长沙绕城高速SMA沥青面层施工质量控制

长沙绕绕城高高速公公路SMA沥青面面层施工质质量控控制中交一一公局局六公公司长长沙绕绕城高高速B1标公路路SMA沥青面面层施施工QC小组发表人人：邬邬永飞飞2014年07月一、概概述长沙绕绕城高高速公公路全全长28公里，，分东东南段段和东东北段段，属属于京京港澳澳高速速的一一条重重要通通道，，路面面工程程于2012年5月开工工建设设，2013年12月28日建成成通车车。中中交一一公局局六公公司承承建京京港澳澳高速速长沙沙绕城城段路路面工工程，，工程程范围围位于于长沙沙市长长沙县县黄花花镇，，双向向四车车道,设计时速120km/h,全长28Km。开工前，建设设单位和本项项目部对京港港澳高速公路路建成后的通通车情况进行行了联合调查查，在原京港港澳高速通往往长沙的半幅幅道路破坏严严重,而从长沙到外外出的半幅车车道破坏轻微微,原因是长沙外外围产大量优优质河砂,而长沙外围是是长沙建设用用砂主产地,运砂车辆超载载严重，并且且黄沙里含有有大量的水，，滴在路面上上，路面长期期处于水饱和和状态；运砂砂车辆沿路洒洒落砂粒，路路面受“砂粒-车轮”的组合式磨耗耗，所以，京京港澳路面长长沙绕城段建建成后将长期期受超重载、、水饱和、砂砂粒的不利作作用。采用SMA-13沥青玛蹄脂碎碎石:为了增强路面面使用性能，，延长道路使使用寿命，建建设单位采用了SMA-13沥青玛蹄脂碎碎石混合料铺铺筑表面层，，提高路面的的安全性、耐耐久性和延长长使用寿命。该结构为骨骨架密实型，，具有高温抗抗车辙、低温温抗冻裂的优优点。路面结结构为38cm水稳基层+AC-25下面层+AC-20中面层+SMA-13上面层。二、QC小组概况QC小组成立于2012年12月。小组活动课题题：SMA沥青面层施工工质量控制。。小组类型：技技术攻关型注册号：YGS-2012-12活动时间：2012年12月-2013年12月。小组成员情况况如下表：序号姓名年龄性别职称组内职务接受TQM培训时间备注1邬永飞29男工程师组长48小时2曹冬冬29男助工副组长48小时3王克强34男工程师组员48小时实验指导4王四军41男工程师组员48小时现场指导5张春杰55男工程师组员48小时6彭鹏明29男助工组员48小时7刘恩忠45男工程师组员48小时技术指导QC小组成员表三、选题理由由1、SMA沥青面层施工工技术在国内内正处在前期期实践阶段，，已施工项目目较少，公司司施工此类工工程虽然不少少，有成熟经验借借鉴，但在湖湖南市场属于于首次，为了了打开湖南市市场，公司对对质量、进度度要求严格。。2、SMA沥青面层施工工技术控制要要求高，其混混合料骨架结结构属于断级级配结构，很很难压实，，对施工压实实度是一重大大挑战。3、建设单位对对渗水系数的的要求远高于于行业规范。。以下是路面质质量检查项目目和控制指标标。检查项目规范指标业主要求指标项目部自控指标压实度%≥98≥98≥98平整度（σ）mm≤1.2≤1.1≤1.0渗水系数(ml/min)≤200≤50目标0-40（合格率≥80%）抗滑摩擦系数Fb(BPN)≥45≥45≥45构造深度(mm)≥0.55≥0.60.7~1.0四、现状调查查为了掌握SMA-13沥青上面层容容易出现的质质量问题，我我们按照常规规施工方法和和掌握的关于于SMA-13的特点，做了了300m长的试验段，，小组成员对对试验段进行行检查，抽查查了50处，其中23处存在问题，，具体情况如如下：序号项目频次频率累计频率备注1渗水系数大939.10%39.10%

