高速公路SMA瀝青面層施工質(zhì)量控制QC

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(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,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(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,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(zhǎng)104.438公里，分合六段和六葉段，于2005年3月開(kāi)工建設(shè)，2007年11月28日建成通車(chē)。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(chē)道,設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h,全長(zhǎng)28.751Km，,開(kāi)工前，建設(shè)單位和本工程部對(duì)合六高速公路建成后的通車(chē)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(chē)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)用砂主產(chǎn)地,運(yùn)砂車(chē)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(chē)輛沿路灑落砂粒，路面受“砂粒-車(chē)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。,2,提出變更意見(jiàn):,為了增強(qiáng)路面使用性能，延長(zhǎng)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(jiàn)。該結(jié)構(gòu)為骨架密實(shí)型，具有高溫抗車(chē)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。,3,二、,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(lèi)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：,4,序號(hào),姓名,年齡,性別,職稱,組內(nèi)職務(wù),接受,TQM,培訓(xùn)時(shí)間,備注,1,宋昌宜,32,男,工程師,組 長(zhǎng),48,小時(shí),2,張 飛,29,男,助工,副組長(zhǎng),48,小時(shí),3,吳子秋,36,男,工程師,組 員,48,小時(shí),4,王圣勝,26,男,助 工,組 員,48,小時(shí),5,代 政,30,男,工程師,組 員,48,小時(shí),6,伍 漢,34,男,技術(shù)員,組 員,48,小時(shí),7,楊家林,45,男,高 工,組 員,48,小時(shí),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(guó)內(nèi)正處在前期實(shí)踐階段，已施工工程少，公司首次施工此類(lèi)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)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(xiàng)目,規(guī)范指標(biāo),業(yè)主要求指標(biāo),項(xiàng)目部自控指標(biāo),壓實(shí)度,%,98,98,98,平整度（,）,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(wèn)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,處存在問(wèn)題，具體情況如下：,序號(hào),項(xiàng) 目,頻 次,頻 率,累計(jì)頻率,備 注,1,滲水系數(shù)大,9,39.10%,39.10%,2,壓實(shí)度不足,8,34.70%,73.80%,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(jì),23,100%,統(tǒng)計(jì)匯總,:,王圣勝,7,SMA,瀝青面層質(zhì)量問(wèn)題排列圖,制圖,:,王圣勝,滲水,壓實(shí)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(wèn)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(wèn)題是滲水和密實(shí)度不夠。而滲水問(wèn)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(wèn)題，滲水問(wèn)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)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(diǎn),找到最正確級(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，到達(dá)在高溫狀態(tài)下充分壓實(shí)。,9,六、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)缺乏,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(guò)厚,碾壓遍數(shù)少、速度慢,級(jí)配不連續(xù),瑪碲脂含量過(guò)高或過(guò)低,壓路機(jī)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(guò)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：,序,原 因,調(diào)查確認(rèn),調(diào)查人,調(diào)查時(shí)間,結(jié)論,1,作業(yè)人員操作經(jīng)驗(yàn)不足；責(zé)任心不強(qiáng),SMA,瀝青面層施工前，對(duì)操作人員進(jìn)行了培訓(xùn)，同時(shí)制定了獎(jiǎng)懲制度，員工的作業(yè)水平和責(zé)任心都不存在問(wèn)題。,宋昌宜,2007,年,7,月,非要因,2,壓路機(jī)配備不足或性能不匹配,項(xiàng)目部配備了足夠的碾壓設(shè)備，設(shè)備的型號(hào)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(chǎng)時(shí)均進(jìn)行過(guò)驗(yàn)收，確認(rèn)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(chǎng)均進(jìn)行了進(jìn)貨檢驗(yàn)，不合格地材嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)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(jí)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(huì)導(dǎo)致,SMA,面層不密實(shí)，不而磨。,張飛,2007,年,8,月,是要因,6,骨料級(jí)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(jí)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,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(guò)低快將難以壓實(shí)。,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(shí)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(shí)間,結(jié)論,9,瑪碲脂含量過(guò)高或過(guò)低,理論配比確定后，由于骨料為斷級(jí)配，礦用量大，在實(shí)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(shí)時(shí)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(shí)度。,代 政,2007,年,8,月,是要因,10,松鋪過(guò)厚,松鋪過(guò)厚不易壓實(shí)，但實(shí)際攤鋪厚度控制良好。,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(shí)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(shí)施碾壓。,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,13,混合料運(yùn)距遠(yuǎn),混合料運(yùn)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(shí)，但施工時(shí)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(shí)，施工時(shí)天氣較好，影響不大,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,12,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(guò)高或過(guò)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),13,對(duì)策表,序,原 因,對(duì) 策,目 標(biāo),措 施,責(zé)任人,施工地點(diǎn),完成時(shí)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(jí)配、形狀和硬度，力求合理。,代 政,試驗(yàn)室,07,年,7-10,月,2,瑪碲脂含量過(guò)高或過(guò)低,加強(qiáng)試驗(yàn)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(guò)反復(fù)試驗(yàn)確定最佳施工配合比。,代 政,試驗(yàn)室,07,年,7-10,月,3,混合料拌合不均勻,調(diào)整機(jī)械、改進(jìn)拌和工藝,拌合均勻,往拌合機(jī)加料時(shí)，增加纖維投放機(jī)，改進(jìn)礦粉添加裝置，增加拌合時(shí)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(yùn)輸過(guò)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(shí),SMA,混合料溫度滿足要求。,張 飛,王圣勝,施工,現(xiàn)場(chǎng),07,年,8-10,月,5,混合料運(yùn)距遠(yuǎn)溫度損失快,七、對(duì)策措施,14,根據(jù)以上對(duì)策，小組成員開(kāi)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；所采用碎石均為還擊破碎石機(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(gè)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)定性比照試驗(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，為了防止泛油，我們參加了德國(guó)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(jí)配，在?瀝青施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?的級(jí)配范圍內(nèi)，以4.75mm通過(guò)率為標(biāo)志選定3個(gè)不同通過(guò)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、易于控制的原那么，選擇2#級(jí)配，進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。,16,合,成,級(jí),配,工程設(shè)計(jì)級(jí)配,中值,下限,上限,100,100,100,100,97,95,90,100,60,62.5,50,75,27,27,22,32,21,21.5,16,27,19,19,14,24,15,16,12,20,13,13,10,16,11,11,9,13,10,10,8,12,17,SMA,骨架密實(shí)結(jié)構(gòu),AC,懸浮,結(jié)構(gòu),18,我們經(jīng)過(guò)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,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(yàn)段檢測(cè)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.