【摘 要】面層是路面工程的重要組成部分，確保面層質(zhì)量是公路工程的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。本文通過(guò)工地試驗(yàn)室對(duì)面層材料的優(yōu)選檢測(cè)、配合比設(shè)計(jì)，到面層鋪筑與碾壓施工過(guò)程分析，強(qiáng)調(diào)了工地試驗(yàn)室對(duì)瀝青路面施工前后質(zhì)量有效檢測(cè)控制的重要性。

【關(guān)鍵詞】工地試驗(yàn)室；瀝青路面；材料優(yōu)選；施工質(zhì)量檢測(cè)控制

Discuss workplace laboratory to the examination control of the asphalt road surface construction quality

Zhao Li-li

(Henan Xinkaiyuan road bridge engineering consultation limited company Zhengzhou Henan 450000)

【Abstract】Surface layer is road surface engineering of importance constitute part and ensure a surface layer the quality is a highway engineering of a little bit hot and one of the cruxes. The article passes the optimization examination of workplace laboratory opposite layer material and match with a ratio design and arrives a surface layer to spread to build to press construction process analysis with and emphasized workplace laboratory the surface starts construction to the asphalt road the quality in front and back effectively examines importance of control.

【Key words】Workplace laboratory；Asphalt road surface；Material choice；Construction quality examination and control

1.前言

隨著我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展，公路的通車(chē)?yán)锍桃殉?萬(wàn)公里，對(duì)于已建的多條公路，盡管在施工時(shí)都加強(qiáng)了質(zhì)量控制，但瀝青路面的病害卻一直未得到解決，裂縫、坑槽、唧漿、轍槽、泛油等早期破壞現(xiàn)象層出不窮，嚴(yán)重影響了瀝青路面的各項(xiàng)路用性能，大大增加了運(yùn)營(yíng)期間的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。因此，對(duì)于在建或未建的瀝青路面施工，我們應(yīng)該把瀝青路面施工的質(zhì)量控制提到一個(gè)新的高度。在此，筆者僅從試驗(yàn)檢測(cè)的角度，談?wù)勗囼?yàn)室對(duì)瀝青面層施工質(zhì)量的檢測(cè)控制。

2.材料的選擇

拌制瀝青混合料所需的材料主要有粗集料、細(xì)集料、礦質(zhì)填料和瀝青。在配合比設(shè)計(jì)前，試驗(yàn)室應(yīng)配合物資采購(gòu)人員，調(diào)查多個(gè)料源，選取符合相應(yīng)技術(shù)規(guī)范的合格材料。材料的優(yōu)劣是瀝青路面質(zhì)量好壞的基礎(chǔ)。

2.1 粗集料的選擇

瀝青路面用粗集料包括碎石、破碎礫石、篩選礫石、鋼渣、礦渣等，但高速公路和一級(jí)公路不得使用篩選礫石和礦渣。所選粗集料應(yīng)潔凈、干燥、表面粗糙。試驗(yàn)人員取樣時(shí)應(yīng)在不同部位隨機(jī)抽取具有代表性的試樣，在對(duì)樣品進(jìn)行篩分、壓碎值、針片狀、小于0.075mm顆粒含量、表觀相對(duì)密度、吸水率、堅(jiān)固性、洛杉磯磨耗損失等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)后，選擇符合質(zhì)量要求的料源的集料。

2.2 細(xì)集料的選擇。

瀝青路面的細(xì)集料包括天然砂、機(jī)制砂、石屑。所選細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)募?。試?yàn)人員在選擇細(xì)集料時(shí)，在市場(chǎng)材料充足的條件下，因機(jī)制砂的粗糙、潔凈、棱角性好，應(yīng)優(yōu)選之。另外，天然砂與瀝青的粘附性較差，呈渾圓狀，使用太多對(duì)高溫穩(wěn)定性不利，但石屑和天然砂共同使用能起到互補(bǔ)的效果。故選擇何種細(xì)集料也是瀝青混合料質(zhì)量?jī)?yōu)劣的因素之一。試驗(yàn)室應(yīng)派試驗(yàn)人員在料場(chǎng)取不同的細(xì)集料進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選，尤其應(yīng)注意小于0.075mm以下的細(xì)粉含量和砂當(dāng)量的質(zhì)量要求，最終選取符合當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)條件和施工條件的優(yōu)質(zhì)細(xì)集料。