2压实度不足834.70%73.80%

3平整度较差28.60%82.40%

4构造深度不合格14.40%86.80%

5油斑14.40%91.20%

6混合料离析14.40%95.60%

7其它14.40%100%

合计23100%

统计汇总:邬永飞SMA沥青面层质量量问题排列图图制图:邬永飞渗水压实度平整度构造深度油斑离析其它9821111100%80%23问题数N（处）频率95.6%82.4%39.1%73.8%86.8%91.2%从以上调查情情况可以看出出，影响SMA沥青面层施工工质量的主要要问题是渗水水和密实度不不够。而渗水水问题主要是是由不密实引引起的，也就就是说，只要要解决了压实实度问题，渗渗水问题也就就解决了。五、目标设定定压实度达标，，渗水系数达达到建设方要要求。目标可行性分分析：1、控制配合比的的临界点,找到最佳级配配，使沥青玛蹄脂脂充分填充；；2、控制沥青混合合料出料温度度，控制碾压压温度，达到到在高温状态态下充分压实实。六、原因分析析压实度不合格人料环法机环境温度低风大运距远操作经验不足足责任心不强骨料不合格混合料级配不不合理流动压路机配备不不合理碾压设备状况况差混合料拌合不不均匀碾压轮迹重复复不够配合比不合理理混合料松铺过过厚碾压遍数少、、速度慢级配不连续玛碲脂含量过过高或过低压路机配备不不足或性能不不匹配混合料保温差差导致碾压温温度低粗骨料硬度不不够，形状欠欠佳含泥量大小组成员通过过以上分析，，共找出了15个影响压实度度的因素，对对这些原因进进行确认如下下：序原因调查确认调查人调查时间结论1作业人员操作经验不足；责任心不强SMA沥青面层施工前，对操作人员进行了培训，同时制定了奖惩制度，员工的作业水平和责任心都不存在问题。曹冬冬2013年5月非要因2压路机配备不足或性能不匹配项目部配备了足够的碾压设备，设备的型号及性能均能满足碾压要求。彭鹏明2013年5月非要因3碾压设备状况差设备进场时均进行过验收，确认状况良好彭鹏明2013年5月非要因4骨料含泥量大材料进场均进行了进货检验，不合格地材严禁进场使用。王克强2013年5月非要因5粗骨料硬度小、形状欠佳SMA沥青混合料结构本身要求粗骨料多，粉料多，细骨料少，骨料是断级配的，如果骨料硬度不够和颗粒形状棱角少，骨料间的嵌锁力就小，会导致SMA面层不密实，不而磨。王克强2013年5月是要因6骨料级配不连续SMA沥青混合料结构本身要求粗骨料多，粉料多，细骨料少，骨料是断级配的，骨料间空隙不易填充紧密，但这是结构要求。王克强2013年5月非要因7混合料保温差导致碾压温度低SMA混合料的碾压温度比一般沥青砼所需的碾压温度更高，保温不好料温过低快将难以压实。邬永飞2013年5月是要因8混合料拌合不均匀混合料拌合不均匀将导致粗骨料少的地方密实度不够。邬永飞2013年5月是要因序原因调查确认调查人调查时间结论9玛碲脂含量过高或过低理论配比确定后，由于骨料为断级配，矿用量大，在实际施工中，粉料的含粉水量控制不好，较难做出最佳施工配比，粉料和木质纤维素用量多，需油量也就大，压实时易出油；而粉料和油量少了，粗骨料空隙又难充分填充，也影响密实度。曹冬冬2013年5月是要因10

