曹 越
(安徽省高速公路試驗檢測科研中心有限公司,安徽 合肥 230000)
對原材料檢測是控制措施的重要環(huán)節(jié),能夠有效掌控材料質量,減少返修可能性,這樣不但可以有效降低成本,又可以合理利用資源,其益處顯而易見。比如對施工現(xiàn)場砂石及回填料進行檢測,確定其是否符合設計要求,就能起到質量控制的作用。在材料選擇方面,集料、瀝青、礦質填料、纖維穩(wěn)定劑等是拌制瀝青混合料的材料,其選擇的優(yōu)劣及合理的摻配比例是保證面層質量的基礎。試驗人員要與材料人員相互配合,在進行配合比設計之前,對材料的質量技術要求、性能等進行調查分析,選擇質量合格、同時兼顧經(jīng)濟性的材料。
瀝青面層用粗集料應該干燥、潔凈、表面粗糙,包括碎石、篩選礫石、破碎礫石等。試驗人員要在不同部位隨機取樣,抽取具有代表性的試樣,然后對樣品的壓碎值、堅固性、吸水率、表觀相對密度、針片狀顆粒含量等多項指標進行室內試驗,最后結合施工條件、經(jīng)濟性等因素選取符合技術要求的粗集料進行施工;瀝青面層的細集料包括石屑、天然砂、機制砂。天然砂與瀝青的粘附性較差,不宜用量太多,以免影響瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,使用適量的石屑和天然砂則會起到互補的作用;機制砂的潔凈性、棱角性較好,應優(yōu)先選用。細集料應選擇干燥、潔凈、無雜質、無風化并有合適顆粒級配的,特別要控制好細粉含量和砂當量的質量,優(yōu)選符合表觀相對密度、砂當量、含泥量等技術指標的細集料。
瀝青采購時應確保瀝青的質量和供應的穩(wěn)定。瀝青路面采用的瀝青標號要根據(jù)路面的類型、施工方法、氣候條件等,并結合使用經(jīng)驗經(jīng)過試驗確定。試驗人員要對瀝青進行取樣,測定針入度、延度、軟化點、含蠟量、閃點等指標,特別是瀝青的三大指標必須嚴格把關。
礦粉應采用巖漿巖或石灰?guī)r的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細得到,應符合含水量、塑性指數(shù)、親水系數(shù)、表觀相對密度等指標的技術要求。使用粉煤灰作為摻和料時,燒失量應小于12%,用量應小于填料總量的50%,與礦粉混合后的塑性指數(shù)不大于4%,其中高速公路、一級公路的瀝青面層不宜采用粉煤灰做天亮;摻有粉塵填料時,塑性指數(shù)應小于4%。纖維穩(wěn)定劑木質素纖維和礦物纖維兩種纖維穩(wěn)定劑常用于瀝青混合料中。選用木質素纖維時,試驗人員應對纖維的PH 值、含水率、長度、灰分含量等指標進行檢驗。250℃的干拌溫度時,所選纖維應不發(fā)脆、不變質,并符合環(huán)保要求,通常情況下用于SMA 路面的木質素纖維不宜低于瀝青混合料總質量的0.3%,礦物纖維不宜低于0.4%。
混合料的配合比設計是控制路面質量的關鍵,應在調查以往同類材料的配合比設計經(jīng)驗的基礎上,進行配合比設計。通常分為三個階段,即目標配合比設計、生產(chǎn)配合比設計、生產(chǎn)配合比驗證。
目標配合比設計要在符合配合比設計技術標準和檢驗要求的基礎上,進行礦料級配優(yōu)選和確定最佳瀝青用量,以此作為目標配合比。注意不要忽視冷料倉的進料速度、供料比例等。
確定目標配合比以后,要根據(jù)實際施工所使用的拌和機進行生產(chǎn)配合比設計。試驗時,根據(jù)目標配合比設計確定的材料比例進行篩分、烘干、上料,然后計算礦料級配,確定級配曲線,最后得出熱料倉集料的比例。通過拌和機取樣試驗及室內試驗綜合確定最佳瀝青用量,對水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性等指標進行檢驗。試驗前先要按照級配的類型選擇振動篩篩號,以保證最大篩孔通過量符合設計要求,并可以排出超粒徑料,熱料倉之間的材料差別減小。
鋪筑路面前,拌和站應按照試驗室提供的目標配合比及生產(chǎn)配合比設計進行生產(chǎn)配合比驗證。進行試驗段試鋪時,試驗人員要根據(jù)施工階段如攤鋪、碾壓、成型的混合料的狀況,對混合料的攤鋪溫度、級配進行判斷。不符合要求時,應對配合比進行調整,再次拌制試鋪。同時,試驗室人員從路上鉆取芯樣檢測空隙率的大小,對瀝青飽和度、穩(wěn)定度、流值等進行檢驗直到滿足規(guī)范要求。通過試鋪試驗段確定礦料的加熱溫度、拌和溫度、拌和時間,得出生產(chǎn)用的標準配合比和最佳瀝青用量。
