長沙繞城高速公路SMA瀝青面層施工質量控制QC成果PPT

1、長沙繞城高速公路SMA瀝青面層 施工質量控制 中交一公局六公司長沙繞城高速B1標公路SMA瀝青面層施工QC小組 發(fā)表人：鄔永飛 2014年07月,一、概述 長沙繞城高速公路全長28公里，分東南段和東北段，屬于京港澳高速的一條重要通道，路面工程于2012年5月開工建設， 2013年12月28日建成通車。中交一公局六公司承建京港澳高速長沙繞城段路面工程，工程范圍位于長沙市長沙縣黃花鎮(zhèn)，雙向四車道,設計時速120km/h,全長28Km， 開工前，建設單位和本項目部對京港澳高速公路建成后的通車情況進行了聯合調查，在原京港澳高速通往長沙的半幅道路破壞嚴重,而從長沙到外出的半幅車道破壞輕微,原因是長沙外圍

2、產大量優(yōu)質河砂,而長沙外圍是長沙建設用砂主產地, 運砂車輛超載嚴重，并且黃沙里含有大量的水，滴在路面上，路面長期處于水飽和狀態(tài)；運砂車輛沿路灑落砂粒，路面受“砂粒-車輪”的組合式磨耗，所以，京港澳路面長沙繞城段建成后將長期受超重載、水飽和、砂粒的不利作用,采用SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石: 為了增強路面使用性能，延長道路使用壽命，建設單位采用了SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料鋪筑表面層，提高路面的安全性、耐久性和延長使用壽命。該結構為骨架密實型，具有高溫抗車轍、低溫抗凍裂的優(yōu)點。路面結構為38cm水穩(wěn)基層+AC-25下面層+AC-20中面層+SMA-13上面層,二、QC小組概況 QC小組成立于2

3、012年12月。 小組活動課題：SMA瀝青面層施工質量控制。 小組類型：技術攻關型 注冊號：YGS-2012-12 活動時間：2012年12月-2013年12月。 小組成員情況如下表,QC小組成員表,三、選題理由 1、SMA瀝青面層施工技術在國內正處在前期實踐階段，已施工項目較少，公司施工此類工程雖然不少，有成熟經驗借鑒。 2、SMA瀝青面層施工技術控制要求高，其混合料骨架結構屬于斷級配結構， 很難壓實，對施工壓實度是一重大挑戰(zhàn)。 3、建設單位對滲水系數的要求遠高于行業(yè)規(guī)范。 以下是路面質量檢查項目和控制指標,四、現狀調查 為了掌握SMA-13瀝青上面層容易出現的質量問題，我們按照常規(guī)施工方法

4、和掌握的關于SMA-13的特點，做了300m長的試驗段，小組成員對試驗段進行檢查，抽查了50處，其中23處存在問題，具體情況如下,統計匯總: 鄔永飛,SMA瀝青面層質量問題排列圖 制圖: 鄔永飛,從以上調查情況可以看出，影響SMA瀝青面層施工質量的主要問題是滲水和密實度不夠。而滲水問題主要是由不密實引起的，也就是說，只要解決了壓實度問題，滲水問題也就解決了。 五、目標設定 壓實度達標，滲水系數達到建設方要求。 目標可行性分析： 1、控制配合比的臨界點,找到最佳級配，使瀝青瑪蹄脂充分填充； 2、控制瀝青混合料出料溫度，控制碾壓溫度，達到在高溫狀態(tài)下充分壓實,六、原因分析,壓 實 度 不 合 格,

5、人,料,環(huán),法,機,環(huán)境溫度低,風 大,運距遠,操作經驗不足,責任心不強,骨料不合格,混合料級配不合理流動,壓路機配備不合理,碾壓設備狀況差,混合料拌合不均勻,碾壓輪跡重復不夠,配合比不合理,混合料松鋪過厚,碾壓遍數少、速度慢,級配不連續(xù),瑪碲脂含量過高或過低,壓路機配備不足或性能不匹配,混合料保溫差導致碾壓溫度低,粗骨料硬度不夠，形狀欠佳,含泥量大,小組成員通過以上分析，共找出了15個影響壓實度的因素，對這些原因進行確認如下,根據調查確認可知，主要影響因素有5個，即： 1、粗骨料硬度小、形狀欠佳 2、瑪碲脂含量過高或過低 3、混合料保溫差導致碾壓溫度低 4、混合料拌合不均勻 5、混合料運距遠

6、,對策表,七、對策措施,根據以上對策，小組成員開始實施。 實施一、骨料選擇、配合比設計及調整 配合比設計的任務就是確定骨架和瀝青瑪蹄脂部分各種材料的規(guī)格和比例，以保證形成的粗集料骨架間隙能恰好被瑪蹄脂填充，使瑪蹄脂能真正發(fā)揮膠結作用。我們的步驟如下： （1）選擇材料。SMA之所以有較高的高溫穩(wěn)定性，是基于含量較高的粗集料之間的嵌擠作用。粗集料嵌擠作用的好壞在很大程度上取決于集料石質的堅韌性，集料的顆粒形狀和棱角性。因此，小組選擇了抗壓碎值高，堅韌、粗糙、有棱角的優(yōu)質石料，嚴格限制集料的扁平顆粒含量；所采用碎石均為反擊破碎石機加工的，使粗集料符合抗滑表層混合料的技術要求，同時，為增加碎石與瀝青的

