高海拔-高寒地区沥青路面施工质量控制要点

高海拔\高寒地区沥青路面施工质量控制要点摘要：热拌沥青路面对气温、材料等要求较高，在高海拔、高寒地区施工沥青混合料施工难度大，本文依托省道217、216线理塘县城至稻城亚丁公路改建工程总结在高海拔、高寒地区施工沥青路面的质量控制要点，供相关项目参考。Hotmixasphaltroadsurfacetemperature,materialrequirementshigher,athigherelevations,alpineregionasphaltmixtureconstructiondifficult,thispaperreliesonhighway217,216linesofLitangCountytotheDaochengAdenhighwayreconstructionprojectinhighaltitude,alpineregionasphaltpavementconstructionqualitycontrolpoints,fortherelevantprojectreference.关键词：高海拔、高寒、沥青路面施工工艺、质量控制。一、项目概况省道217、216线理塘县城至稻城亚丁公路改建工程项目北接川藏公路南线G318，南至稻城县香格里拉镇。是出川通往滇西北的交通要道，也是四川甘孜州主要干线公路之一。该项目全长224.668Km，全线分为四个路面标，我项目部承担第四合同段，全长46.075Km（K178+000-K224+140）二、项目存在的困难1、气候和高原项目所在地甘孜州地处我国最高第一级阶梯向第二级阶梯云贵高原和四川过渡地带，属于青藏高原的一部分。地面平均海拔3500米以上。项目所在地属于大陆性季风高原型气候，气候变化主要受海拔高度的制约，海拔每升高100米，气温则下降0.6℃.主要特点是气温低，冬季长，无霜期短，降水较少，旱雨季分明，光照强度大。项目所在海拔年平均气温在3-11℃,20年极端最低温度为-27.6℃.2、人员和机械高原对人会造成一定的诸如头疼、无力、食欲不振等影响外，对各种路用机械造成不利影响，随着海拔升高大气压下降，空气密度减少，会使得机械作业效率下降，影响工作质量和效率。3、高速公路的标准进行质量控制虽然该项目设计为二级公路，但设计技术指标按照高速公路标准进行质量控制。三、施工控制要点1、原材料控制原材料的质量决定路面的质量。项目部从源头控制，路用集料采用具有足够强度和耐磨耗性的孤块石轧制成碎石。碎石加工场采用大型联合式破碎机，破碎机使用三级破碎的方式，头破采用鄂破、圆锥破和反击破的三级破碎工艺，确保破碎出的碎石具有足够的破碎面及较少的针片状含量；同时生产设备配备水洗措施，以减少细集料的泥土含量，确保碎石与沥青的黏附性。2、配合比设计该项目下面层设计结构为5cmAC-20C，上面层为4cmAC-13C，项目部按照“下面层承重、上面层封水”的理念进行配合比设计。配合比设计严格按照目标配合比、生产配合比及生产配合比验证三个阶段。目标配合比合成级配及马氏体积指标见表3-1、表3-2.马歇尔剖面图见图1.表3-1目标、生产配合比合成级配通过率明细表级配类型配合比阶段通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）19.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-20C目标配合比10082.172.153.242.332.525.815.111.57.34.6AC-20C生产配合比10086.073.957.239.330.022.514.910.57.14.8表3-2最佳油石比及体积指标明细表混合料类型配合比阶段油石比（%）试件毛体积相对密度实测理论最大相对密度空隙率VV（%）矿料间隙率VMA（%）饱和度VFA（%）稳定度（kN）流值(0.1mm)AC-20C目标配合比4.52.4442.5574.414.268.914.830.2AC-20C生产配合比4.52.4232.5284.113.970.210.5627.8要求///3.0～5.0*65～75≥820～40*注：要求空隙率3、4、5所对应的VMA最小值分别为12、13、14，当空隙率不是整数时，由内插确定要求的VMA最小值。图1马歇尔剖面图经过水损害、高温稳定性等性能试验验证，所设计的合成级配及油石比完全能满足设计设计文件要求。3、拌和、运输、摊铺、碾压3.1沥青混合料拌和该项目使用无锡产雪桃-3000型间歇式沥青拌和楼，矿粉为单独添加，沥青由专门的沥青泵喷入，全过程由电脑控制。拌和楼筛网设置基本与碎石加工场一致为：3*4mm、6mm\、12mm、18mm、22mm。因所在项目海拔较高，重油燃烧不充分等原因，规定干拌时间约为8-10秒，湿拌时间约为40秒，生产周期约为65秒，拌和楼生产能力约为150吨/小时。确保道路石油沥青混合料出料温度控制150-160℃。同时无冒青烟、无花白料等现象。3.2沥青混合料运输考虑到运输距离及路况等不利因素影响运输使用20辆运输能力在40吨以上大吨位运输车。