一、 沥青路面工程质量控制的核心环节
质量控制是一个动态的过程管理,主要分为事前控制、事中控制和事后控制三个阶段。
(一) 事前控制 - 准备阶段
这是奠定质量基础的关键阶段,核心是“预防为主”。
设计质量控制:
结构设计:路面结构层组合是否合理(如基层、下面层、上面层的厚度与模量匹配),是否能承受预期的交通荷载。
混合料设计:这是核心中的核心。必须进行科学的配合比设计,确定最佳沥青用量、矿料级配(如AC、SMA、SUP等),并通过马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲试验、水稳定性试验等验证其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和耐久性。
原材料质量控制:
沥青:根据气候分区和交通等级选择适宜的沥青标号或改性沥青。检验其针入度、延度、软化点等关键指标。
集料(碎石):必须洁净、干燥、表面粗糙、有棱角、与沥青粘附性好。严格控制其压碎值、磨耗值、针片状含量、含泥量等。
填料(矿粉):通常为石灰岩磨细而成,能增加沥青与集料的粘附性。要求干燥、不结团。
施工方案与设备准备:
制定详细的施工组织设计,包括施工工艺、进度计划、质量控制点等。
检查拌合站、摊铺机、压路机等主要设备的性能和状态,确保其能满足连续施工的要求。
(二) 事中控制 - 施工阶段
这是将设计方案转化为实体工程的关键,需要全过程、全方位的监控。
混合料生产(拌合)控制:
温度控制:沥青加热温度、集料加热温度、混合料出厂温度必须严格控制在规范范围内。温度过高会导致沥青老化,温度过低则影响摊铺和压实。
拌和均匀性:确保沥青均匀裹覆在集料表面,无花白料、无结团。
配合比准确性:计算机控制系统的计量精度,确保实际生产的混合料与设计配比一致。
混合料运输与摊铺控制:
运输:车厢覆盖篷布保温、防雨、防污染。减少运输时间,防止温度过度损失。
摊铺:
温度:确保摊铺温度符合要求。
连续性:摊铺作业应连续、均匀、不间断,速度与拌合站产量匹配。
厚度与平整度:采用基准线或平衡梁自动找平,严格控制松铺厚度和初始平整度。
碾压成型控制:
压实工艺:遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。通常分为初压、复压和终压。
压实度:是衡量质量的关键硬指标。必须通过现场钻芯取样,检测压实度是否达到实验室标准密度的96%以上(或最大理论密度的92%以上)。
碾压温度:初压温度、复压温度和终压温度是保证压实效果的生命线。
防止缺陷:避免过压导致集料压碎、粘轮,或漏压导致压实不足。
(三) 事后控制 - 验收与评估阶段
工程完成后,对成品进行检验和评价。
实体质量检测:
平整度(IRI):使用颠簸累积仪或激光断面仪检测,直接影响行车舒适性。
压实度:钻芯取样检测。
厚度:钻芯取样测量,确保不小于设计厚度。
摩擦系数与构造深度:评价路面的抗滑性能和安全性。
渗水系数:评价路面的密水性,与水损害密切相关。
数据整理与归档:
将所有过程控制记录和最终检验数据整理成册,为后续养护和追溯提供依据。
二、 影响沥青路面工程质量的关键因素分析
可以将影响因素归纳为 “人、机、料、法、环、测” 六大方面。
1. 材料因素 - 质量的基础
沥青性能:沥青的感温性、老化敏感性直接决定路面的高温车辙、低温开裂和耐久性。改性沥青的使用能显著提升性能。
集料品质:
形态:针片状含量高,会降低混合料的嵌挤力和稳定性,易被压碎。
纹理:表面粗糙的集料与沥青的粘附性更好。
与沥青的粘附性:粘附性差是导致水损害(剥落)的主要原因。对酸性石料需添加抗剥落剂。
级配稳定性:矿料级配的波动会直接导致混合料体积指标(如VMA、VV)的变化,影响路用性能。
2. 施工工艺与设备因素 - 质量的关键
拌和与摊铺的连续性:间歇式停工会导致“料等机”或“机等料”,造成混合料温度不均、接缝过多,严重影响平整度和整体性。
温度控制:这是施工中最敏感、最核心的变量。
温度过高:沥青迅速老化,变脆,寿命缩短。
温度过低:混合料和易性差,难以摊铺平整,更无法压实,导致早期损坏。
压实功与压实工艺:
压实遍数不足、碾压速度过快会导致压实度不足,空隙率过大,易引发水损害和松散。
压实过度则可能压碎集料,破坏级配。
碾压时机错过最佳温度区间,事倍功半。
3. 环境因素 - 质量的制约条件
气温与风速:低温、大风天气会加速混合料冷却,极大缩短有效压实时间,是秋冬季节施工的主要挑战。
降雨:雨天施工会降低混合料温度,并使水分进入路面结构,影响压实质量和层间粘结。
基层状况与湿度:下承层(基层)的强度、平整度和干燥程度直接影响面层的施工质量。潮湿的基层会导致沥青层产生水蒸气,引发鼓包和剥离。
4. 管理与人员因素 - 质量的保障
人员素质:操作人员、管理人员和技术人员的责任心、经验和技能水平至关重要。一个细微的操作失误可能导致大面积的质量缺陷。
质量管理体系:是否建立了健全的、贯穿全过程的质量责任制和检验制度。是否做到了“自检、互检、专检”相结合。
协同作业:拌合站、运输车队、摊铺碾压机组之间的协调配合如同一个精密的系统,任何环节的脱节都会影响全局。
结论与建议
沥青路面工程质量是一个系统工程,它并非由单一因素决定,而是所有环节共同作用的结果。
要打造高质量的沥青路面,必须:
树立“全过程、精细化”管理理念:从设计选材到最终碾压,每一个环节都必须有标准、有控制、有记录。
狠抓“温度、压实”两个核心:将温度控制视为生命线,将压实度作为硬指标。
坚持“数据驱动决策”:依靠试验和检测数据来指导生产、评价质量,而非仅凭经验。
重视“预防为主”:将大部分精力和资源投入到事前控制和事中控制上,因为事后补救的成本极高且效果有限。
通过系统性地分析这些控制环节和影响因素,并采取针对性的管理措施,才能有效提升沥青路面的耐久性、安全性和舒适性,延长其使用寿命。
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