淺談工地試驗室對瀝青路面施工質量的檢測控制

【摘 要】面層是路面工程的重要組成部分，確保面層質量是公路工程的熱點和難點之一。本文通過工地試驗室對面層材料的優選檢測、配合比設計，到面層鋪筑與碾壓施工過程分析，強調了工地試驗室對瀝青路面施工前后質量有效檢測控制的重要性。

【關鍵詞】工地試驗室；瀝青路面；材料優選；施工質量檢測控制

Discuss workplace laboratory to the examination control of the asphalt road surface construction quality

Zhao Li-li

(Henan Xinkaiyuan road bridge engineering consultation limited company Zhengzhou Henan 450000)

【Abstract】Surface layer is road surface engineering of importance constitute part and ensure a surface layer the quality is a highway engineering of a little bit hot and one of the cruxes. The article passes the optimization examination of workplace laboratory opposite layer material and match with a ratio design and arrives a surface layer to spread to build to press construction process analysis with and emphasized workplace laboratory the surface starts construction to the asphalt road the quality in front and back effectively examines importance of control.

【Key words】Workplace laboratory；Asphalt road surface；Material choice；Construction quality examination and control

1.前言

隨著我國公路事業的發展，公路的通車里程已超3萬公里，對于已建的多條公路，盡管在施工時都加強了質量控制，但瀝青路面的病害卻一直未得到解決，裂縫、坑槽、唧漿、轍槽、泛油等早期破壞現象層出不窮，嚴重影響了瀝青路面的各項路用性能，大大增加了運營期間的養護費用。因此，對于在建或未建的瀝青路面施工，我們應該把瀝青路面施工的質量控制提到一個新的高度。在此，筆者僅從試驗檢測的角度，談談試驗室對瀝青面層施工質量的檢測控制。

2.材料的選擇

拌制瀝青混合料所需的材料主要有粗集料、細集料、礦質填料和瀝青。在配合比設計前，試驗室應配合物資采購人員，調查多個料源，選取符合相應技術規范的合格材料。材料的優劣是瀝青路面質量好壞的基礎。

2.1 粗集料的選擇

瀝青路面用粗集料包括碎石、破碎礫石、篩選礫石、鋼渣、礦渣等，但高速公路和一級公路不得使用篩選礫石和礦渣。所選粗集料應潔凈、干燥、表面粗糙。試驗人員取樣時應在不同部位隨機抽取具有代表性的試樣，在對樣品進行篩分、壓碎值、針片狀、小于0.075mm顆粒含量、表觀相對密度、吸水率、堅固性、洛杉磯磨耗損失等多項指標進行室內試驗后，選擇符合質量要求的料源的集料。

2.2 細集料的選擇。

瀝青路面的細集料包括天然砂、機制砂、石屑。所選細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當的集配。試驗人員在選擇細集料時，在市場材料充足的條件下，因機制砂的粗糙、潔凈、棱角性好，應優選之。另外，天然砂與瀝青的粘附性較差，呈渾圓狀，使用太多對高溫穩定性不利，但石屑和天然砂共同使用能起到互補的效果。故選擇何種細集料也是瀝青混合料質量優劣的因素之一。試驗室應派試驗人員在料場取不同的細集料進行試驗，對各項指標進行優選，尤其應注意小于0.075mm以下的細粉含量和砂當量的質量要求，最終選取符合當地市場條件和施工條件的優質細集料。

2.3 礦質填料的選擇。

在瀝青混合料中，礦質填料通常是指礦粉。礦粉在瀝青混合料中起著重要作用，因此對礦粉質量的要求不容忽視。瀝青混合料中使用的礦粉必須是采用石灰巖或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經磨細得到的礦粉，應潔凈、干燥，試驗人員應在料源取樣進行篩分、表觀密度、含水量、親水系數等指標的測定，確保所選礦粉質量符合要求。

2.4 瀝青的選擇。

瀝青路面采用的瀝青標號，宜按照公路等級、氣候條件、交通條件、路面類型及在結構層中的層位及受力特點、施工方法等，結合當地的使用經驗，經技術論證后確定。一般在設計文件中已經指定了瀝青的標號，試驗人員不用再考慮。但應建議物資采購人員選擇大型的油庫、知名的品牌，以保證瀝青的供應和質量的穩定。試驗人員還應到油庫取樣對瀝青的針入度、延度、軟化點、含蠟量等指標進行測定，同時還應進行瀝青的老化試驗，對瀝青經薄膜烘箱試驗后的熱致老化后的各項性能進行評定，最終為工程選擇優質的瀝青。