松铺过厚松铺过厚不易压实，但实际摊铺厚度控制良好。邬永飞2013年5月非要因11碾压轮迹重复不够操作工人在碾压时轮迹重复宽度符合要求邬永飞2013年5月非要因12碾压遍数少、速度慢操作工人能够按照规定的速度和遍数实施碾压。邬永飞2013年5月非要因13混合料运距远混合料运距远，温度损失大，可能导致碾压温度不够。邬永飞2013年5月是要因14环境温度低环境温度低，料温下降快，不易压实，但施工时环境温度尚可，影响不大。邬永飞2013年5月非要因15风大沥青混合料散热快，温度低难压实，施工时天气较好，影响不大邬永飞2013年5月非要因根据调查确认认可知，主要要影响因素有有5个，即：1、粗骨料硬度度小、形状欠欠佳2、玛碲脂含量量过高或过低低3、混合料保温温差导致碾压压温度低4、混合料拌合合不均匀5、混合料运距距远对策表序原因对策目标措施责任人施工地点完成时间1粗骨料形状、硬度不好精选骨料骨料合格在规定范围内合理选择粗骨料级配、形状和硬度，力求合理。董凯试验室13年6-12月2玛碲脂含量过高或过低加强试验的精确性确保配比合理精确粗骨料、石粉、木质纤维素和沥青油的用量，通过反复试验确定最佳施工配合比。董凯试验室13年6-12月3混合料拌合不均匀调整机械、改进拌和工艺拌合均匀往拌合机加料时，增加纤维投放机，改进矿粉添加装置，增加拌合时间。高恒拌合站13年6-12月4混合料保温差导致碾压温度低采取保温措施。确保碾压温度满足要求保证混合料的拌合温度，运输过程中，采取双层帆布覆盖，加快摊铺速度和碾压速度，确保施工时SMA混合料温度满足要求。彭鹏明邬永飞施工现场13年6-12月5混合料运距远温度损失快七、对策措施施根据以上对策策，小组成员员开始实施。。实施一、骨料料选择、配合合比设计及调调整配合比设计的的任务就是确确定骨架和沥沥青玛蹄脂部部分各种材料料的规格和比比例，以保证证形成的粗集集料骨架间隙隙能恰好被玛玛蹄脂填充，，使玛蹄脂能能真正发挥胶胶结作用。我我们的步骤如如下：（1）选择材料。。SMA之所以有较高高的高温稳定定性，是基于于含量较高的的粗集料之间间的嵌挤作用用。粗集料嵌嵌挤作用的好好坏在很大程程度上取决于于集料石质的的坚韧性，集集料的颗粒形形状和棱角性性。因此，小小组选择了抗抗压碎值高，，坚韧、粗糙糙、有棱角的的优质石料，，严格限制集集料的扁平颗颗粒含量；所所采用碎石均均为反击破碎碎石机加工的的，使粗集料料符合抗滑表表层混合料的的技术要求，，同时，为增增加碎石与沥沥青的粘结性性，尽量采用用了碱性材料料，选择了南京金磊交通通工程材料有有限公司的优优质玄武岩，石料规格为为0－3mm，5－10mm，10－15mm三个档。沥青为江苏宝利沥青青股份有限公公司生产SBS（Ⅰ-D）改性沥青，技术性能优优良。玄武岩与SBS改性沥青的粘粘附性达不到到5级，需添加抗抗剥落剂。为为选择质量好好的抗剥落剂剂，经大量高高温稳定性对对比试验，我我们最终选择择了江苏文昌化工工的TW-1型液体抗剥落落剂。SMA中沥青用量大大，为了避免免泛油，我们们加入了德国国产的木质素纤维采采用德国瑞登登梅尔父子公公司（JRS）生产颗粒状状纤维，可有效的吸吸油、裹附混混合料。（2）确定初试级级配，在《沥青施工技术术规范》的级配范围内内，以4.75mm通过率为标志志选定3个不同通过率率的级配。测测定3种配比矿料的的毛体积相对对密度，及各各项物理指标标。按照确保保质量、经济济合理、易于于控制的原则则，选择2#级配，进行行后续续设计计。合成级配工程设计级配中值下限上限1001001001009795901006062.55075272722322121.5162719191424151612201313101611119131010812SMA骨架密密实结结构AC悬浮结构我们经经过拟拟订了了三组组配合合比进进行试试验，，最终终选定定其中中的2#配合比比进行行了生生产配配合比比的设设计，，并进进行300米试验验段试试铺并并进行行了检检测。。