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綜合評(píng)分法評(píng)價(jià)瀝青路面質(zhì)量研究

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綜合評(píng)分法評(píng)價(jià)瀝青路面質(zhì)量研究

摘要:瀝青路面的質(zhì)量影響到公路運(yùn)營(yíng)的行車舒適性和耐久性。影響路面質(zhì)量的因素錯(cuò)綜復(fù)雜,參與路面質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)甚多,所代表的路用性能也不盡相同。為綜合評(píng)價(jià)瀝青結(jié)構(gòu)層的整體性能,通過(guò)選取有代表性的指標(biāo)并賦予相應(yīng)權(quán)重對(duì)瀝青路面進(jìn)行綜合評(píng)分,根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果判定其質(zhì)量的優(yōu)劣及穩(wěn)定性,以指導(dǎo)路面施工。

關(guān)鍵詞:質(zhì)量;關(guān)鍵指標(biāo);路用性能;均勻性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,交通建設(shè)日益壯大,瀝青路面在高速公路、地方公路、城市道路乃至鄉(xiāng)村道路中得到廣泛應(yīng)用,瀝青路面工程技術(shù)發(fā)展也經(jīng)歷了由弱到強(qiáng)的飛躍。瀝青路面的施工質(zhì)量影響著公路運(yùn)營(yíng)的舒適度和耐久性,在公路行業(yè)中受到高度重視。目前,我國(guó)瀝青路面的施工質(zhì)量主要采用單點(diǎn)控制,竣工后的檢測(cè)數(shù)據(jù)決定其質(zhì)量?jī)?yōu)劣,規(guī)范對(duì)某些指標(biāo)的控制范圍明顯寬泛,較難做到施工過(guò)程的有效控制,由此造成瀝青路面的早期損壞現(xiàn)象比較普遍,影響行車舒適性和安全性。引起路面損壞的原因很復(fù)雜,因?yàn)橛绊憺r青路面質(zhì)量的因素很多,評(píng)價(jià)指標(biāo)也較多,評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)也多種多樣。為綜合評(píng)價(jià)瀝青結(jié)構(gòu)層的整體性能,提出采用綜合評(píng)分法對(duì)瀝青路面質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果判定路面質(zhì)量的優(yōu)劣,以此加強(qiáng)瀝青路面施工質(zhì)量的管控。

1綜合評(píng)分法簡(jiǎn)介

綜合評(píng)分法是通過(guò)打分來(lái)對(duì)影響路面質(zhì)量因素的項(xiàng)目進(jìn)行量化處理,對(duì)評(píng)價(jià)的項(xiàng)目賦予不同的分值,采用加權(quán)相加得出總分,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在瀝青路面眾多質(zhì)量指標(biāo)中,優(yōu)先選出具有代表性的、關(guān)鍵性的瀝青混凝土指標(biāo),并依據(jù)事先確定各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的評(píng)分細(xì)則和標(biāo)準(zhǔn)依次進(jìn)行打分,再根據(jù)各關(guān)鍵指標(biāo)在瀝青路面總體質(zhì)量控制中所占權(quán)重進(jìn)行綜合評(píng)分。

