高速公路sma瀝青面層施工質(zhì)量控制qc

1、一、概述合六葉高速公路全長(zhǎng)104.438公里，分合六段和六葉段，于2005年3月開工建設(shè)， 2007年11月28日建成通車。本項(xiàng)目部承建的是合六段二標(biāo)，位于合肥市肥西縣和六安市金安區(qū)境內(nèi)，雙向四車道,設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h,全長(zhǎng)28.751Km，開工前，建設(shè)單位和本項(xiàng)目部對(duì)合六高速公路建成后的通車情況進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)查，在原312國(guó)道通往合肥的半幅道路破壞嚴(yán)重,而從合肥到六安的半幅車道破壞輕微,原因是六安產(chǎn)大量?jī)?yōu)質(zhì)河砂,而六安是合肥建設(shè)

2、用砂主產(chǎn)地, 運(yùn)砂車輛超載嚴(yán)重，并且黃沙里含有大量的水，滴在路面上，路面長(zhǎng)期處于水飽和狀態(tài)；運(yùn)砂車輛沿路灑落砂粒，路面受“砂粒-車輪”的組合式磨耗，所以，合六路面建成后將長(zhǎng)期受超重載、水飽和、砂粒的不利作用。,提出變更意見: 為了增強(qiáng)路面使用性能，延長(zhǎng)道路使用壽命，我項(xiàng)目部提出將合六葉高速公路的合肥至六安段上面層AC-13細(xì)粒式瀝青砼結(jié)構(gòu)，變更為SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石結(jié)構(gòu)，建設(shè)單位接受我們的意見。該結(jié)構(gòu)為骨架密實(shí)型，具有

3、高溫抗車轍、低溫抗凍裂的優(yōu)點(diǎn)。變更后路面結(jié)構(gòu)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2007年7月。小組活動(dòng)課題：SMA瀝青面層施工質(zhì)量控制。小組類型：技術(shù)攻關(guān)型注冊(cè)號(hào)：YGS-2007-05活動(dòng)時(shí)間：2007年7月-11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(shù)在國(guó)內(nèi)正處在前期實(shí)踐階段，已施工項(xiàng)目少，公司首次施工此

4、類工程，無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)借鑒。2、SMA瀝青面層施工技術(shù)控制要求高，其混合料骨架結(jié)構(gòu)屬于斷級(jí)配結(jié)構(gòu)， 很難壓實(shí)，對(duì)施工壓實(shí)度是一重大挑戰(zhàn)。3、建設(shè)單位對(duì)滲水系數(shù)的要求遠(yuǎn)高于行業(yè)規(guī)范。 以下是路面質(zhì)量檢查項(xiàng)目和控制指標(biāo)。,四、現(xiàn)狀調(diào)查 為了掌握SMA-13瀝青上面層容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，我們按照常規(guī)施工方法和掌握的關(guān)于SMA-13的特點(diǎn)，做了300 m長(zhǎng)的試驗(yàn)段，小組成員對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行檢查，抽查了50處，其中23處存

5、在問題，具體情況如下：,統(tǒng)計(jì)匯總: 王圣勝,SMA瀝青面層質(zhì)量問題排列圖 制圖: 王圣勝,從以上調(diào)查情況可以看出，影響SMA瀝青面層施工質(zhì)量的主要問題是滲水和密實(shí)度不夠。而滲水問題主要是由不密實(shí)引起的，也就是說(shuō)，只要解決了壓實(shí)度問題，滲水問題也就解決了。五、目標(biāo)設(shè)定壓實(shí)度達(dá)標(biāo)，滲水系數(shù)達(dá)到建設(shè)方要求。目標(biāo)可行性分析：1、控制配合比的臨界點(diǎn),找到最佳級(jí)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

6、，達(dá)到在高溫狀態(tài)下充分壓實(shí)。,六、原因分析,,,壓實(shí)度不合格,,,,,,,,,人,料,環(huán),法,機(jī),,,,,,,,,,,,環(huán)境溫度低,風(fēng) 大,運(yùn)距遠(yuǎn),操作經(jīng)驗(yàn)不足,責(zé)任心不強(qiáng),骨料不合格,混合料級(jí)配不合理流動(dòng),壓路機(jī)配備不合理,碾壓設(shè)備狀況差,混合料拌合不均勻,碾壓輪跡重復(fù)不夠,配合比不合理,混合料松鋪過厚,碾壓遍數(shù)少、速度慢,級(jí)配不連續(xù),,,,,瑪碲脂含量過高或過低,,壓路機(jī)配備不足或性能不匹配,,混合料保溫差導(dǎo)致碾壓溫度低

