谈SBS 改性沥青路面质量控制
2013-11-09金琛
金 琛
(山西路桥第一工程有限责任公司,山西太原 030006)
1 质量管理与控制的内容
与其他产品一样,沥青混凝土路面也是由工、料、机三个主要因素结合而生产出来的。因此,沥青混凝土路面的质量管理与控制就是对工、料、机的管理与控制。
1.1 对人的管理
生产过程中各工序和主要岗位必须由有经验的人员或经过培训取得上岗资格的人员操作或管理,要有明确、严格的岗位责任制,严格的奖惩措施,把每个人的切身利益与产品的质量紧密联系起来,使他们既有干好的技能,又有干好的愿望和动力。要经常对全体员工进行产品质量重要性的教育,特别是各级领导必须牢固树立质量是企业生命的思想。
1.2 原材料的管理与控制
永久性工程材料:严格按照有关规定、要求进行质量检验,把好原材料质量关。混合料:一是控制好沥青混合料油石比及矿料级配,二是控制好各个环节的温度。
1)沥青是最关键的材料。运至施工现场后,工地试验室按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的要求严格做针入度、延度及软化点试验。沥青的储备要用专用储备罐。贮存在储罐中的沥青温度不宜低于130℃,加热时温度一般不得超过170℃。沥青中含有过多的水分会使沥青在加热时膨胀溢罐,引起浪费,严重者造成火灾,因此,沥青的脱水也很重要。
沥青的储备量按照市场的供应量及生产规模合理确定,通常以能满足工地5 d的需要量为最佳。
2)碎石是沥青混凝土路面的骨架,也是受力的主要支撑材料,碎石的规格以沥青混凝土各面层的厚度及配合比确定。在实际工作中,碎石的规格由面层的级配类型确定最大值。如AC-20Ⅰ型碎石最大粒径须小于31.5 mm。
1.3 对施工机械的管理
1)先进、良好的机械设备是保证质量、提高效率、加快进度与改善劳动条件的基础。机械管理主要是让各种路面施工机械处于良好状态、充分发挥其应有的作用。
2)拌和场和工地应有一个精干的机械维修小组,并配备足够、适用的机具和易损零配件。一旦发生故障应能很快排除或修复。
3)各类操作机手应持证上岗,严格按操作规程运行。
4)漏油的机械车辆严禁上路,以避免给路面造成污染和损坏。
5)沥青混凝土拌和设备选用满足工期及工作连续性的要求。
6)摊铺机根据路面宽度及路面等级进行选用,且摊铺机的生产效率要高。
7)压路机采用双钢轮振动压路机及轮胎压路机组合作业,数量由实际工作量确定。
8)其他设备均要与整个施工环节相匹配。总之,设备在选用上要以故障率低且性能优越为宜。
2 SBS改性沥青路面施工实践
山西灵丘至山阴高速公路路面工程三标段采用四车道高速公路标准建设,计算行车速度100 km/h,路面结构形式分特重交通和重交通两种。山阴至灵丘方向(特重交通)路面面层结构为6 cm中粒式密级配AC-20 SBS改性沥青混凝土下面层+4 cm细粒式密级配AC-13 SBS改性沥青混凝土上面层;灵丘至山阴方向(重交通)路面面层结构为6 cm中粒式密级配AC-25沥青混凝土下面层+6 cm中粒式密级配AC-20 SBS改性沥青混凝土中面层+4 cm细粒式密级配AC-13 SBS改性沥青混凝土上面层。
2.1 材料质量控制、机械设备检查
1)材料质量控制。开工前根据设计要求确定原材料的来源。严格控制原材料进场,尤其控制碎石级配,检查矿粉的色泽及有无结块和明显的粗颗粒情况。集料存放场地要硬化,分级并采用水平或斜坡分层堆放。每一批进场的原材料按有关规范和标准进行试验,加强施工中试验自检和抽检力度,保证材料质量的稳定。同时做好孔隙率的检验。