2評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取及權(quán)重

瀝青路面施工質(zhì)量控制的評(píng)價(jià),需要綜合考慮其過(guò)程中的影響因素后確定評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)權(quán)重判讀或?qū)嶋H測(cè)定等對(duì)各指標(biāo)賦值,然后運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)方法評(píng)定施工過(guò)程中質(zhì)量的優(yōu)劣和是否需要調(diào)整,而制定科學(xué)合理的控制指標(biāo)體系是進(jìn)行評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。在瀝青路面施工過(guò)程控制和驗(yàn)收評(píng)定中,相關(guān)規(guī)范已經(jīng)建立了詳細(xì)的瀝青路面質(zhì)量控制體系,用于評(píng)定瀝青路面原材料、施工生產(chǎn)、施工過(guò)程以及施工完后的各項(xiàng)控制指標(biāo)和驗(yàn)收檢測(cè)指標(biāo)的評(píng)定。影響瀝青路面質(zhì)量的性能指標(biāo)非常繁多且關(guān)系復(fù)雜,有抗高溫性能、耐疲勞性能、抗低溫性能、耐久性、抗滑性、水穩(wěn)定性等,這些指標(biāo)所反映的瀝青路面的路用性能不盡相同,指標(biāo)之間存在一定的關(guān)系,很難將所有指標(biāo)同時(shí)考慮。原材料是開展瀝青路面施工的基礎(chǔ),其質(zhì)量的好壞直接影響瀝青路面的質(zhì)量,如果原材料不符合要求,再先進(jìn)的施工技術(shù)也無(wú)法保證路面施工質(zhì)量。原材料主要包括瀝青和集料等,控制其相關(guān)指標(biāo)顯得非常重要。瀝青針入度是測(cè)定瀝青的粘滯性和抵抗形變的性質(zhì);延度是測(cè)定瀝青的可塑性;軟化點(diǎn)是測(cè)定瀝青的高溫穩(wěn)定性;粗集料壓碎值用于衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力;瀝青與粗集料表面的粘附性是評(píng)定粗集料抗水剝離能力;針片狀影響膠凝材料的握裹能力;細(xì)集料砂當(dāng)量測(cè)定粘性土或雜質(zhì)含量,評(píng)定集料潔凈程度。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范、現(xiàn)有研究成果及專家意見,選取影響瀝青路面的路用性能和使用壽命的代表性指標(biāo)并賦予相應(yīng)權(quán)重對(duì)瀝青路面進(jìn)行評(píng)價(jià),選取的指標(biāo)及權(quán)重見表1。經(jīng)篩選后的各項(xiàng)指標(biāo)基本符合瀝青路面的生產(chǎn)和施工的實(shí)際情況,具有代表性與合理性,指標(biāo)數(shù)量適中,根據(jù)影響程度賦予相應(yīng)權(quán)重,能夠有效評(píng)價(jià)相關(guān)路用性能。

3指標(biāo)檢測(cè)與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

3.1瀝青質(zhì)量

瀝青的性能指標(biāo)會(huì)影響瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗滑性能等,一般采用針入度、延度、軟化點(diǎn)等三大指標(biāo)判定瀝青的性能。取樣后進(jìn)行檢測(cè),對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,每項(xiàng)指標(biāo)均按百分制,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)針入度指標(biāo)反映的是瀝青的粘稠程度,采用針入度儀對(duì)瀝青進(jìn)行測(cè)定,將測(cè)定值與規(guī)范中值進(jìn)行比對(duì),偏離規(guī)范中值±1%評(píng)100分,偏離值每增加±1%扣5分,超出規(guī)定范圍值得0分。(2)延度是評(píng)定瀝青塑性的重要指標(biāo),延度越大表明瀝青的塑性越好。采用延度儀對(duì)瀝青進(jìn)行測(cè)定,將測(cè)定值與規(guī)范值進(jìn)行比對(duì),基礎(chǔ)分為60分,每增加1cm加5分,最高100分,小于規(guī)范值得0分。(3)軟化點(diǎn)越高,表示瀝青耐熱性越好。采用軟化點(diǎn)試驗(yàn)儀對(duì)瀝青進(jìn)行測(cè)定,將測(cè)定值與規(guī)范值進(jìn)行比對(duì),基礎(chǔ)分為60分,每增加0.5℃加5分,最高100分,小于規(guī)范值得0分。

3.2集料質(zhì)量

原材料直接影響瀝青路面的整體質(zhì)量,是基礎(chǔ)也是核心。集料一般在瀝青拌合站料倉(cāng)進(jìn)行取樣,在試驗(yàn)室對(duì)粗、細(xì)集料的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,每項(xiàng)指標(biāo)均按百分制,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)粗集料壓碎值是按規(guī)定試驗(yàn)方法測(cè)得的被壓碎碎屑的重量與試樣總重量之比,以百分?jǐn)?shù)表示。采用軟化點(diǎn)試驗(yàn)儀對(duì)瀝青進(jìn)行測(cè)定,將測(cè)定值與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比對(duì),達(dá)到設(shè)計(jì)限值時(shí)評(píng)75分,每減小3則加5分。(2)瀝青與礦料粘附性試驗(yàn)是根據(jù)瀝青粘附在粗集料表面的薄膜在一定溫度下,受水的作用產(chǎn)生剝離的程度,以判斷瀝青及集料表面的粘附性能。粗集料粘附性達(dá)到5級(jí)得100分,每減少1級(jí)扣15分。(3)使用專用規(guī)準(zhǔn)儀測(cè)定粗集料針片狀顆粒含量,評(píng)價(jià)集料形狀的適用性。粗集料針片狀含量達(dá)到設(shè)計(jì)限值時(shí)評(píng)75分,每減小2則加5分。(4)采用透明圓柱形試筒、沖洗管等試驗(yàn)儀器,對(duì)細(xì)集料砂當(dāng)量進(jìn)行檢測(cè)。細(xì)集料砂當(dāng)量達(dá)到設(shè)計(jì)限值時(shí)評(píng)75分,每增加5則加5分。

