高速公路SMA瀝青面層施工質(zhì)量控制QC

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,合六高速公路,SMA,瀝青面層,施工質(zhì)量控制,中鐵四局一公司高速公路,SMA,瀝青面層施工,QC,小組,發(fā)表人:王圣勝,2007,年,12,月,1,一、概述,合六葉高速公路全長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。本工程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)計時速120km/h,全長28.751Km,,開工前,建設(shè)單位和本工程部對

2、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)大量優(yōu)質(zhì)河砂,而六安是合肥建設(shè)用砂主產(chǎn)地,運砂車輛超載嚴(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,合六路面建成后將長期受超重載、水飽和、砂粒的不利作用。,2,提出變更意見:,為了增強路面使用性能,延長道路使用壽命,我工程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)為骨架密實型,具有高溫抗車轍

3、、低溫抗凍裂的優(yōu)點。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。,3,二、,QC,小組概況,QC,小組成立于,2007,年,7,月。,小組活動課題:,SMA,瀝青面層施工質(zhì)量控制。,小組類型:技術(shù)攻關(guān)型,注冊號:,YGS-2007-05,活動時間:,2007,年,7,月,-11,月。,小組成員情況如下表:,4,序號,姓名,年齡,性別,職稱,組內(nèi)職務(wù),接受,TQM,培訓(xùn)時間,備注,1,宋昌宜,32,男,工程師,組 長,48,小時,2,張 飛,29,男,助工,副組長,48,小時,3,吳子秋,36,男,工程師,組 員,48,小時,4,王圣勝,26,男,助

4、 工,組 員,48,小時,5,代 政,30,男,工程師,組 員,48,小時,6,伍 漢,34,男,技術(shù)員,組 員,48,小時,7,楊家林,45,男,高 工,組 員,48,小時,技術(shù)指導(dǎo),QC,小組成員表,5,三、選題理由,1、SMA瀝青面層施工技術(shù)在國內(nèi)正處在前期實踐階段,已施工工程少,公司首次施工此類工程,無成熟經(jīng)驗借鑒。,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)屬于斷級配結(jié)構(gòu),很難壓實,對施工壓實度是一重大挑戰(zhàn)。,3、建設(shè)單位對滲水系數(shù)的要求遠(yuǎn)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。,以下是路面質(zhì)量檢查工程和控制指標(biāo)。,檢查項目,規(guī)范指標(biāo),業(yè)主要求指標(biāo),項目部自控指標(biāo),壓實度,%,98,98,98,平

5、整度(,),mm,1.2,1.1,1.0,滲水系數(shù),(ml/min),200,50,目標(biāo),0-40,(合格率,80%,),抗滑,摩擦系數(shù),Fb(BPN),45,45,45,構(gòu)造深度,(mm),0.55,0.6,0.7 1.0,6,四、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,做了,300,m,長的試驗段,小組成員對試驗段進(jìn)行檢查,抽查了,50,處,其中,23,處存在問題,具體情況如下:,序號,項 目,頻 次,頻 率,累計頻率,備 注,1,滲水系數(shù)大,9,39.10%,39.10%,2,壓實度不足,8,34.70%,7

6、3.80%,3,平整度較差,2,8.60%,82.40%,4,構(gòu)造深度不合格,1,4.40%,86.80%,5,油 斑,1,4.40%,91.20%,6,混合料離析,1,4.40%,95.60%,7,其 它,1,4.40%,100%,合計,23,100%,統(tǒng)計匯總,:,王圣勝,7,SMA,瀝青面層質(zhì)量問題排列圖,制圖,:,王圣勝,滲水,壓實度,平整度,構(gòu)造深度,油斑,離析,其它,9,8,2,1,1,1,1,100%,80%,23,問題數(shù),N,(處),頻率,95.6%,82.4%,39.1%,73.8%,86.8%,91.2%,8,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