7、,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(gè)影響壓實(shí)度的因素，對(duì)這些原因進(jìn)行確認(rèn)如下：,,根據(jù)調(diào)查確認(rèn)可知，主要影響因素有5個(gè)，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(dǎo)致碾壓溫度低4、混合料拌合不均勻5、混合料運(yùn)距遠(yuǎn),對(duì)策表,七、對(duì)策措施,根據(jù)以上對(duì)策，小組成員開始實(shí)施。實(shí)施一、骨料選擇、配合比設(shè)計(jì)及調(diào)整配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)就是確定骨架和瀝青瑪蹄脂部分各種材

8、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(jié)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(zhì)的堅(jiān)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(jiān)韌、粗糙、有棱角的優(yōu)質(zhì)石料，嚴(yán)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(jī)加工的，使粗集料符合抗滑表層混合料的技術(shù)要求，同時(shí)，為

9、增加碎石與瀝青的粘結(jié)性，盡量采用了堿性材料，選擇了安徽舒城產(chǎn)玄武巖碎石，石料規(guī)格為0－3mm，5－10mm，10－15mm三個(gè)檔。,瀝青為業(yè)主直供材料，用SK-70瀝青加工的SBS改性瀝青，技術(shù)性能優(yōu)良。玄武巖與SBS改性瀝青的粘附性達(dá)不到5級(jí)，需添加抗剝落劑。為選擇質(zhì)量好的抗剝落劑，經(jīng)大量高溫穩(wěn)定性對(duì)比試驗(yàn)，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(guó)產(chǎn)的XCEL牌木質(zhì)素纖維

10、，可有效的吸油、裹附混合料。（2）確定初試級(jí)配，在《瀝青施工技術(shù)規(guī)范》的級(jí)配范圍內(nèi)，以4.75mm通過率為標(biāo)志選定3個(gè)不同通過率的級(jí)配。測(cè)定3種配比礦料的毛體積相對(duì)密度，及各項(xiàng)物理指標(biāo)。按照確保質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)合理、易于控制的原則，選擇2#級(jí)配，進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。,,,SMA骨架密實(shí)結(jié)構(gòu),AC懸浮結(jié)構(gòu),,,我們經(jīng)過擬訂了三組配合比進(jìn)行試驗(yàn)，最終選定其中的2#配合比進(jìn)行了生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行300米試驗(yàn)段試鋪并進(jìn)行了檢測(cè)。,篩分結(jié)果,試驗(yàn)段

11、檢測(cè)結(jié)果如下,,平均值98.3 標(biāo)準(zhǔn)差0.58 偏差系數(shù)59.0% 代表值98.3,壓實(shí)度,,滲 水,平均值：30.776 標(biāo)準(zhǔn)差：20.3 合格率：82%,壓實(shí)度剛剛合格，但富余系數(shù)較低，不合格的風(fēng)險(xiǎn)較大。滲水值內(nèi)控指標(biāo)合格率82%，不合格的風(fēng)險(xiǎn)較大，未達(dá)到100%的控制目標(biāo)。對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整，發(fā)現(xiàn)通過增加細(xì)集料的比例可以有效增加壓實(shí)度，減小滲水，但是，此措施同時(shí)降低了構(gòu)造深度，降低了摩擦系數(shù)，不是有效方案。

12、經(jīng)數(shù)次微調(diào)，減小4.75mm的通過率，適當(dāng)加大0.6mm以下的通過率，有效解決了壓實(shí)度、滲水和構(gòu)造之間的矛盾。,實(shí)施二、混合料拌和質(zhì)量控制為了提高混合料的拌和質(zhì)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?qū)r青溫度、礦料加熱溫度、混合料的溫度進(jìn)行及時(shí)紅外檢測(cè)，同時(shí)對(duì)每一盤的混合料生產(chǎn)情況逐盤記錄并打印。SMA瀝青混合料需要投放木質(zhì)纖維素，我們?cè)跒r青拌和機(jī)組中增加了木質(zhì)纖維素投料機(jī)，根據(jù)每盤混合料數(shù)量設(shè)定添

