论沥青混凝土面层施工及质量检验评定

　　【摘要】：主要阐述二级公路摊铺机摊铺的全过程机械化施工热沥青下封层和沥青砼AC施工工艺、及主要工序控制环节，结合工程实践，数理统计检验评定沥青路面质量。

　　【关键词】：沥青路面；原材料及配合比控制；施工工艺；质量评定
沥青混凝土面层是指各种粒径的碎石、石屑、中砂、矿粉与沥青在高温状态拌和形成的混合料，经摊铺、压实而成的路面。优点平整度好，无伸缩缝，行车舒适。

 一、原材料和配合比控制

　　（1）施工前完成原材料试验工作

　　主要测试：碎石的压碎值指标；沥青材料的针入度、延度、软化点指标；碎石与沥青的粘结力试验；沥青混凝土配合比设计及油石比设计；砂石料的筛分及含泥量测定。具体为：
　　1.沥青：二级公路常用B级90标号，进场前应检验针入度、延度、软化点等指标。
　　2.粗集料：有良好的颗粒形状，洁净、干燥、表面粗糙，有棱角破口碎石，粒径规格要符合要求。压碎值不大于30%，磨耗损失不大于35%，表观相对密度不小于2.45吨/立方米，吸水率不大于3%，与沥青的黏附性不小于3级，针片状颗粒含量不大于20%，软石含量不大于5%。
　　3.细集料： 天然砂、石屑等细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，粒径规格符合要求，表观相对密度不小于2.45吨/立方米，含泥量不大于5%，砂当量不小于50。沥青混凝土中天然砂用量不宜超过集料总量的20%。
　　4.矿粉：应干燥、洁净，不应含有泥土等杂质，无团粒结块，含水量不大于1%，亲水系数不大于1%，塑性指数不大于4%。

　　（2）试验路段工作

　　全面开始铺筑前，先铺一段试验路，总结出有关数据，以此为标准指导正式生产，需总结以下资料：最佳油石比范围；最佳混合料配合比；摊铺机的松铺厚度；碾压遍数。

二、主要机械和试验仪器：

　　间歇式沥青混凝土拌和机、运料车、摊铺机、振动钢轮压路机，胶轮压路机，洒水车。沥青延伸度仪、沥青软化点仪、沥青针入度仪、马歇尔电动击实仪、沥青混合料稳定度测定仪和沥青含量抽提仪、三氯乙烯回收仪等。

三、下封层施工工艺流程

　　清扫基层、喷洒热沥青、撒布石屑、碾压等。沥青下封层施工根据本工程特点，拟采用临时性封闭交通全幅施工的方法进行，施工前应按规范要求在路缘石上堆放足够的石料。施工应采用层铺法铺筑热沥青下封层。做到完全密水，宜选在干燥和较热的季节施工。采用热沥青铺筑下封层，沥青标号应按《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）相关规定选用。集料最大粒径建议选用S14（3-5MM石屑），用量宜8.16m3/1000㎡。沥青洒布车喷洒沥青时应保持稳定速度和喷洒量，并保持整个洒布宽度喷洒均匀，洒布设备的喷嘴应适用于沥青的稠度，确保能形成雾状，与洒油管成15-25℃的夹角，洒油管的高度应使同一地点接受2-3个喷油嘴喷洒的沥青，不得出现花白条。喷洒沥青材料时应对道路人工构造物、路缘石等外露部分做防污染遮盖。应确保各工序紧密衔接,每个作业段长度应根据施工能力确定,并在当天完成。人工撒布集料时应等距离划分段落备料。

　　下封层成功的关键在于半刚性基层表面清扫干净程度，半刚性基层表面浮尘是影响下封层与半刚性基层粘结的一个重要因素，因此应按下列要求严格施工：

　　1、施工工艺：施工前应保证半刚性基层表面的完整性。将基层表面彻底清扫干净后。撒布碎石料时应均匀，不均匀时应及时补洒，达到全面覆盖、厚度一致、集料不重叠，也不漏出沥青的要求，局部有缺料时适当找补，集料过多的将多余集料扫出；撒布主集料后，不必等完全段撒布完，立即用6-8T双钢轮压路机从路边向中心碾压3-4遍，每次轮迹重叠约300MM，碾压速度不宜超过2KM/h，以后可适当增加，压路机不得随意刹车或掉头。碾压完毕后，待集料和热沥青形成整体即可开放交通，并通过开放交通补充压实，成型稳定。

