面質(zhì)量控制達(dá)不到預(yù)期效果。因而，我們需要建立完善的施工質(zhì)量控制體系，科學(xué)地實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的過(guò)程控制。

瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量控制是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，其控制過(guò)程貫穿路面施工全過(guò)程。因而要求路面的質(zhì)量控制在從底基層施工到上面層竣工的每一層的施工過(guò)程，都進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在監(jiān)控過(guò)程中根據(jù)科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，對(duì)施工過(guò)程中的異常或規(guī)律性偏差進(jìn)行檢查分析和處理，讓整個(gè)施工過(guò)程的施工技術(shù)參數(shù)均在受控范圍內(nèi)，以保證路面施工的整體質(zhì)量[6-8]。

1 施工后場(chǎng)監(jiān)控情況

1.1 后場(chǎng)施工設(shè)備及組織評(píng)價(jià)

后場(chǎng)運(yùn)料車(chē)及裝載機(jī)數(shù)量較為充足，基本能滿(mǎn)足后場(chǎng)生產(chǎn)能力需求。后場(chǎng)料場(chǎng)上面層用各檔集料之間無(wú)明顯串料，但備存的料不是很多，偶爾因某檔料不夠而導(dǎo)致拌合樓停機(jī)，可能對(duì)級(jí)配穩(wěn)定性及溫度穩(wěn)定性造成一定影響。料場(chǎng)內(nèi)0～3 mm上面層用石屑堆放區(qū)域內(nèi)有部分積水未及時(shí)清理。上面層生產(chǎn)時(shí)兩臺(tái)拌合樓冷料倉(cāng)之間無(wú)明顯串料，上料速度及高度控制合理。

1.2 拌合樓控制室熱料倉(cāng)配比

表1抽檢結(jié)果表明，兩臺(tái)拌合樓控制室設(shè)定配比與生產(chǎn)配合比偏差較小，其中ASTEC拌合樓11～18 mm、6～11 mm、3～6 mm、0～3 mm、礦粉、水泥設(shè)定比例與設(shè)計(jì)配比偏差分別為-0.6、+2.2、-0.6、+0.5、-1.0、-0.5，瀝青設(shè)定比例為4.6%。日工拌合樓各熱料設(shè)定比例與生產(chǎn)配合比偏差分別為+0.6、-3.9、+1.5、+2.7，礦粉、水泥比例與設(shè)計(jì)值偏差均為-0.4，油石比設(shè)定為4.6%。

表1 控制室配合比抽檢結(jié)果

對(duì)兩臺(tái)拌合樓熱料倉(cāng)中取樣進(jìn)行熱料篩分試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2～表3。

表2 ASTEC瀝青拌合樓上面層GAC-16熱料倉(cāng)篩分試驗(yàn)

表3 日工瀝青拌合樓上面層GAC-16熱料倉(cāng)篩分試驗(yàn)

抽檢結(jié)果表明，兩臺(tái)拌合樓熱料篩分合成級(jí)配各篩孔通過(guò)率均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，與生產(chǎn)配合比偏差均滿(mǎn)足施工質(zhì)量檢驗(yàn)要求。

1.3 后場(chǎng)拌合樓出料溫度

抽檢瀝青混合料出料溫度結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 瀝青混合料出料溫度測(cè)試抽檢結(jié)果

拌合樓出料溫度抽檢結(jié)果表明：抽檢的4次拌合樓出料溫度均滿(mǎn)足規(guī)范要求，近期施工單位加強(qiáng)對(duì)拌合樓出料溫度控制，包括上下限范圍控制以及溫度波動(dòng)穩(wěn)定性控制均有所提高，有利于瀝青混合料上面層整體施工質(zhì)量提升。

1.4 混合料礦料級(jí)配及油石比評(píng)價(jià)

分別從兩臺(tái)拌合樓抽取成品上面層GAC-16瀝青混合料，經(jīng)過(guò)均勻四分后，取大約為2 000 g，進(jìn)行燃燒篩分，分別驗(yàn)證混合的礦料級(jí)配和油石比情況。

表5 燃燒法抽提篩分結(jié)果匯總

瀝青混合料燃燒篩分試驗(yàn)結(jié)果表明：抽檢的兩臺(tái)拌合樓混合料礦料級(jí)配各篩孔通過(guò)率及油石比均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，與生產(chǎn)配合比偏差均滿(mǎn)足施工質(zhì)量檢驗(yàn)要求。

1.5 馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

從瀝青拌合樓取樣成型馬歇爾試件，對(duì)成型試件進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6～表7。

表6 GAC-16上面層1#機(jī)(ASTEC)瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

表7 GAC-16上面層2#機(jī)(日工)瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果表明，抽檢的兩臺(tái)拌合樓混合料馬歇爾試驗(yàn)各體積指標(biāo)、穩(wěn)定度、流值均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

2 施工前場(chǎng)監(jiān)控情況

2.1 施工速度監(jiān)測(cè)

施工時(shí)對(duì)前場(chǎng)上面層施工的攤鋪速度進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表8。

從表8可以看出，上面層施工攤鋪速度大致在4 m/min左右，在要求范圍內(nèi)，攤鋪速度均勻。

表8 前場(chǎng)混合料攤鋪速度

2.2 前場(chǎng)混合料溫度評(píng)價(jià)

