十几位华人专业人士搞了一场针对沥青路面施工控制的头脑风暴,结果……

2017年2月12日,国际华人基础设施建设协会(International Association of Chinese Infrastructure Professionals,简称IACIP)的成员进行了一场针对沥青路面施工控制的主题讨论。


美国加州交通厅养护处王忠仁博士,弗吉尼亚州交通厅房英武博士,佛罗里达州交通厅研究助理张伟光,香港理工大学道路研究所所长王予红博士,同济大学交通运输工程学院沈士蕙教授,长沙理工大学交通运输工程学院何忠明、李平博士,西安科技大学地质与环境学院李晓军教授,公路养护技术国家工程研究中心刘振清、陈科宇,江苏东交工程检测股份有限公司王捷,广西交通科学研究院熊剑平博士,河北省交通运输厅公路管理局杜群乐博士,山东省交通科学研究所付建村,还有中国公路工程咨询集团有限公司戴建华等人,围绕原材料与配合比、施工工艺与设备、检测与质量控制、质量保证体系的建立与运转4个分议题进行了认真而热烈的探讨。


这场头脑风暴散发着浓厚的学术自由气息,可以为同行研究学者、技术人员带来启发。可惜对话方式并不适合阅读,故本文只登出由刘振清博士整理的主题总结内容。


分议题一

原材料与配合比


1)沥青路面集料选用很难硬性规定石料种类,同种石料之间的性能也可能有差别。沥青表面层首选玄武岩、辉绿岩、石灰岩等极性或碱性石料,中国的业主经常要求表面层必须用玄武岩,但有些地区很难获得,因此沥青表面层用酸性石料花岗岩、破碎卵石等情况也不少。香港地区都用花岗岩做面层材料,效果不错。美国石料控制比较容易,很多施工单位有自己的矿山。加州路面规范当中,对于面层的石料种类没有特殊的规定,多数用玄武岩或花岗岩;花岗岩在美国的北卡罗来纳州和佛罗里达州用得也比较多。


2)用石灰岩做表面层需要关注的问题是抗滑有可能会快速衰减,实际工程也显示石灰岩比辉绿岩、玄武岩抗滑衰减快太多,甚至有时可能不满足竣工要求(比如竣工时横向力系数不合格情况可能较为普遍,大部分是在SMA碰到的,AC反而更容易合格),但抗滑衰减跟石料之外的很多因素有关,如混合料类型(比如AC就比SMA衰减的快得多)、石料的粒形、针片状程度等,立方体形状更好的石料铺筑的路面抗滑衰减好一些。


3)用酸性石料花岗岩、破碎卵石等做沥青表面层,主要关注沥青与石料粘附性问题,以及在铺筑碾压过程中会出现沥青膜被胶轮带走的情况,从而影响沥青路面抗水损坏、疲劳等耐久性问题,许多业主都很关心花岗岩做沥青表面层是否可行、可靠。在美国,会尽量避免使用酸性石料铺筑沥青面层。目前改善沥青与石料粘附性的主要措施是添加抗剥落剂和石灰粉,也有采用添加水泥的方法,粘附性评价方法还有待进一步完善研究。碾压时沥青膜剥落跟沥青与石料的粘附性关系最大,与石料形状关系也挺大的,扁平石料更容易剥落。


4)解决抗滑衰减的问题,从石料选用角度,可以尝试用不同石料类型掺配方法,一般最大、第二粗规格的粗集料采用磨光值高的石料,其余粗集料可以采用磨光值低一些的石料,比如玄武岩与石灰岩、辉绿岩与石灰岩等掺配混合使用方法,即玄武岩或辉绿岩粗集料(最大规格)+石灰岩粗集料(次一个规格),细集料优先选用石灰岩等碱性石料。


分议题二

施工工艺和设备


5)设计并拌制出合格的成品料之后,现场摊铺与压实是关键的两道工艺,摊铺、碾压两个环节做得不到位,会导致严重质量问题。用沥青施工成熟的班组会大大提高施工质量。施工时需要求班组各人分工明确、责任到人,比如说卸料指挥、尾料清理、碾压指挥等。现在摊铺施工的问题主要有:摊铺速度不均匀,摊铺时停停走走,连续性不好,摊铺速度控制区间太大(2~6m/min);碾压施工的问题主要有:碾压速度控制不均匀,不能很好地做到连续、均匀碾压;碾压速度过快。


6)提高平整度对于新建沥青路面问题不大(虽然有些工程也存在问题),但对于大修改造沥青路面尤其困难,这个是中、美两国道路施工都面临的问题。沥青路面平整度控制至少从沥青下面层开始,平整度与施工设备控制方式关系很大,主要包括摊铺设备和碾压设备,还有就是温度控制。铺筑沥青上面层之前,下面层先找平可以提高平整度,对于老路尤其如此。若下面层平整度有问题,可以考虑精铣刨,但是代价不菲。也可以用拉毛机打磨来提高下面层的平整度。

                                

7)激光平整度仪测试平整度在美国用得比较多,对于新建工程和养护改造项目可能有区别,在加州主要用于养护改造项目,检测一般是业主出钱,承包商不会多花钱,这有利于采用这套设备来控制路面施工过程的平整度。国内对于竣(交)工用激光平整度仪等测定没问题,但在施工过程中用激光平整度仪比较少。此外,美国联邦公路局FHWA)用统一的软件ProVAL(可在官网免费下载)来评价平整度,软件主要根据激光测量结果,可以分析每25尺,或528尺的平整度。


分议题三

检测与质量控制


8)国内质量控制主要是施工单位自检、监理抽检、业主委托第三方抽检与质检机构监督,目前创新的质量控制方法就是把监理试验检测部分与业主5%抽检部分统一委托一家单位做,采用第三方独立检测的质量控制方式确实有效。


9)美国也是甲方、乙方及第三方合作进行质量控制,具体为甲方做QA、乙方做QC。弗吉尼亚州交通厅和加州交通厅采用奖励的办法刺激工程质量。例如平整度方面,如果从罩面前改进达到一定百分比,就增加奖励费用;若达不到基本要求,就扣除应付的一定比例。


分议题四

质量保证体系


10)施工质量控制也是一个系统化的管理问题,可以借助网络信息、智能监控等技术,国内在江苏已经全面采用施工过程智能管控,云南、浙江、福建、海南也有部分项目在使用。此外,可以尝试建立施工管理系统,关键是设计好系统架构与功能,把工程项目设计数据、施工设备信息、施工参数、检测数据等进行存档、分析与巡查,同时把智能监控数据也放在这个系统里,智能控制关键要及时分析数据变化原因,反馈给施工单位。此外,该系统还可用来分析各个承包商的工程质量控制能力。


目前,国内还没有施工管理系统,美国加州做了两次施工管理系统,但没成功,主要原因是变化太大,数据采集困难,施工变数大,更改频繁,州里管理跟不上。



注:本文内容来自IACIP微信群


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