路面施工質量的好壞直接決定了成型后路面的整體質量。所以在施工過程中除了要保證碾壓速度、碾壓遍數(shù)等各種施工工藝進行控制外,還要對配合比、瀝青混合料等進行不間斷的試驗檢測,從而達到質量控制的目的。
試驗室應加強對進場材料的檢驗,不斷追蹤熱料倉的級配,并在施工前對熱料倉的集料進行篩分確定其級配,以降低由于集料的變異性導致配合比設計時的礦料級配與施工過程中礦料級配之間的差異,保證混合料的礦料級配在允許的波動范圍內。
試驗人員在出料第三車時取樣,進行抽提、篩分及馬歇爾等試驗,以檢測混合料的礦料級配、穩(wěn)定度以及流值等指標。抽提篩分應檢查公稱最大粒徑、中間粒徑、0.075mm、2.36mm、4.75mm 等至少5 個篩孔的通過率。油石比和礦料級配必須進行抽提篩分和總量的雙重檢驗控制。抽提后試驗人員要對礦料的篩分結果與熱料倉的礦料級配的進行比較,檢驗偏差是否在正常范圍內。如偏差超出正常范圍,應檢查拌和站的生產(chǎn)工藝,并對配合比進行調整。瀝青含量控制通過抽提試驗檢驗瀝青含量是否在設計用油量的正常波動范圍內。當瀝青含量較少時,瀝青路面孔隙率大,受空氣、陽光影響較大,易發(fā)生老化反應。瀝青含量對瀝青混合料穩(wěn)定度、流值、孔隙率等指標有較大影響,進而影響瀝青路面的耐久性。試驗時瀝青設定溫度應保持恒定,瀝青混合料溫度控制包括瀝青混合料出場溫度、到場溫度,攤鋪溫度和碾壓溫度等參數(shù)。在所有的溫度參數(shù)中,出場溫度的高低決定了后續(xù)到場溫度、攤鋪溫度及碾壓溫度的高低,起決定性控制作用,所以試驗人員在拌合及混合料裝料過程中應嚴格控制。
試驗人員不僅要熟悉道路工程試驗檢測標準、規(guī)范,而且要掌握各種材料的技術性能及各項試驗檢測的方法。試驗室應在工程開工前對工程所用材料、混和料配合比按規(guī)范要求進行抽樣試驗,取得數(shù)據(jù)后,要考慮各種因素的影響后進行綜合分析。
試驗檢測可使定量評估和成品檢測成為可能,每種材料及配件都可以通過科學的方式獲得質量情況,通過全面評估使工作效率得到大幅度提升,一方面可以有效降低工程造價,另一方面又可加快施工進度,無論從經(jīng)濟效益還是從社會效益方面來看都值得提倡,科學的試驗檢測是保證工程質量的有效手段。
為有效強化實際檢測工作中的正規(guī)化管理,需積極實施崗位責任制,科學的明確每一位工作人員的職責;同時還要實施質量自檢體制,通過科學明確的分工,將每一項責任落實到每一位檢測人員身上,強化工程建設質量管理。經(jīng)過規(guī)范每一個施工環(huán)節(jié)及檢測人員行為,有效保障檢測工作能夠根據(jù)相關技術標準及質量控制體系來執(zhí)行。
要保證檢測工作能夠科學有效進行就需要具備標準工作程序,真正有效把控整個道路建設的各個環(huán)節(jié),確保檢測嚴格實施,這樣才能夠進行綜合性質量控制,全面推動工程質量提高。
瀝青混合料集料表面全部裹上瀝青,沒有不均勻現(xiàn)象,無花白料,無結塊或嚴重離析現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)有燒焦、碳化、起泡和含水的瀝青混合料都要廢棄。在鋪筑完成后,需及時進行成品質量檢測,主要檢測參數(shù)有壓實度、厚度、彎沉、摩擦系數(shù)、滲水系數(shù)、構造深度等,按照相關評定標準對施工質量進行綜合評定。
美國質量管理專家戴明博士推行了PDCA 循環(huán),這是全面實施質量控制所實施的科學程序。在施工過程中采取PDCA 這一循環(huán)過程控制方法,及時進行檢測,確定科學高效的施工方法,將會使工藝大幅度提高,同時摒棄低效率施工方式,將會使道路建設效率得以提升,同時促進檢測技術的發(fā)展。
綜上所述,試驗室在路面施工全過程中起著重要的作用,如材料的選擇、配合比設計、混合料拌合與控制、成品檢測、試驗數(shù)據(jù)整理等。要通過技術和檢測手段相結合的方式,從原材料檢測入手,嚴格執(zhí)行質量控制程序,全面采用PDCA 檢測全過程控制,保證路面的施工質量,從而保證道路工程整體施工質量。