筛分结结果筛孔1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075控制目标100976027211915131110抽提筛分10095.858.826.820.618.514.111.910.79.2试验段段检测测结果果如下下98.498.297.599.198.497.697.898.498.697.598.697.398.999.398.398.698.799.498.398.897.698.997.598.497.39898.498.398.298.8平均值值98.3标准差差0.58偏差系系数59.0%代表值值98.3压实度度渗水水53.68.8022.145.36.913.848.213.855.353.781.520.85.336.6022.430.442.823.460.326.468.434.649.12537.939.403243.3045.143.360.218.650.533.33223.930.240.364.157.223.627.96.8017.20平均值值：30.776标准差差：20.3合格率率：82%压实度度刚刚刚合格格，但但富余余系数数较低低，不不合格格的风风险较较大。。渗水值值内控控指标标合格格率82%，不合合格的的风险险较大大，未未达到到100%的控制制目标标。对配合合比进进行调调整，，发现现通过过增加加细集集料的的比例例可以以有效效增加加压实实度，，减小小渗水水，但但是，，此措措施同同时降降低了了构造造深度度，降降低了了摩擦擦系数数，不不是有有效方方案。。经数数次微微调，，减小小4.75mm的通过过率，，适当当加大大0.6mm以下的的通过过率，，有效效解决决了压压实度度、渗渗水和和构造造之间间的矛矛盾。。实施二二、混混合料料拌和和质量量控制制为了提提高混混合料料的拌拌和质质量，，我们们选用用了JRM4500型间歇歇式沥沥青混混凝土土拌和和站，，采用用电脑脑控制制，能能够对对沥青青温度度、矿矿料加加热温温度、、混合合料的的温度度进行行及时时红外外检测测，同同时对对每一一盘的的混合合料生生产情情况逐逐盘记记录并并打印印。SMA沥青混混合料料需要要投放放木质质纤维维素，，我们们在沥沥青拌拌和机机组中中增加加了木木质纤纤维素素投料料机，，根据据每盘盘混合合料数数量设设定添添加数数量。。SMA沥青混混合料料沥青青用量量多，，为了了充分分拌和和均匀匀，我我们调调整了了原料料添加加顺序序，采采取先先添加加木质质纤维维素，，后添添加沥沥青，，并延延长了了拌和和时间间，具具体时时间如如下：：通过调调整加加料顺顺序和和拌和和时间间，木木质素素纤维维被分分散的的更彻彻底、、均匀匀。经经过对对混合合料溶溶解分分离后后检查查，情情况如如下：：拌和工艺每5公斤混合料中，含未拌开的>2cm木质素团块（块数）每5公斤混合料中，含未拌开的>1cm木质素团块（块数）调整前310调整后03加矿料加纤维干拌20秒湿拌50秒加矿粉加沥青出料实施三三、混混合料料温度度控制制由于SMA沥青混混合料料温度度敏感感性较较强，，并且且面层层较薄薄，仅仅4cm，且项项目工工段长长，沥沥青混混合料料运距距远，，温度度损失失大，，必须须保证证混合合料的的碾压压温度度，才才能达达到良良好的的压实实效果果。为为此，，我们们必须须从各各个环环节采采取措措施控控制温温度。。1、控制制混合合料出出厂温温度：：在混合合料拌拌和过过程中中，业业主下下发作作业指指导书书要求求混合合料超超过190度必须须废弃弃，我我们采采用靠靠近上上限的的办法法，控控制混混合料料出场场温度度在175~185度左右右，这这样，，保证证了初初始温温度，，也是是摊铺铺温度度的重重要保保证。。