7、粘結性，盡量采用了堿性材料，選擇了南京金磊交通工程材料有限公司的優(yōu)質玄武巖，石料規(guī)格為03mm，510mm，1015mm三個檔,瀝青為江蘇寶利瀝青股份有限公司生產SBS（-D）改性瀝青，技術性能優(yōu)良。 玄武巖與SBS改性瀝青的粘附性達不到5級，需添加抗剝落劑。為選擇質量好的抗剝落劑，經大量高溫穩(wěn)定性對比試驗，我們最終選擇了江蘇文昌化工的TW-1型液體抗剝落劑。 SMA中瀝青用量大，為了避免泛油，我們加入了德國產的木質素纖維采用德國瑞登梅爾父子公司（JRS）生產顆粒狀纖維，可有效的吸油、裹附混合料。 （2）確定初試級配，在瀝青施工技術規(guī)范的級配范圍內，以4.75mm通過率為標志選定3個不同通過率

8、的級配。測定3種配比礦料的毛體積相對密度，及各項物理指標。按照確保質量、經濟合理、易于控制的原則，選擇2#級配，進行后續(xù)設計,SMA骨架密實結構,AC懸浮 結構,我們經過擬訂了三組配合比進行試驗，最終選定其中的2#配合比進行了生產配合比的設計，并進行300米試驗段試鋪并進行了檢測,篩分結果,試驗段檢測結果如下,平均值98.3 標準差0.58 偏差系數59.0% 代表值98.3,壓實度,滲 水,平均值：30.776 標準差：20.3 合格率：82,壓實度剛剛合格，但富余系數較低，不合格的風險較大。 滲水值內控指標合格率82%，不合格的風險較大，未達到100%的控制目標。 對配合比進行調整，發(fā)現通

9、過增加細集料的比例可以有效增加壓實度，減小滲水，但是，此措施同時降低了構造深度，降低了摩擦系數，不是有效方案。經數次微調，減小4.75mm的通過率，適當加大0.6mm以下的通過率，有效解決了壓實度、滲水和構造之間的矛盾,實施二、混合料拌和質量控制 為了提高混合料的拌和質量，我們選用了JRM4500型間歇式瀝青混凝土拌和站，采用電腦控制，能夠對瀝青溫度、礦料加熱溫度、混合料的溫度進行及時紅外檢測，同時對每一盤的混合料生產情況逐盤記錄并打印。 SMA瀝青混合料需要投放木質纖維素，我們在瀝青拌和機組中增加了木質纖維素投料機，根據每盤混合料數量設定添加數量。 SMA瀝青混合料瀝青用量多，為了充分拌和均

10、勻，我們調整了原料添加順序，采取先添加木質纖維素，后添加瀝青，并延長了拌和時間，具體時間如下,通過調整加料順序和拌和時間，木質素纖維被分散的更徹底、均勻。經過對混合料溶解分離后檢查，情況如下,實施三、混合料溫度控制 由于SMA瀝青混合料溫度敏感性較強，并且面層較薄，僅4cm，且項目工段長，瀝青混合料運距遠，溫度損失大，必須保證混合料的碾壓溫度，才能達到良好的壓實效果。為此，我們必須從各個環(huán)節(jié)采取措施控制溫度。 1、控制混合料出廠溫度：在混合料拌和過程中，業(yè)主下發(fā)作業(yè)指導書要求混合料超過190度必須廢棄，我們采用靠近上限的辦法，控制混合料出場溫度在175185度左右，這樣，保證了初始溫度，也是攤

11、鋪溫度的重要保證,2、加強運輸過程中保溫措施： 我們采取在混合料裝車后，在運輸車周圍都用棉被進行覆蓋，并且覆蓋完全，在車頂部先用雙層加厚帆布進行覆蓋，用鐵絲將帆布緊緊扎牢在車廂上，防止運輸過程中被風吹起,棉被包裹帆布覆蓋,3、攤鋪施工時的溫度控制：對現場攤鋪速度和運距及拌和站產量進行計算，達到拌和、運輸和攤鋪匹配，在保證不出現停機待料的情況下，現場不積壓料車，保證混合料到場得到及時攤鋪?；旌狭线\輸到現場時，不揭開蓬布，待卸料完畢后才允許整理蓬布?；旌狭蠝囟葦備仠囟炔坏陀?60，否則，作為廢料處理,攤鋪速度 每米用量 60分鐘=拌和站每小時產量,4、及時跟蹤碾壓：在攤鋪機攤鋪完成后，采取跟蹤式碾

12、壓方式進行碾壓，爭取瀝青混合料在較高的溫度狀態(tài)下及時得到壓實,跟蹤式碾壓,通過以上保溫控制，我們檢測得到運輸20km距離時候，溫度僅下降1-2，初壓溫度均在165以上，壓實溫度得到有力的保證,溫度處理效果,在按以上步驟實施的同時，對攤鋪的平整度、橫坡度、厚度和攤鋪段接縫均進行的效的控制，確保SMA瀝青路面的各項質量指標均滿足規(guī)范和建設方的要求,其他指標控制,八、SMA瀝青面層效果檢查,篩分結果,實施效果檢查,壓 實 度,平均值：99.2 標準差：0.72 偏差系數：0.73% 代表值：99,滲 水,平均值：10.6 標準差：12.5 最大值：39.5 合格率：100,12月份，交通廳質量監(jiān)督站、建設單位、監(jiān)理單位對已施工結束的SMA瀝青面層的質量進行驗收檢測結果統計如下,檢驗結果很好的滿足規(guī)范和建設單位的要求，也達到了項目部的自控目標，得到建設單位的充分肯定和檢測單位高度認可，工程驗收一次性通過，獲得業(yè)主一致的質量好評，樹立了良好的社會形象，創(chuàng)造了較好的經濟效益。該項目通過了長沙公司的優(yōu)質工程質量驗收。 通過開展活動，小組成員探索出了一套合理的SMA瀝青面層施工方案，得出了一系列經驗性的工藝參數，為企業(yè)下一步施工類似工程提供了寶貴的經驗,九、鞏