2.3 礦質(zhì)填料的選擇。

在瀝青混合料中，礦質(zhì)填料通常是指礦粉。礦粉在瀝青混合料中起著重要作用，因此對(duì)礦粉質(zhì)量的要求不容忽視。瀝青混合料中使用的礦粉必須是采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，應(yīng)潔凈、干燥，試驗(yàn)人員應(yīng)在料源取樣進(jìn)行篩分、表觀密度、含水量、親水系數(shù)等指標(biāo)的測(cè)定，確保所選礦粉質(zhì)量符合要求。

2.4 瀝青的選擇。

瀝青路面采用的瀝青標(biāo)號(hào)，宜按照公路等級(jí)、氣候條件、交通條件、路面類(lèi)型及在結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點(diǎn)、施工方法等，結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)論證后確定。一般在設(shè)計(jì)文件中已經(jīng)指定了瀝青的標(biāo)號(hào)，試驗(yàn)人員不用再考慮。但應(yīng)建議物資采購(gòu)人員選擇大型的油庫(kù)、知名的品牌，以保證瀝青的供應(yīng)和質(zhì)量的穩(wěn)定。試驗(yàn)人員還應(yīng)到油庫(kù)取樣對(duì)瀝青的針入度、延度、軟化點(diǎn)、含蠟量等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行瀝青的老化試驗(yàn)，對(duì)瀝青經(jīng)薄膜烘箱試驗(yàn)后的熱致老化后的各項(xiàng)性能進(jìn)行評(píng)定，最終為工程選擇優(yōu)質(zhì)的瀝青。

3.瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

瀝青路面質(zhì)量的好壞，關(guān)鍵在于混合料配合比設(shè)計(jì)。一個(gè)好的配合比設(shè)計(jì)是瀝青路面施工成敗的關(guān)鍵。一般分為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三個(gè)階段。

3.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。

許多試驗(yàn)人員認(rèn)為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)意義不大，最終是靠生產(chǎn)配合比來(lái)指導(dǎo)施工的，這樣實(shí)際上無(wú)法嚴(yán)格控制不同材料的比例。目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)是控制冷料倉(cāng)的依據(jù)，不應(yīng)被廣大試驗(yàn)人員所忽視。

3.1.1 礦料級(jí)配的選擇。對(duì)各種粗細(xì)集料進(jìn)行篩分后，利用在EXECL里編制的礦料合成集配程序，對(duì)各種集料按不同的比例進(jìn)行合成，應(yīng)選擇平坦的S型級(jí)配曲線，即兩頭粗、細(xì)集料少，中間集料多的級(jí)配，使混合料組成嵌擠密實(shí)型級(jí)配，并應(yīng)注意避免在(0.15~0.3)mm、 (0.3~0.6)mm區(qū)間出現(xiàn)“鴕峰”級(jí)配。

3.1.2 馬歇爾試驗(yàn)。

馬歇爾試驗(yàn)是選擇瀝青用量，確定最佳油石比的重要依據(jù)。配合比設(shè)計(jì)成敗主要靠馬歇爾試驗(yàn)所測(cè)得各項(xiàng)指標(biāo)如馬歇爾穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度、礦料間隙率、毛體積密度等的數(shù)據(jù)所確定。試驗(yàn)人員應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，保證試件成型時(shí)混合料的溫度、擊實(shí)試件的高度、密度測(cè)定的精確度、試驗(yàn)時(shí)的養(yǎng)護(hù)水溫等必須滿足規(guī)范要求，使所測(cè)定的數(shù)據(jù)精確度高，可靠性強(qiáng)，能正確指導(dǎo)我們依此數(shù)據(jù)得出最佳油石比。

3.1.3 配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)。

確定了礦料級(jí)配和最佳油石比后，應(yīng)進(jìn)行高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)、水穩(wěn)定性檢驗(yàn)和低溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)，分別進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)和低溫彎曲試驗(yàn)，檢驗(yàn)該配合比能否滿足各項(xiàng)路用性能。如不能同時(shí)滿足，應(yīng)重新調(diào)整配合比，直至上述各項(xiàng)性能能同時(shí)滿足，一個(gè)好的目標(biāo)目標(biāo)配合比才算完成。

3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。

在目標(biāo)配合比確定后，應(yīng)利用實(shí)際施工的拌和機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。試驗(yàn)前，應(yīng)首先根據(jù)級(jí)配類(lèi)型選擇振動(dòng)篩篩號(hào)，使幾個(gè)熱料倉(cāng)的材料不致相差太多，最大篩孔應(yīng)保證使超粒徑料排出，使最大粒徑篩孔通過(guò)量符合設(shè)計(jì)范圍要求。試驗(yàn)時(shí)，按目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的冷料比例上料、烘干、篩分，取各個(gè)熱料倉(cāng)試樣進(jìn)行篩分，與目標(biāo)配合比一樣用EXECL程序進(jìn)行礦料級(jí)配計(jì)算，選擇平坦的S型級(jí)配曲線，確定各個(gè)熱料倉(cāng)集料的比例。然后進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)確定最佳油石比，最后還要進(jìn)行高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性能的檢驗(yàn)。