2)机械设备检查。机械设备是保证路面施工质量的重要因素。拌和设备、摊铺机及压实设备在施工过程中的状态是否稳定直接关系到路面质量的稳定。
本项目拌和设备采用西筑生产的J4000型间歇式沥青混合料拌和机;摊铺采用两台同型号2100福格勒摊铺机,选用平衡梁施工法进行阶梯并列方式摊铺;碾压采用两台GC624HF型戴纳派克双钢轮压路机、一台BW202AHD-2型宝马双钢轮压路机。
2.2 施工注意要点
下面从中面层的处理、拌和、运输、摊铺、碾压、接缝处理、交通管制、完工检测等八个方面具体分析施工中各环节的注意点:
1)中面层的处理。中面层的清扫、修补、处理工作应在摊铺前1 d~2 d完成,清扫、冲洗要彻底,并经现场监理确认。坑槽、松散处提前用沥青混合料修补,对特别不平处用洗刨机洗刨后重新摊铺(本段共洗刨两处,计长87 m)。对出现小棱子处用小打磨机磨平(本段共打磨27处)。如果对不平处不做处理,仅靠上面层4 cm的SBS改性沥青无法掩盖中下面层的不平之处,会反射到上面层,铺完上面层再进行处理就相当困难了。
2)SBS改性沥青混合料拌和。
a.操作人员要熟知拌和设备的性能特点,确保拌和设备运行良好;温控、计量等性能稳定可靠;混合料级配、沥青用量和拌和效果满足规定要求。
b.SBS改性沥青混合料的正常施工温度(℃)范围见表1。
表1 SBS改性沥青混合料的施工温度表 ℃
每盘料要根据J4000型显示温度控制,每3车~4车用温度计实测,再与J4000型显示的出料温度对比,随时控制。
每天开盘时的集料温度难以控制,因此每天应将温度稳定前的料放掉,不能出温度不合格的沥青混合料。
c.操作人员要及时目测混合料的均匀性,如混合料出现花白、冒烟、离析等现象,应作废料处理,并及时予以纠正。
d.拌和站应尽量控制集料的含水量,尤其是石粉要及时覆盖,始终保持干燥,一方面能保证质量,另一方面还能节约成本。
3)SBS改性沥青混合料的运输。根据J4000型拌和设备生产能力、摊铺机摊铺速度及运距计算车辆数,保证摊铺机摊铺时前面有4辆~5辆大吨位、性能良好的待卸车。运输前要对车辆进行检修,清扫,涂柴油、水混合液。运料车不得随意停驶,不管是否刮风、下雨,运料车均应用完好的双层篷布覆盖。现场采用显示插入式温度计检测沥青混合料的出厂温度及运到现场的温度。混合料的温度过高或过低,马上废弃,并对残余的混合料及时清除,防止结硬。
4)SBS改性沥青混合料的摊铺。
a.采用两台福格勒摊铺机进行分幅阶梯并列方式摊铺,重叠5 cm~10 cm,前后间隔5 m左右(不影响作业的情况下尽量相跟),后面的摊铺机靠纵向接缝一侧挂一托板,在托板上安放适量的配重,对纵缝及时抹平,保证纵缝的平整及密实。
b.摊铺前对熨平板的预拱度、频率、振幅(夯锤系数取50%,振动频率35%)进行调整确认,确保路面横坡顺滑,使两台相同的摊铺机达到相同的摊铺平整度。
c.摊铺温度控制在170℃ ~180℃之间,不低于160℃,运料车到达现场后,安排专人逐车检测混合料温度。
d.摊铺机在摊铺前要充分预热熨平板,温度要达到85℃以上,预热时间大于1 h。
e.摊铺机开始摊铺前,将料斗里的沥青混合料送入螺旋摊铺机后,应待3 min~5 min焖料后方可进行,以利于接缝及摊铺机整体预热。
f.摊铺机速度应根据拌和机的产量、施工机械配备情况及摊铺机厚度予以调整,做到缓慢、均匀、连续稳定摊铺,做到每天收工停机一次。
g.摊铺过程中派专人检测调整松铺厚度,确保松铺厚度偏差在0 mm~3 mm以内。
h.严禁料车撞击摊铺机,料车应在摊铺机前沿20 m处停下,变为空挡,由摊铺机靠上并推动料车前进,确保摊铺机连续摊铺并不受碰撞产生纵向坡。发现车辆撒落在摊铺区的散料必须及时清除。