3.瀝青混合料配合比設計

瀝青路面質量的好壞，關鍵在于混合料配合比設計。一個好的配合比設計是瀝青路面施工成敗的關鍵。一般分為目標配合比設計、生產配合比、生產配合比驗證三個階段。

3.1 目標配合比設計。

許多試驗人員認為目標配合比設計意義不大，最終是靠生產配合比來指導施工的，這樣實際上無法嚴格控制不同材料的比例。目標配合比設計是控制冷料倉的依據，不應被廣大試驗人員所忽視。

3.1.1 礦料級配的選擇。對各種粗細集料進行篩分后，利用在EXECL里編制的礦料合成集配程序，對各種集料按不同的比例進行合成，應選擇平坦的S型級配曲線，即兩頭粗、細集料少，中間集料多的級配，使混合料組成嵌擠密實型級配，并應注意避免在(0.15~0.3)mm、 (0.3~0.6)mm區間出現“鴕峰”級配。

3.1.2 馬歇爾試驗。

馬歇爾試驗是選擇瀝青用量，確定最佳油石比的重要依據。配合比設計成敗主要靠馬歇爾試驗所測得各項指標如馬歇爾穩定度、流值、空隙率、飽和度、礦料間隙率、毛體積密度等的數據所確定。試驗人員應嚴格按規范要求進行此項試驗，保證試件成型時混合料的溫度、擊實試件的高度、密度測定的精確度、試驗時的養護水溫等必須滿足規范要求，使所測定的數據精確度高，可靠性強，能正確指導我們依此數據得出最佳油石比。

3.1.3 配合比設計檢驗。

確定了礦料級配和最佳油石比后，應進行高溫穩定性檢驗、水穩定性檢驗和低溫穩定性檢驗，分別進行車轍試驗、浸水馬歇爾試驗和低溫彎曲試驗，檢驗該配合比能否滿足各項路用性能。如不能同時滿足，應重新調整配合比，直至上述各項性能能同時滿足，一個好的目標目標配合比才算完成。

3.2 生產配合比設計。

在目標配合比確定后，應利用實際施工的拌和機進行生產配合比設計。試驗前，應首先根據級配類型選擇振動篩篩號，使幾個熱料倉的材料不致相差太多，最大篩孔應保證使超粒徑料排出，使最大粒徑篩孔通過量符合設計范圍要求。試驗時，按目標配合比設計的冷料比例上料、烘干、篩分，取各個熱料倉試樣進行篩分，與目標配合比一樣用EXECL程序進行礦料級配計算，選擇平坦的S型級配曲線，確定各個熱料倉集料的比例。然后進行馬歇爾試驗確定最佳油石比，最后還要進行高溫穩定性、水穩定性、低溫抗裂性能的檢驗。

3.3 生產配合比驗證。

路面正式鋪筑前，應進行生產配合比驗證。拌和站用試驗室提供的目標配合比控制冷料的上料速度，根據生產配合比控制各熱料倉的上料比例、礦粉比例和瀝青用量，拌制瀝青混合料。在試驗段進行試鋪時，試驗人員應在施工現場觀察攤鋪、碾壓過程和成型混合料的表面狀況，判斷混合料的級配及油石比，如不滿意，應適當調整，重新試拌試鋪，直至滿意。另一方面，試驗室應在現場采集混合料試樣，進行馬歇爾試驗，檢驗穩定度、流值、空隙率、瀝青飽和度是否滿足規范要求。同時還應進行車轍試驗及馬歇爾試驗，進行高溫穩定性及水穩定性檢驗，只有所有指標全部合格，此配合比才能交付使用。

4.施工過程中對集料的控制

施工過程中，對集料的控制是瀝青路面質量優劣的重要一環。由于各種條件限制，拌和站一般沒有足夠的場地堆放所需材料，通常都是邊生產邊進料，由于所需集料多，很難由一個料場全部提供，造成料源較多，規格質量不一。以上原因使得施工過程中的集料控制成了一個大難題。

為了避免混合料離析，使生產過程中的礦料級配能最大限度的與生產配合比的級配曲線吻合，試驗室必須嚴格控制進場集料的級配。對進場的每一批集料必須進行篩分試驗，確定與配合比設計時的集料級配相差是否過大，若偏差過大，會直接影響到混合料的級配，不應繼續使用，對該批材料應做清退處理。在清退困難且該批材料數量巨大時，應對目標配合比和生產配合比進行調整，還應定期的對熱料倉集料的級配進行篩分析，作為對混合料級配的進一步校核。