　　2、质量检测方法及标准：施工时要严格控制热沥青用量，可通过试验检测每平方米热沥青的用量，一般沥青含量应控制在1-1.2㎏/㎡。石屑的洒布量应以路面不粘轮、不漏黑为原则，一般应在8.16M3/1000㎡。 

四、沥青混凝土施工工艺：拌合、自卸汽车运输、清扫基层、 测量放样、摊铺、人工找平、碾压、接缝处理、初期养护。

　　沥青混凝土采用马歇尔配合比设计法进行混合料配合比设计。通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段，确定材料品种及混合料生产配合比。严格控制进场材料质量，并按照规范规定的频度和质量要求检测矿料级配筛分，混合料沥青用量，马歇尔试验的空隙率Ⅰ型3-6%（我们采用）、稳定度≥5KN和流值20～45(0.1mm)饱和度65-75%等指标。试验报告油石比4.8%，理论密度2.524g/m3 ,毛体积相对密度2.4134g/m3 , 空隙率4.4%、稳定度7.0KN和流值21.2(0.1mm)饱和度71.5%等指标。
　　1.铺筑试验段：正式施工前，应铺筑100至200米试验段，确定松铺厚度、摊铺速度、碾压工艺和最佳的机械设备组合。
　　2.施工放样：测量人员应事先恢复中桩，用白灰画出摊铺的导向线。
　　3. 运输宜采用大吨位自卸汽车，从拌和机向运料车装料时，应多次移动汽车位置，平衡装料，以减少混合料离析，并应用防雨保温苫布覆盖。运送沥青混合料车辆的车厢底板面及侧板内壁洁净，无有机物，并涂刷一薄层油水（柴油：水=1:3）混合液，不得有多余的油水混合液积聚在车厢底部。运料车应在摊铺机前10到30厘米处停住，空挡等候，由摊铺机推动前进开始缓缓卸料，避免撞击摊铺机。

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　　4.摊铺： 因受到交通限制，我们采用半幅施工进行铺筑。沥青混合料摊铺前，检查下层的质量，下层质量符合要求后，铺筑沥青混凝土面层。现场控制按松铺系数1.25设计厚度4cm松铺厚度5cm、进行摊铺，并避免产生拖痕、断层现象。摊铺混合料温度不低于110～130℃，但不得超过165℃。摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺速度宜控制在每分钟2到6米。摊铺机的螺旋布料器应根据摊铺速度调整到一个稳定速度，两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料，减少摊铺过程中混合料的离析。摊铺过程中，不宜用人工反复修整，当需要人工局部找补时需仔细进行，特别严重的缺陷应整层铲除。
　　5.碾压：沥青路面施工至少要配备两台压路机，压路机应以慢而均匀的速度碾压，并在尽可能高的温度下进行，不得在低温状况下反复碾压，导致石料棱角磨损、压碎。
　　初压应紧跟摊铺机后碾压，尽快使表面压实，减少热量散失，碾压速度为每小时2到3公里，混合料初压温度为110℃至130℃；采用钢轮压路机静压1到2遍，碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机。碾压次序与路面垫层的碾压次序基本相同。采用振动压路机时可免去初压，直接进行复压工序。复压应紧跟初压后进行，复压的总长度通常不超过60到80米，碾压适宜速度为每小时3到5公里，复压温度为90℃至110℃。采用振动压路机压实不少于4到6遍，振动压路机折返时应先停止振动。终压紧跟在复压后进行，可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的压路机碾压1到2遍，碾压适宜速度为每小时4到6公里，如复压后无明显轮迹可免去终压，终压温度不小于 70℃。
　　6.接缝处理：路面施工中会出现施工横向接缝，用切割机切齐碾压垂直平接缝。搭接应平整，并充分压实。