GAC-16上面層施工前場(chǎng)混合料施工溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表9，上面層混合料大部分?jǐn)備仠囟瓤刂戚^好。

表9 前場(chǎng)混合料溫度記錄

2.3 瀝青混合料現(xiàn)場(chǎng)芯樣檢測(cè)

從現(xiàn)場(chǎng)抽取了15個(gè)芯樣，分別觀(guān)測(cè)混合料表觀(guān)形貌，并測(cè)定了其體積指標(biāo)及壓實(shí)度，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

由表10可以看出，上面層抽檢共15處，壓實(shí)度代表值為99.2%，單點(diǎn)壓實(shí)度存在兩處小于設(shè)計(jì)要求，最小壓實(shí)度僅為96.5%；芯樣壓實(shí)度過(guò)百率達(dá)60%，空隙率存在兩處大于設(shè)計(jì)上限(6.0%)，最大空隙率達(dá)7.8%，平均空隙率4.6%。厚度控制良好，單個(gè)厚度均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

表10 瀝青混合料現(xiàn)場(chǎng)取芯試驗(yàn)結(jié)果

2.4 構(gòu)造深度

每30～40 m一個(gè)斷面，針對(duì)三個(gè)車(chē)道的左右輪跡和路肩，每個(gè)斷面測(cè)4個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行構(gòu)造深度測(cè)試，其檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表11。

從表11可以看出，抽檢斷面的平均構(gòu)造深度在0.63～1.06 mm之間，最小構(gòu)造深度為0.58 mm，最大構(gòu)造深度達(dá)到1.28 mm。

表11 GAC-16混合料表面構(gòu)造深度

通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析構(gòu)造深度判斷其表面離析程度。判斷標(biāo)準(zhǔn)參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，將檢測(cè)點(diǎn)測(cè)得的表面構(gòu)造深度值與構(gòu)造深度平均值的比值作為分級(jí)的定量界限，所提出的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)列于表12。

表11(續(xù))

表12 推薦的瀝青混凝土路面表面離析分級(jí)定量界限

采用鋪砂法對(duì)上面層進(jìn)行了路面施工質(zhì)量均勻性的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表13。

表13 不同位置構(gòu)造深度與平均構(gòu)造深度的比值

根據(jù)鋪砂法測(cè)試構(gòu)造深度離析程度判斷標(biāo)準(zhǔn)得出：非離析面積占整個(gè)檢測(cè)區(qū)域面積的50%，細(xì)離析面積占16%，輕微離析面積占31%，中度離析面積占3%，本次檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重離析現(xiàn)象。

2.5 滲水系數(shù)檢測(cè)

在三個(gè)車(chē)道輪跡帶及主車(chē)道兩臺(tái)攤鋪機(jī)搭接帶，隨機(jī)抽取12處進(jìn)行滲水系數(shù)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表14。

表14 滲水系數(shù)測(cè)試結(jié)果

上表檢測(cè)結(jié)果顯示，上面層滲水系數(shù)抽檢12處，存在3處滲水系數(shù)超出設(shè)計(jì)規(guī)范要求，其中AK56+650搭接帶表面明顯粗離析，滲水系數(shù)達(dá)到369 ml/min，分析滲水主因主要由表面連通孔造成。

3 路面質(zhì)量監(jiān)控主要結(jié)論與建議

(1)拌合樓配合比設(shè)定：兩臺(tái)拌合樓控制室設(shè)定配比與生產(chǎn)配合比偏差較小。熱料篩分合成級(jí)配各篩孔通過(guò)率均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，與生產(chǎn)配合比偏差均滿(mǎn)足施工質(zhì)量檢驗(yàn)要求。施工單位加強(qiáng)對(duì)拌合樓出料溫度控制，包括上下限范圍控制以及溫度波動(dòng)穩(wěn)定性控制，有利于瀝青混合料上面層整體施工質(zhì)量提升。

(2)施工攤鋪速度大致在4 m/min左右，在要求范圍內(nèi)，攤鋪速度均勻。芯樣單點(diǎn)壓實(shí)度存在兩處小于設(shè)計(jì)要求，最小壓實(shí)度僅為96.5%；芯樣壓實(shí)度過(guò)百率達(dá)60%，空隙率存在兩處大于設(shè)計(jì)上限(6.0%)最大空隙率達(dá)7.8%，平均空隙率4.6%。應(yīng)注意加強(qiáng)上面層混合料碾壓控制，防止漏壓和少壓。

(3)根據(jù)鋪砂法測(cè)試構(gòu)造深度離析程度判斷標(biāo)準(zhǔn)得出：非離析面積占整個(gè)檢測(cè)區(qū)域面積的50%，細(xì)離析面積占16%，輕微離析面積占31%，中度離析面積占3%，AK56+650搭接帶表面明顯粗離析，滲水系數(shù)達(dá)到369 ml/min，均勻性有待進(jìn)一步提高，應(yīng)合理控制拌合樓干拌和濕拌時(shí)間，若現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生大面積離析，及時(shí)調(diào)整攤鋪機(jī)。