13、加數(shù)量。 SMA瀝青混合料瀝青用量多，為了充分拌和均勻，我們調(diào)整了原料添加順序，采取先添加木質(zhì)纖維素，后添加瀝青，并延長(zhǎng)了拌和時(shí)間，具體時(shí)間如下：,木質(zhì)纖維素的添加,打印每盤添加重量,通過調(diào)整加料順序和拌和時(shí)間，木質(zhì)素纖維被分散的更徹底、均勻。經(jīng)過對(duì)混合料溶解分離后檢查，情況如下：,實(shí)施三、混合料溫度控制由于SMA瀝青混合料溫度敏感性較強(qiáng)，并且面層較薄，僅4cm，且項(xiàng)目管段長(zhǎng)，瀝青混合料運(yùn)距遠(yuǎn)，溫度損失大，必須保證混合料的碾壓溫度，

14、才能達(dá)到良好的壓實(shí)效果。為此，我們必須從各個(gè)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(dǎo)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(chǎng)溫度在175~185度左右，這樣，保證了初始溫度，也是攤鋪溫度的重要保證。,檢驗(yàn)出廠溫度,2、加強(qiáng)運(yùn)輸過程中保溫措施： 我們采取在混合料裝車后，在運(yùn)輸車周圍都用棉被進(jìn)行覆蓋，并且覆蓋完全，在車頂部先用雙層加厚帆布進(jìn)行覆蓋，用鐵絲將帆布緊緊扎

15、牢在車廂上，防止運(yùn)輸過程中被風(fēng)吹起。,棉被包裹帆布覆蓋,3、攤鋪施工時(shí)的溫度控制：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪速度和運(yùn)距及拌和站產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算，達(dá)到拌和、運(yùn)輸和攤鋪匹配，在保證不出現(xiàn)停機(jī)待料的情況下，現(xiàn)場(chǎng)不積壓料車，保證混合料到場(chǎng)得到及時(shí)攤鋪?；旌狭线\(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)時(shí)，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(shí)產(chǎn)量,4、及時(shí)跟蹤碾壓：在攤鋪機(jī)攤

16、鋪完成后，采取跟蹤式碾壓方式進(jìn)行碾壓，爭(zhēng)取瀝青混合料在較高的溫度狀態(tài)下及時(shí)得到壓實(shí)。,跟蹤式碾壓,通過以上保溫控制，我們檢測(cè)得到運(yùn)輸20km距離時(shí)候，溫度僅下降1-2℃，初壓溫度均在165℃以上，壓實(shí)溫度得到有力的保證。,溫度處理效果,在按以上步驟實(shí)施的同時(shí)，對(duì)攤鋪的平整度、橫坡度、厚度和攤鋪段接縫均進(jìn)行的效的控制，確保SMA瀝青路面的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足規(guī)范和建設(shè)方的要求。,其他指標(biāo)控制,,八、SMA瀝青面層效果檢查,篩分結(jié)果,,實(shí)施效

17、果檢查,,壓 實(shí) 度,平均值：99.2 標(biāo)準(zhǔn)差：0.72 偏差系數(shù)：0.73% 代表值：99,,滲 水,平均值：10.6 標(biāo)準(zhǔn)差：12.5 最大值：39.5 合格率：100%,10月份，交通廳質(zhì)量監(jiān)督站、建設(shè)單位、監(jiān)理單位對(duì)已施工結(jié)束的SMA瀝青面層的質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下:,,檢驗(yàn)結(jié)果很好的滿足規(guī)范和建設(shè)單位的要求，也達(dá)到了項(xiàng)目部的自控目標(biāo)，得到建設(shè)單位的充分肯定和檢測(cè)單位高度認(rèn)可，工程

18、驗(yàn)收一次性通過，獲得業(yè)主質(zhì)量評(píng)比第一名，樹立了良好的社會(huì)形象，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目通過了工程總公司的優(yōu)質(zhì)工程質(zhì)量驗(yàn)收。 通過開展活動(dòng)，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(jīng)驗(yàn)性的工藝參數(shù)，為企業(yè)下一步施工類似工程提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。,九、鞏固措施和下一步打算1、鞏固措施： 小組成員認(rèn)真總結(jié)，完善SMA瀝青路面的施工工藝，形成工法上報(bào)公司。同時(shí)還將其作為科研課題進(jìn)行了更深入的研究，現(xiàn)正在撰