3.3瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量

瀝青混合料的生產(chǎn)過(guò)程至關(guān)重要,瀝青路面質(zhì)量的成敗在此一舉,須做好生產(chǎn)階段的質(zhì)量控制?,F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)通過(guò)瀝青拌合樓生產(chǎn)出瀝青混合料后隨機(jī)進(jìn)行取樣,檢測(cè)樣品的油石比、篩分配比、動(dòng)穩(wěn)定度等指標(biāo),對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,每項(xiàng)指標(biāo)均按百分制,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)在瀝青拌合站生產(chǎn)過(guò)程中,在出料倉(cāng)安裝紅外測(cè)溫儀,對(duì)瀝青混合料出料溫度進(jìn)行采集,取平均值。出料溫度達(dá)到設(shè)計(jì)限值得60分,每增加5℃加10分,超出規(guī)范值得0分。(2)油石比的過(guò)小或過(guò)大均對(duì)路面質(zhì)量不利,接近最佳油石比才能保證瀝青混凝土的穩(wěn)定度。一般采用瀝青含量測(cè)定儀檢測(cè)混合料的油石比,將測(cè)定值與最佳油石比進(jìn)行對(duì)比,偏差為±0.1,評(píng)100分,偏離值每增加±0.1扣20分,偏離值在±0.3以上得0分。(3)合理的級(jí)配能使瀝青混合料發(fā)揮良好的效果,實(shí)際生產(chǎn)的級(jí)配與設(shè)計(jì)配合比的偏差將直接影響路面施工的質(zhì)量。對(duì)取樣瀝青混合料燃燒后進(jìn)行篩分試驗(yàn),將關(guān)鍵篩孔通過(guò)率與設(shè)計(jì)配比通過(guò)率進(jìn)行對(duì)比,與設(shè)計(jì)值每偏差0.5扣5分,偏差超過(guò)4得0分。(4)采用車轍成型機(jī)及車轍試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度。動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)評(píng)75分,每增加500次/mm則加5分,減小500則扣5分。