3.3 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。

路面正式鋪筑前，應(yīng)進(jìn)行生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。拌和站用試驗(yàn)室提供的目標(biāo)配合比控制冷料的上料速度，根據(jù)生產(chǎn)配合比控制各熱料倉(cāng)的上料比例、礦粉比例和瀝青用量，拌制瀝青混合料。在試驗(yàn)段進(jìn)行試鋪時(shí)，試驗(yàn)人員應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)觀察攤鋪、碾壓過(guò)程和成型混合料的表面狀況，判斷混合料的級(jí)配及油石比，如不滿意，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整，重新試拌試鋪，直至滿意。另一方面，試驗(yàn)室應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)采集混合料試樣，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，檢驗(yàn)穩(wěn)定度、流值、空隙率、瀝青飽和度是否滿足規(guī)范要求。同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)及馬歇爾試驗(yàn)，進(jìn)行高溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性檢驗(yàn)，只有所有指標(biāo)全部合格，此配合比才能交付使用。

4.施工過(guò)程中對(duì)集料的控制

施工過(guò)程中，對(duì)集料的控制是瀝青路面質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要一環(huán)。由于各種條件限制，拌和站一般沒(méi)有足夠的場(chǎng)地堆放所需材料，通常都是邊生產(chǎn)邊進(jìn)料，由于所需集料多，很難由一個(gè)料場(chǎng)全部提供，造成料源較多，規(guī)格質(zhì)量不一。以上原因使得施工過(guò)程中的集料控制成了一個(gè)大難題。

為了避免混合料離析，使生產(chǎn)過(guò)程中的礦料級(jí)配能最大限度的與生產(chǎn)配合比的級(jí)配曲線吻合，試驗(yàn)室必須嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)集料的級(jí)配。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的每一批集料必須進(jìn)行篩分試驗(yàn)，確定與配合比設(shè)計(jì)時(shí)的集料級(jí)配相差是否過(guò)大，若偏差過(guò)大，會(huì)直接影響到混合料的級(jí)配，不應(yīng)繼續(xù)使用，對(duì)該批材料應(yīng)做清退處理。在清退困難且該批材料數(shù)量巨大時(shí)，應(yīng)對(duì)目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比進(jìn)行調(diào)整，還應(yīng)定期的對(duì)熱料倉(cāng)集料的級(jí)配進(jìn)行篩分析，作為對(duì)混合料級(jí)配的進(jìn)一步校核。

在粗集料的進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)中，針片狀顆粒含量和石料的壓碎值也是兩個(gè)重要的指標(biāo)。若瀝青混合料中的粗集料的細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒多，石料壓碎值小，在混合料的攤鋪、碾壓過(guò)程中，被瀝青膜包裹的粗集料易被壓路機(jī)壓碎，集料出現(xiàn)了未被瀝青裹服的破碎面，使混合料不能被粘結(jié)成整體，從而影響瀝青混凝土的各種性能。因此，粗集料的針片狀和壓碎值必須合格，試驗(yàn)室應(yīng)認(rèn)真控制。

5.施工過(guò)程中對(duì)配合比的控制

由于集料的變異性，施工過(guò)程中，混合料的礦料級(jí)配很難和配合比設(shè)計(jì)時(shí)的礦料級(jí)配吻合。為了降低級(jí)配的波動(dòng)性，除加強(qiáng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料的檢驗(yàn)外，試驗(yàn)室應(yīng)不斷追蹤熱料倉(cāng)的級(jí)配，每天施工前都要對(duì)熱料倉(cāng)的集料進(jìn)行篩分析，將結(jié)果與生產(chǎn)配合比進(jìn)行比較，若差異較大，立即進(jìn)行調(diào)整，保證混合料的礦料級(jí)配在配合比充許的波動(dòng)范圍內(nèi)。

6.施工過(guò)程中對(duì)瀝青混合料的檢驗(yàn)

施工過(guò)程中，對(duì)瀝青混合料的性能檢驗(yàn)是監(jiān)督拌和站的生產(chǎn)工藝，驗(yàn)證礦料級(jí)配的波動(dòng)性，檢驗(yàn)瀝青含量的重要依據(jù)，是保證瀝青路面質(zhì)量事中控制的重要手段。試驗(yàn)室每天至少取一次瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)、抽提試驗(yàn)。