运输车在沥青拌和楼装料过程中采用“前、后、中”方式进行装料，防止沥青混合料出现粗细集料的离析。由于地处高海拔、高寒地区，气温低，风大，对运输车车辆的保温是确保沥青路面质量的重要环节，项目部对运输车辆两侧和顶部使用棉被进行覆盖，尽量减少运输车辆内沥青混合料的温度散失。同时在运输车到达摊铺现场后，卸料过程中也不允许把顶部棉被揭开，以减少温度损失。3.3沥青混合料摊铺连续稳定的摊铺是确保沥青路面质量的重要措施。该项目摊铺机采用弗格勒-1800型伸缩摊铺机。找平方式为基准钢丝绳进行找平。摊铺速度根据拌和楼的生产能力及运输距离计算得到约为2.8-3.5米/分钟，坚决杜绝出现摊铺机“忽快忽慢、停机待料”现象。由于项目所在地区风速较大，提高摊铺机的初始压实度对铺面的保温、提高压实路面平整度有良好的效果，因此将摊铺机夯锤震实等级调节在45%以上。4.4沥青混合料碾压压实环节是沥青混合料的至关重要的环节。碾压组合方式见下表3-3：表3-3施工碾压方案碾压阶段压路机类型/数量碾压遍数碾压速度（Km/h）备注初压HAMAHD120(1台)前静压后震动1.5-2.0全幅碾压复压XP301（1台）、XP262（1台）各静压4遍2.5-3.5XP301在前、XP262在后交错碾压终压DYNAPACCC624（1台）静压1-2遍2.5-3.5全幅碾压、消除轮迹碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的方针进行，碾压过程中无推移、拥抱等现象。针对项目气温低、海拔高、温度损失快的特点，项目部十分重视胶轮压路机对路面的揉搓作用，在胶轮进行碾压不出现轮迹印的情况下将胶轮压路机紧跟摊铺机进行碾压，与摊铺机的距离相距约50米作用，在高温资源下充分利用胶轮压路机的揉搓作用确保路面的密水和压实效果。4、质量检测实验室对成品路面进行了路面厚度、芯样压实度、路面渗水系数、路面平整度等关键指标检测分析，检测分析结果见下图2。图2路面检测项目明细表从检测数据显示，各项指标均满足设计图纸要求。四、从该项目积累的经验1、加强对原材料加工质量控制碎石用量约占沥青混合料总质量的92%左右，碎石的质量直接决定了路面的质量。项目应该加强对碎石母材选择、加工工艺进行质量控制。碎石母材选择优先选择山石材料，且宕口存储量大，石料优质的山石。在加工工艺方面，确保采用三级及三级以上破碎方式，确保生产出颗粒饱满、棱角性强、针片状少的碎石。且碎石加工场的筛网尺寸一定要和拌和楼筛网尺寸相统一，筛网设置的总体原则是控制关键筛孔尺寸即2.36mm、4.75mm及公称最大粒径，以及减少拌和楼等溢料、提高拌和楼生产效率。根据该项目，总结出碎石加工场和拌和楼筛网尺寸，供以后项目参考。⑴碎石加工场筛网设置①下面层集料采用5种规格，分别为：S16(0～3mm)、S14(3～5mm)、S12（5～10mm）、S10（10～15mm）、S8(15～25mm)，下面层集料加工筛网规格为：3.5mm或3*4mm、6mm、11mm、18mm、32mm。②中面层集料采用5种规格，分别为：S16(0～3mm)、S14(3～5mm)、S12（5～10mm）、S10（10～15mm）、S9(15～20mm)，建议的中面层集料加工筛网规格为：3.5mm或3*4mm、6mm、11mm、18mm、24mm。③上面层集料采用4种规格，分别为：S16(0～3mm)、S14(3～5mm)、S12（5～10mm）、S10（10～15mm），建议的上面层集料加工筛网规格为：3.5mm、6mm、11mm、18mm。⑵拌和楼筛网设置①下面层热料仓筛网规格：3.5mm×3.5mm或3.5mm×4.0mm、7.0mm×7.0mm、12mm×12mm、18mm×18mm、32mm×32mm；②中面层热料仓筛网规格：3.5mm×3.5mm或3.5mm×4.0mm、7.0mm×7.0mm、12mm×12mm、18mm×18mm、26mm×26mm；③上面层热料仓筛网规格：3.5mm×3.5mm或3.5mm×4.0mm、7.0mm×7.0mm、12mm×12mm、18mm×18mm。2、各工序紧密衔接沥青路面施工各道工序应紧密衔接，一道工序出现问题将会导致其他工序的失败。影响路面施工质量最大的是沥青混合料的温度，温度过高和温度过低都会导致成品路面质量的失败。故从沥青混合料拌和到运输、摊铺、以及碾压应衔接紧密，前、后场负责人应及时电话沟通，发现问题、分析问题、解决问题。3、加强对温度、碾压工序的控制该项目地处高海拔、高寒地区，平均气温低，且风大，沥青混合料的温度损失较快。要保证沥青混合料的成品质量，应十分重视对沥青混合料温度的保温措施和加强碾压工序的管理。项目组采用对运输车辆两侧和顶部进行棉被覆盖，同时运输车辆在卸料过程中不揭开棉被，起到良好的保温效果，有效的减少了大气、风等不利因素对沥青混合料的温度损失；从而保证了路面的铺筑均匀性和耐久性。碾压是保证路面质量的重要措施，特别是胶轮压路机的揉搓作用。因双钢轮压路机洒水会使沥青路面表层温度损失过快，不利于路面的密水和压实效果。胶轮压路机能够很少的弥补双钢轮压路机的不足。胶轮压路机应紧跟摊铺机50米左右进行碾压作业，保证碾压温度和碾压遍数，确保路面质量。