7、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(biāo)設(shè)定,壓實度達(dá)標(biāo),滲水系數(shù)到達(dá)建設(shè)方要求。,目標(biāo)可行性分析:,1、控制配合比的臨界點,找到最正確級配,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,到達(dá)在高溫狀態(tài)下充分壓實。,9,六、原因分析,壓,實,度,不,合,格,人,料,環(huán),法,機,環(huán)境溫度低,風(fēng) 大,運距遠(yuǎn),操作經(jīng)驗缺乏,責(zé)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(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,級配不連續(xù),瑪碲脂含量過

8、高或過低,壓路機配備缺乏或性能不匹配,混合料保溫差導(dǎo)致碾壓溫度低,粗骨料硬度不夠,形狀欠佳,含泥量大,10,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(jìn)行確認(rèn)如下:,序,原 因,調(diào)查確認(rèn),調(diào)查人,調(diào)查時間,結(jié)論,1,作業(yè)人員操作經(jīng)驗不足;責(zé)任心不強,SMA,瀝青面層施工前,對操作人員進(jìn)行了培訓(xùn),同時制定了獎懲制度,員工的作業(yè)水平和責(zé)任心都不存在問題。,宋昌宜,2007,年,7,月,非要因,2,壓路機配備不足或性能不匹配,項目部配備了足夠的碾壓設(shè)備,設(shè)備的型號及性能均能滿足碾壓要求。,代 政,2007,年,7,月,非要因,3,碾壓設(shè)備狀況差,設(shè)備進(jìn)場時均進(jìn)行過驗收,確認(rèn)

9、狀況良好,吳子秋,2007,年,7,月,非要因,4,骨料含泥量大,材料進(jìn)場均進(jìn)行了進(jìn)貨檢驗,不合格地材嚴(yán)禁進(jìn)場使用。,伍 漢,2007,年,8,月,非要因,5,粗骨料硬度小、形狀欠佳,SMA,瀝青混合料結(jié)構(gòu)本身要求粗骨料多,粉料多,細(xì)骨料少,骨料是斷級配的,如果骨料硬度不夠和顆粒形狀棱角少,骨料間的嵌鎖力就小,會導(dǎo)致,SMA,面層不密實,不而磨。,張飛,2007,年,8,月,是要因,6,骨料級配不連續(xù),SMA,瀝青混合料結(jié)構(gòu)本身要求粗骨料多,粉料多,細(xì)骨料少,骨料是斷級配的,骨料間空隙不易填充緊密,但這是結(jié)構(gòu)要求。,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,7,混合料保溫差導(dǎo)致碾壓溫度低,SMA,

10、混合料的碾壓溫度比一般瀝青砼所需的碾壓溫度更高,保溫不好料溫過低快將難以壓實。,宋昌宜,2007,年,8,月,是要因,8,混合料拌合不均勻,混合料拌合不均勻?qū)?dǎo)致粗骨料少的地方密實度不夠。,張飛,2007,年,8,月,是要因,11,序,原 因,調(diào)查確認(rèn),調(diào)查人,調(diào)查時間,結(jié)論,9,瑪碲脂含量過高或過低,理論配比確定后,由于骨料為斷級配,礦用量大,在實際施工中,粉料的含粉水量控制不好,較難做出最佳施工配比,粉料和木質(zhì)纖維素用量多,需油量也就大,壓實時易出油;而粉料和油量少了,粗骨料空隙又難充分填充,也影響密實度。,代 政,2007,年,8,月,是要因,10,松鋪過厚,松鋪過厚不易壓實,但實際攤鋪

11、厚度控制良好。,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,11,碾壓輪跡重復(fù)不夠,操作工人在碾壓時輪跡重復(fù)寬度符合要求,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,12,碾壓遍數(shù)少、速度慢,操作工人能夠按照規(guī)定的速度和遍數(shù)實施碾壓。,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,13,混合料運距遠(yuǎn),混合料運距遠(yuǎn),溫度損失大,可能導(dǎo)致碾壓溫度不夠。,張飛,2007,年,8,月,是要因,14,環(huán)境溫度低,環(huán)境溫度低,料溫下降快,不易壓實,但施工時環(huán)境溫度尚可,影響不大。,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,15,風(fēng)大,瀝青混合料散熱快,溫度低難壓實,施工時天氣較好,影響不大,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,