5)SBS改性沥青混合料的碾压。
a.改性沥青混合料的压实是保证上面层质量的重要环节。为保证压实度和平整度,初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高的温度下进行。
b.碾压按“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,派专人负责指挥协调各台压路机的碾压路线和碾压遍数,使铺筑面在最短的时间内达到规定的压实度。碾压长度应控制在30 m~50 m之内。在开始碾压前,应加满水,水喷完前,在已冷却成型的路面上及时加水。在碾压中,先起步后振动,先停振后停机,换向缓慢平稳。为避免碾压时混合料拥挤产生壅包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机,碾压路线及方向不应突然改变,压路机折返应呈阶梯形,不应在同一断面上。
c.安排专人用5 m直尺,在确保安全的情况下,紧随压路机进行测量。对起棱、起包处,特别是摊铺机停顿处,在温度许可的情况下及时指挥压路机进行振平处理。
d.一般情况下,SBS改性沥青混合料的碾压温度见表1。派专人对初压及终压完成的混合料温度进行检测,随机调整碾压速度。为了避免温度下降的过快,尽量减少压轮喷水量,不能使用喷水雾化差的压路机,喷水量要达到不粘轮的最小状态。
6)SBS改性沥青混合料接缝的处理。
a.纵向接缝处理措施。两台摊铺机前后阶梯行走,两条摊铺带相接处,必须有一部分搭接,才能保证该处与其他部位具有相同的厚度。搭接宽度5 cm~10 cm。施工时应将已铺混合料10 cm~20 cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的基准面,后面摊铺机后挂一拖板,拖板上配重,对接缝起到一定的托平及碾压作用。待后摊铺完成后,一起跨缝碾压,效果比较好。
b.横向接缝的处理措施。横向接缝对平整度的影响比较大。其平接接缝的具体做法是:摊铺机在端部1 m处将熨平板稍稍抬起驶离现场,由人工将混合料铲后予以碾压,然后用3 m直尺检测平整度,当时就将坡下部分用切割机平直切除并清理。第二天摊铺机启动前,预热熨平板,将熨平板全部落在前一天铺筑的面层上,下垫木板,其厚度略小于松铺厚度。熨平板前端与切缝边对齐,摊铺机慢慢起步,用钢轮压路机从前一天铺筑的面层上横向碾压。每次向新铺层摊进10 cm~15 cm,直至将新铺层碾压密实,再进行纵向正常碾压。
7)SBS改性沥青混合料碾压完成后的交通管制。
a.沥青混合料开始摊铺后应及时封闭交通,并摆好路标、导向牌,以防有车误入,破坏新铺油面。
b.碾压后的路面冷却前,任何车辆、机械不得在路面上停放,冷却至50℃才能开放交通。
c.SBS改性沥青路面碾压完成后的检测。每完成2 km~3 km之后,要及时进行平整度、厚度、压实度等指标的检测,用数据说话,发现问题,及时查找分析原因,及时纠正。
3 结语
施工质量控制问题一直以来都是工程技术人员所重点关注的问题之一。任何工程,其最终使用性能的好坏都直接取决于施工质量的高低。大多数工程失败的原因都是因为质量控制体系不够完善,导致施工质量控制失去重点或成为形式。传统的质量控制是一种事后检验,要提高沥青路面建设质量,防止早期破坏,必须将基于可靠度的沥青路面质量理论落到实处,建立过程控制方法,对过程进行控制,实现及时控制和事先预防。
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