2、加强强运输输过程程中保保温措措施：：我们采采取在在混合合料装装车后后，在在运输输车周周围都都用棉棉被进进行覆覆盖，，并且且覆盖盖完全全，在在车顶顶部先先用双双层加加厚帆帆布进进行覆覆盖，，用铁铁丝将将帆布布紧紧紧扎牢牢在车车厢上上，防防止运运输过过程中中被风风吹起起。棉被包裹帆帆布覆盖3、摊铺施工工时的温度度控制：对现场摊铺铺速度和运运距及拌和和站产量进进行计算，，达到拌和和、运输和和摊铺匹配配，在保证证不出现停停机待料的的情况下，，现场不积积压料车，，保证混合合料到场得得到及时摊摊铺。混合合料运输到到现场时，，不揭开蓬蓬布，待卸卸料完毕后后才允许整整理蓬布。。混合料温温度摊铺温温度不低于于160℃，否则，作作为废料处处理。摊铺速度×每米用量×60分钟=拌和站每小小时产量4、及时跟踪踪碾压：在摊铺机摊摊铺完成后后，采取跟跟踪式碾压压方式进行行碾压，争争取沥青混混合料在较较高的温度度状态下及及时得到压压实。跟踪式碾压压通过以上保保温控制，，我们检测测得到运输输20km距离时候，，温度仅下下降1-2℃，初压温度度均在165℃以上，压实实温度得到到有力的保保证。温度处理效效果在按以上步步骤实施的的同时，对对摊铺的平平整度、横横坡度、厚厚度和摊铺铺段接缝均均进行的效效的控制，，确保SMA沥青路面的的各项质量量指标均满满足规范和和建设方的的要求。其他指标控控制八、效果检检查筛孔1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075控制目标100976026211916141211抽提筛分10095.858.826.120.919.115.814.612.711.1筛分结果实施效果检检查(一)SMA沥青面层目目标值实施施效果检查查压实度度99.198.798.999.298.998.399.298.899.299.1100.599.799.510098.798.498.4101.198.299.410099.899.898.199.599.5平均值：99.2标准差：0.72偏差系数：：0.73%代表值：99渗水4.636.7009.124.221.70027.135.60024.1260036.437.80039.50021.5024.3004.510014.810021.92.511.302.315.7012.710.625.214.30012.1011.80300020.9平均值：10.6标准差：12.5最大值：39.5合格率：100%12月份，交通通厅质量监监督站、建建设单位、、监理单位位对已施工工结束的SMA沥青面层的的质量进行行验收检测测结果统计计如下:项次检查项目规定值或允许偏差值实测值或实测偏差代表值1压实度≥9899.62平整度（标准偏差σ）≤1.10.753抗滑摩擦系数≥45（摆度仪）64.2构造深度≥0.60.824渗水系数(ml/min)≤5017.5（合格率100%）（合格率＞80%）5外观质量宽度（mm）±20±9横坡（%）±0.3±0.15检验结果很很好的满足足规范和建建设单位的的要求，也也达到了项项目部的自自控目标，，得到建设设单位的充充分肯定和和检测单位位高度认可可，工程验验收一次性性通过，获获得业主一一致的质量量好评，树树立了良好好的社会形形象，创造造了较好的的经济效益益。该项目目通过了长长沙公司的的优质工程程质量验收收。通过开展活活动，小组组成员探索索出了一套套合理的SMA沥青面层施施工方案，，得出了一一系列经验验性的工艺艺参数，为为企业下一一步施工类类似工程提提供了宝贵贵的经验。。1、活动成本本本次活动支支出包括：：（1）培训费、、考核费1450元；（2）会议费用用780元；（3）人工费用用1000元；（4）机械台班班费4800元；（5）其它费用用1277元。以上合计9307元。（二）经济济效益2、活动收益益在采用本小小组制定的的SMA沥青面层施施工质量控控制方案后后，本项目目施工进展展顺利