12、12,根據(jù)調(diào)查確認(rèn)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(dǎo)致碾壓溫度低,4,、混合料拌合不均勻,5,、混合料運距遠(yuǎn),13,對策表,序,原 因,對 策,目 標(biāo),措 施,責(zé)任人,施工地點,完成時間,1,粗骨料形狀、硬度不好,精選骨料,骨料合格,在規(guī)定范圍內(nèi)合理選擇粗骨料級配、形狀和硬度,力求合理。,代 政,試驗室,07,年,7-10,月,2,瑪碲脂含量過高或過低,加強試驗的精確性,確保配比合理,精確粗骨料、石粉、木質(zhì)纖維素和瀝青油的用量,通過反復(fù)試驗確定最佳施工配合比。,代 政,試驗室,07,年,7-10,月,3,混合料拌合

13、不均勻,調(diào)整機械、改進(jìn)拌和工藝,拌合均勻,往拌合機加料時,增加纖維投放機,改進(jìn)礦粉添加裝置,增加拌合時間。,宋昌宜,拌合站,07,年,7-10,月,4,混合料保溫差導(dǎo)致碾壓溫度低,采取保溫措施。,確保碾壓溫度滿足要求,保證混合料的拌合溫度,運輸過程中,采取雙層帆布覆蓋,加快攤鋪速度和碾壓速度,確保施工時,SMA,混合料溫度滿足要求。,張 飛,王圣勝,施工,現(xiàn)場,07,年,8-10,月,5,混合料運距遠(yuǎn)溫度損失快,七、對策措施,14,根據(jù)以上對策,小組成員開始實施。,實施一、骨料選擇、配合比設(shè)計及調(diào)整,配合比設(shè)計的任務(wù)就是確定骨架和瀝青瑪蹄脂局部各種材料的規(guī)格和比例,以保證形成的粗集料骨架間隙能

14、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(zhì)石料,嚴(yán)格限制集料的扁平顆粒含量;所采用碎石均為還擊破碎石機加工的,使粗集料符合抗滑表層混合料的技術(shù)要求,同時,為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03mm,510mm,1015mm三個檔。,15,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

15、武巖與SBS改性瀝青的粘附性達(dá)不到5級,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)定性比照試驗,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,為了防止泛油,我們參加了德國產(chǎn)的XCEL牌木質(zhì)素纖維,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(shù)標(biāo)準(zhǔn)?的級配范圍內(nèi),以4.75mm通過率為標(biāo)志選定3個不同通過率的級配。測定3種配比礦料的毛體積相對密度,及各項物理指標(biāo)。按照確保質(zhì)量、經(jīng)濟合理、易于控制的原那么,選擇2#級配,進(jìn)行后續(xù)設(shè)計。,16,合,成,級,配,工程設(shè)計級配,中值,下限,上限,100,100,100,100,97,95,90,100,

16、60,62.5,50,75,27,27,22,32,21,21.5,16,27,19,19,14,24,15,16,12,20,13,13,10,16,11,11,9,13,10,10,8,12,17,SMA,骨架密實結(jié)構(gòu),AC,懸浮,結(jié)構(gòu),18,我們經(jīng)過擬訂了三組配合比進(jìn)行試驗,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,并進(jìn)行,300,米試驗段試鋪并進(jìn)行了檢測。,篩分結(jié)果,篩孔,16,13.2,9.5,4.75,2.36,1.18,0.6,0.3,0.15,0.075,控制目標(biāo),100,97,60,27,21,19,15,13,11,10,抽提篩分,100,95.8,58.8,26.8,20.6,18.5,14.1,11.9,10.7,9.2,試驗段檢測結(jié)果如下,19,98.4,98.2,97.5,99.1,98.4,97.6,97.8,98.4,98.6,97.5,98.6,97.3,98.9,99.3,98.3,98.6,98.7,99.4,98.3,98.8,97.6,98.9,97.5,98.4,97.3,98,98.4,98.3,98.2,98.8,平均值,98.

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