在粗集料的進場檢測中，針片狀顆粒含量和石料的壓碎值也是兩個重要的指標。若瀝青混合料中的粗集料的細長扁平顆粒多，石料壓碎值小，在混合料的攤鋪、碾壓過程中，被瀝青膜包裹的粗集料易被壓路機壓碎，集料出現了未被瀝青裹服的破碎面，使混合料不能被粘結成整體，從而影響瀝青混凝土的各種性能。因此，粗集料的針片狀和壓碎值必須合格，試驗室應認真控制。

5.施工過程中對配合比的控制

由于集料的變異性，施工過程中，混合料的礦料級配很難和配合比設計時的礦料級配吻合。為了降低級配的波動性，除加強對進場材料的檢驗外，試驗室應不斷追蹤熱料倉的級配，每天施工前都要對熱料倉的集料進行篩分析，將結果與生產配合比進行比較，若差異較大，立即進行調整，保證混合料的礦料級配在配合比充許的波動范圍內。

6.施工過程中對瀝青混合料的檢驗

施工過程中，對瀝青混合料的性能檢驗是監督拌和站的生產工藝，驗證礦料級配的波動性，檢驗瀝青含量的重要依據，是保證瀝青路面質量事中控制的重要手段。試驗室每天至少取一次瀝青混合料進行馬歇爾試驗、抽提試驗。

試驗員應嚴格認真按《公路瀝青及瀝青混合料試驗規程》完成這兩項試驗，保證試驗結果的準確、可靠，并及時對試驗結果進行分析，檢查穩定度、流值、空隙率、飽和度等各項指標是否滿足規范要求，瀝青含量是否在設計用油量正常波動范圍內，抽提后對礦料的篩分結果與每天施工前熱料倉的礦料級配的偏差是否在正常范圍內，如有偏差，應檢查拌和站的生產工藝，并適時對配合比進行調整。

試驗室對瀝青混合料質量的及時評價，避免了拌和站不合格混合料的出現，是保證瀝青路面施工質量的又一關鍵環節。

7.現場的攤鋪與碾壓

瀝青路面施工中，現場的攤鋪與碾壓是保證路面壓實度和平整度的關鍵施工工藝。應怎樣進行攤鋪，怎樣組合壓路機進行碾壓，在許多文章中都有詳盡的論述，且不是試驗室的控制內容，在此不作詳述。但攤鋪與碾壓的質量好壞，卻是試驗室關注的問題。

碾壓結束路面冷卻后，試驗室要在路面上進行鉆芯取樣，檢測路面的厚度、測定芯樣的密度，依據該路段馬歇爾試驗的平均毛體積密度評定該路段的壓實度，鋪以平整度的測定，來評定攤鋪與碾壓工藝的質量。

經過大量的工程實踐，筆者不贊同在路面上過多鉆芯取樣。路面設計時，每一層都是按一個連續的彈性整體進行設計的，鉆芯取樣后，即使及時進行了妥善的修補，也不能使該處與該層路面形成整體，破壞了路面的整體性，取芯處就成了以后路面破壞時的薄弱點。

因此我們應該加強施工時攤鋪與碾壓過程中的工藝控制，把對鉆芯取樣檢測路面壓實度的事后控制轉變為攤鋪碾壓過程中的事中控制，才能保證路面的壓實度和平整度。同時，筆者建議在施工檢驗中，應把核子密度儀檢驗瀝青路面壓實度做為主要的檢驗手段，鋪以少量鉆芯取樣，對核子儀法進行驗證，既保證了工程質量，又減少了對路面的破壞。

8.質量控制對經濟效益的影響

通過上述有效的質量控制，保證了瀝青路面的質量，減少了瀝青路面的各種病害，延長了瀝青路面的使用壽命，路面大修的周期延長， 有效控制了項目后期的運營成本，減少了維護費用，節約了建設單位在項目壽命周期內的建設成本。

9.結束語

經上綜述，試驗室在瀝青路面施工過程中從原材料選擇、配合比設計、生產過程中對原材料和配合比的控制以及對混合料的檢驗，直至最后對路面壓實度和平整度的檢驗，是保證瀝青路面質量的關鍵。但我們更應該重視事前的材料選擇、配合比設計，事中對原材料的進場檢驗、配合比的控制、混合料的檢驗，才能保證事后的壓實度、平整度滿足要求，瀝青路面的路用性能滿足要求，最終才能保證瀝青路面的質量，延長路面的使用周期，有效節約后期的運營成本和維護費用。

參考文獻

［1］ 沙慶林：高等級公路半剛性基層瀝青路面［MJ］，人民交通出版社

［2］ ［JTG F40-2004］， 公路瀝青路面施工技術規范［S］

［文章編號］1006-7619（2008）09-01-503

［作者簡介］趙麗麗(1971.8- )，女，工程師。