五、沥青混凝土质量控制措施

　　沥青混凝土路面面层从拌合、运输、摊铺、碾压全部采用机械化施工，在面层施工中，计划从以下几个方面来控制施工质量：
　　（1）级配及油石比控制，级配是沥青混凝土路面最重要的控制指标之一，现有石料做了级配筛分，并按《公路沥青路面施工技术规范》及《公路沥青路面设计规范》要求完成了沥青混凝土配合比设计，拌合厂生产以此为依据进行控制。油石比以拌合场抽提及简易测定相结合的办法控制，为了准确测定施工油石比，计划每天抽提一次，并用简易随时测定，同时对每次油石比测定中的矿料级配进行分析，对不合乎《规范》要求的，及时通知拌合厂进行调整。
　　（2）温度控制：沥青碎石混合料面层的温度控制指混合料的出厂温度，摊铺温度和碾压温度。首先，沥青混合料的出厂温度应该保证在130～140℃之间，到工地后，应快卸快铺、摊铺、整型，碾压过程中应注意施工连续性和施工节奏，严格按规范要求操作，保证各阶段的施工温度都满足规范要求。
　　（3）厚度压实度控制：定时不定时的经常利用钻芯机取样检测，保证厚度及压实度符合规范，
　　（4）施工质量检测
　　施工过程中路面外形质量由专人控制和检查，随时检测以摊铺松铺厚度为主、混合料各个阶段的温度等指标和压实遍数。沥青混凝土路面成型后，要对压实度、弯沉、厚度、宽度、平整度、中线偏位、纵断高程、横坡等指标进行检验。

六、沥青面层施工过程中的自检和竣工后的自检：

　　路面工作点多线长，给施工管理带来诸多不便，必须加强自检自验工作，做到不轻易放松任何工序，每道工序自检必须合格。工程竣工后由自检小组按《公路工程质量检查评定标准》JTG F80/1-2004进行检测，综合评定其质量，达到设计要求后，交付养护单位。进行了钻芯取样，对样品进行了沥青含量、材料级配、压实度和空隙率的检测，这是1KM的检测结果如下：
分项工程质量检验评定表

　　分项工程名称：沥青混凝土面层       工程部位：K148+000～K149+000     所属分部工程名称：路面工程
施管表10   承包单位：略         监理单位：略            合同段：F 

　　1、 沥青含量满足设计要求
　　2、集料级配分析：通过13.2mm和2.36mm筛的集料平均值符合要求；通过4.75mm筛的集料波动较大，集料有不均匀现象；0.075mm筛的粉料通过量偏少。
　　3、空隙率计算：对试样根据试验室理论密度计算，其实际空隙率的变化范围为4.2%~6.4%，平均值为5.3%，而设计空隙率为4.4%，其结果表明，积水处路面的空隙率偏大。
　　4、压实度评定：频率200M测1处，检测10处，合格10处，合格率100%,n=10,保证率90%，0.437，ta/√n=0.437，规定值96%，实测值：96.7,98.9,96.3,97.7,96.4,96.2,97.1,96.5,98.7,96.0,
平均值为97.1%，标准差为1.04，代表值为96.6%，
R代表=R平均-S×ta/√n=97.1-1.04×0.437=96.6＞96.0，说明压实度代表值合格。其结果表明，积水处路面的压实度偏低。
　　5、中线平面偏位：容许偏差30mm,频率200M测4点，检测20点，合格20点，合格率100%
　　6、纵断高程：容许偏差±20mm,频率200M测4断面，检测20断面，合格18处，合格率90%
　　7、宽度：容许偏差±30mm,频率200M测4断面，检测20断面，合格20处，合格率100%
　　8、横坡：容许偏差±0.5%,频率200M测4处，检测20处，合格18点，合格率90%
　　9、平整度：容许偏差5mm,频率200M测2处×10尺，检测100尺，合格95尺，合格率95%
　　10、厚度评定：容许偏差：代表值-5mm,合格值-10mm,频率200M测1处，检测10处，合格10点，合格率100%，设计值40mm,实测值：43，41，44，40，37，46，42，43，40，42，n=10，保证率90%，0.437，平均值为41.8，标准差为2.486，代表值为40.7，
H代表=h平均-S×ta/√n=41.8-2.486*0.437=40.7＞40-5=35，说明厚度代表值合格。
　　11、弯沉值评定：设计值43.7(0.01mm),1KM80点，检测80点，合格80点，合格率100%
平均值为26.7，标准差为9.2，代表值为40.5，Za=1.5(二级公路采用)
L代表=L平均+ Za×S=26.7+1.5*9.2=40.5＜43.7，说明弯沉代表值合格。

七、结束语：

　　检测情况来看，评定得分95.9＞75，施工路面整体的质量性能良好、路面的弯沉值、压实度、平整度和厚度等技术指标均满足了设计要求和路面的质量标准.虽然局部有缺陷，但不影响整体交通通行能力，从检测数据上也反映出弯道平整度虽然达标，但不如直线段。今后注意施工缝的接茬。