3.4瀝青路面施工質(zhì)量

瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的指標(biāo)很多,厚度、強(qiáng)度、彎沉等對(duì)路面結(jié)構(gòu)的可靠度具有較大影響,是路用性能的重要檢測(cè)指標(biāo)。在瀝青路面施工完成后,對(duì)瀝青路面進(jìn)行驗(yàn)收檢測(cè),將各指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果與規(guī)范要求進(jìn)行對(duì)比,對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,每項(xiàng)指標(biāo)均按百分制,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)在瀝青路面攤鋪過(guò)程中,多次隨機(jī)檢測(cè)攤鋪溫度,或在攤鋪機(jī)上安裝紅外測(cè)溫儀采集溫度,取平均值后對(duì)攤鋪溫度指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。攤鋪溫度達(dá)到設(shè)計(jì)限值得60分,每增加5℃加10分,超 出規(guī)范值得0分。(2)厚度是影響路面結(jié)構(gòu)性能和路面使用壽命的重要指標(biāo),且直接關(guān)系到施工造價(jià)。采用取芯機(jī)按規(guī)范規(guī)定頻率隨機(jī)進(jìn)行取樣,計(jì)算厚度代表值,達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)評(píng)100分,每偏離1%則扣5分。(3)壓實(shí)度是表征瀝青混合料壓實(shí)程度的指標(biāo),取芯后對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)度試驗(yàn),檢測(cè)值達(dá)到設(shè)計(jì)限值時(shí)評(píng)70分,每增加0.5則加5分;當(dāng)壓實(shí)度大于97后,每增加0.5則扣20分。(4)平整度關(guān)系到營(yíng)運(yùn)時(shí)行車的安全、舒適以及路面使用壽命。采用連續(xù)式八輪平整度儀進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)值達(dá)到設(shè)計(jì)限值或規(guī)范要求限值時(shí)評(píng)75分,每減小0.1mm則加5分。(5)透水性能主要與空隙率、瀝青用量有關(guān),若瀝青路面滲水性能較差,不僅對(duì)其自身性能造成影響,甚至將路面水滲透至基層結(jié)構(gòu),造成路面結(jié)構(gòu)整體的破壞。采用滲水儀檢測(cè)出滲透系數(shù),檢測(cè)值小于設(shè)計(jì)值得0分,達(dá)到設(shè)計(jì)值得60分,合格率每增加1則加5分。(6)彎沉反映了路面結(jié)構(gòu)層及路基的整體強(qiáng)度和剛度,是影響瀝青路面使用壽命及性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。采用貝克曼梁法檢測(cè)路面彎沉,檢測(cè)值達(dá)到設(shè)計(jì)限值或規(guī)范要求限值時(shí)評(píng)75分,每減小2(0.01mm)則加5分。(7)在路面潮濕狀態(tài)下,車輛剎車易出現(xiàn)滑移,瀝青路面應(yīng)具有足夠的抗滑能力,確保車輛安全行駛。采用擺式儀檢測(cè)路面抗滑系數(shù),檢測(cè)值達(dá)到設(shè)計(jì)限值或規(guī)范要求限值時(shí)評(píng)75分,每增加2則加5分。(8)瀝青混合料攤鋪后出現(xiàn)離析是普遍存在的現(xiàn)象,現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)對(duì)瀝青路面的均勻性越來(lái)越重視,離析的程度對(duì)路面質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用,采取無(wú)核密度儀檢測(cè)路面結(jié)構(gòu)的密度均勻性,分析路面的離析程度,離析程度為50%得60分,大于50%的每增加5%扣10分,小于50%的每減少5%加10分。3.5綜合評(píng)分及評(píng)價(jià)以當(dāng)天施工的連續(xù)段落作為一個(gè)評(píng)價(jià)個(gè)體,對(duì)該段瀝青路面進(jìn)行評(píng)分。上述選取的各項(xiàng)指標(biāo)分值均以百分制計(jì),則綜合得分P公式如下:綜合得分在90(含)~100分評(píng)定為優(yōu),80(含)~90分評(píng)定為良,70(含)~80分評(píng)定為中,60(含)~70分評(píng)定為差,60分以下評(píng)定為不合格。

4工程應(yīng)用

某新建雙向六車道高速公路路線全長(zhǎng)約246km,主線路面采用三層瀝青混合料結(jié)構(gòu)層,結(jié)構(gòu)型式為SMA-13瀝青上面層+AC-20瀝青中面層+AC-25瀝青下面層,設(shè)計(jì)厚度為4cm+6cm+9cm。K83+700~K91+090路段瀝青下面層施工時(shí),瀝青材料采用殼牌A級(jí)70號(hào)道路石油瀝青,粗集料為反擊破碎石,規(guī)格分別為3~5mm、5~10mm、10~20mm、10~30mm,細(xì)集料為機(jī)制砂,規(guī)格為0~3mm,瀝青拌合樓采用JD5000型攪拌機(jī),瀝青攤鋪機(jī)采用2臺(tái)福格勒2100攤鋪機(jī)。利用綜合評(píng)分法,對(duì)每天施工的瀝青下面層結(jié)構(gòu)層質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分,上述路段利用一周施工完畢,其評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。該路段瀝青下面層鋪筑取得較好成績(jī),均在優(yōu)良狀態(tài),總體質(zhì)量可控。通過(guò)圖1分析可知,這周施工的瀝青下面層總體質(zhì)量比較穩(wěn)定,但后期有所下滑,第5天由于路面離析程度較大,造成密度均勻性得分偏低,應(yīng)加強(qiáng)均勻性的控制。后續(xù)下面層施工將根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分情況分析失分原因,采取相關(guān)措施解決存在問(wèn)題,以獲得滿意的分?jǐn)?shù)。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)綜合評(píng)分法對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),可分析出每天瀝青路面面層施工的質(zhì)量水平及施工穩(wěn)定性,根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果指導(dǎo)施工。對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為差的建議采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救或返工處理,評(píng)價(jià)為不合格的建議返工處理。當(dāng)路面施工質(zhì)量出現(xiàn)下滑時(shí),及時(shí)分析原因并調(diào)整,確保路面質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良水平。

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作者:黃明波 單位:廣東省高速公路有限公司