試驗(yàn)員應(yīng)嚴(yán)格認(rèn)真按《公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》完成這兩項(xiàng)試驗(yàn)，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠，并及時(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，檢查穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度等各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足規(guī)范要求，瀝青含量是否在設(shè)計(jì)用油量正常波動(dòng)范圍內(nèi)，抽提后對(duì)礦料的篩分結(jié)果與每天施工前熱料倉(cāng)的礦料級(jí)配的偏差是否在正常范圍內(nèi)，如有偏差，應(yīng)檢查拌和站的生產(chǎn)工藝，并適時(shí)對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整。

試驗(yàn)室對(duì)瀝青混合料質(zhì)量的及時(shí)評(píng)價(jià)，避免了拌和站不合格混合料的出現(xiàn)，是保證瀝青路面施工質(zhì)量的又一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

7.現(xiàn)場(chǎng)的攤鋪與碾壓

瀝青路面施工中，現(xiàn)場(chǎng)的攤鋪與碾壓是保證路面壓實(shí)度和平整度的關(guān)鍵施工工藝。應(yīng)怎樣進(jìn)行攤鋪，怎樣組合壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，在許多文章中都有詳盡的論述，且不是試驗(yàn)室的控制內(nèi)容，在此不作詳述。但攤鋪與碾壓的質(zhì)量好壞，卻是試驗(yàn)室關(guān)注的問(wèn)題。

碾壓結(jié)束路面冷卻后，試驗(yàn)室要在路面上進(jìn)行鉆芯取樣，檢測(cè)路面的厚度、測(cè)定芯樣的密度，依據(jù)該路段馬歇爾試驗(yàn)的平均毛體積密度評(píng)定該路段的壓實(shí)度，鋪以平整度的測(cè)定，來(lái)評(píng)定攤鋪與碾壓工藝的質(zhì)量。

經(jīng)過(guò)大量的工程實(shí)踐，筆者不贊同在路面上過(guò)多鉆芯取樣。路面設(shè)計(jì)時(shí)，每一層都是按一個(gè)連續(xù)的彈性整體進(jìn)行設(shè)計(jì)的，鉆芯取樣后，即使及時(shí)進(jìn)行了妥善的修補(bǔ)，也不能使該處與該層路面形成整體，破壞了路面的整體性，取芯處就成了以后路面破壞時(shí)的薄弱點(diǎn)。

因此我們應(yīng)該加強(qiáng)施工時(shí)攤鋪與碾壓過(guò)程中的工藝控制，把對(duì)鉆芯取樣檢測(cè)路面壓實(shí)度的事后控制轉(zhuǎn)變?yōu)閿備伳雺哼^(guò)程中的事中控制，才能保證路面的壓實(shí)度和平整度。同時(shí)，筆者建議在施工檢驗(yàn)中，應(yīng)把核子密度儀檢驗(yàn)瀝青路面壓實(shí)度做為主要的檢驗(yàn)手段，鋪以少量鉆芯取樣，對(duì)核子儀法進(jìn)行驗(yàn)證，既保證了工程質(zhì)量，又減少了對(duì)路面的破壞。

8.質(zhì)量控制對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

通過(guò)上述有效的質(zhì)量控制，保證了瀝青路面的質(zhì)量，減少了瀝青路面的各種病害，延長(zhǎng)了瀝青路面的使用壽命，路面大修的周期延長(zhǎng)， 有效控制了項(xiàng)目后期的運(yùn)營(yíng)成本，減少了維護(hù)費(fèi)用，節(jié)約了建設(shè)單位在項(xiàng)目壽命周期內(nèi)的建設(shè)成本。

9.結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)上綜述，試驗(yàn)室在瀝青路面施工過(guò)程中從原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原材料和配合比的控制以及對(duì)混合料的檢驗(yàn)，直至最后對(duì)路面壓實(shí)度和平整度的檢驗(yàn)，是保證瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵。但我們更應(yīng)該重視事前的材料選擇、配合比設(shè)計(jì)，事中對(duì)原材料的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、配合比的控制、混合料的檢驗(yàn)，才能保證事后的壓實(shí)度、平整度滿足要求，瀝青路面的路用性能滿足要求，最終才能保證瀝青路面的質(zhì)量，延長(zhǎng)路面的使用周期，有效節(jié)約后期的運(yùn)營(yíng)成本和維護(hù)費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)

［1］ 沙慶林：高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面［MJ］，人民交通出版社

［2］ ［JTG F40-2004］， 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］

［文章編號(hào)］1006-7619（2008）09-01-503

［作者簡(jiǎn)介］趙麗麗(1971.8- )，女，工程師。