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，2007年11月28日建成通車。本工程部承建的是合六段二標，位于合肥市肥西縣和六安市金安區(qū)境內(nèi)，雙向四車道,設計時速120km/h,全長28.751Km，,開工前，建設單位和本工程部對

2、合六高速公路建成后的通車情況進行了聯(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,而六安是合肥建設用砂主產(chǎn)地,運砂車輛超載嚴重，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細粒式瀝青砼結構，變更為SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石結構，建設單位接受我們的意見。該結構為骨架密實型，具有高溫抗車轍

3、、低溫抗凍裂的優(yōu)點。變更后路面結構為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：技術攻關型,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,接受,TQM,培訓時間,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,技術員,組 員,48,小時,7,楊家林,45,男,高 工,組 員,48,小時,技術指導,QC,小組成員表,5,三、選題理由,1、SMA瀝青面層施工技術在國內(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瀝青面層施工技術控制要求高，其混合料骨架結構屬于斷級配結構，很難壓實，對施工壓實度是一重大挑戰(zhàn)。,3、建設單位對滲水系數(shù)的要求遠高于行業(yè)標準。,以下是路面質(zhì)量檢查工程和控制指標。,檢查項目,規(guī)范指標,業(yè)主要求指標,項目部自控指標,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,0-40,（合格率,80%,）,抗滑,摩擦系數(shù),Fb(BPN),45,45,45,構造深度,(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于,SMA-13,的特點，做了,300,m,長的試驗段，小組成員對試驗段進行檢查，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、目標設定,壓實度達標，滲水系數(shù)到達建設方要求。,目標可行性分析：,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 大,運距遠,操作經(jīng)驗缺乏,責任心不強,骨料不合格,混合料級配不合理流動,壓路機配備不合理,碾壓設備狀況差,混合料拌合不均勻,碾壓輪跡重復不夠,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，對這些原因進行確認如下：,序,原 因,調(diào)查確認,調(diào)查人,調(diào)查時間,結論,1,作業(yè)人員操作經(jīng)驗不足；責任心不強,SMA,瀝青面層施工前，對操作人員進行了培訓，同時制定了獎懲制度，員工的作業(yè)水平和責任心都不存在問題。,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備，設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,碾壓設備狀況差,設備進場時均進行過驗收，確認

9、狀況良好,吳子秋,2007,年,7,月,非要因,4,骨料含泥量大,材料進場均進行了進貨檢驗，不合格地材嚴禁進場使用。,伍 漢,2007,年,8,月,非要因,5,粗骨料硬度小、形狀欠佳,SMA,瀝青混合料結構本身要求粗骨料多，粉料多，細骨料少，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,瀝青混合料結構本身要求粗骨料多，粉料多，細骨料少，骨料是斷級配的，骨料間空隙不易填充緊密，但這是結構要求。,王圣勝,2007,年,8,月,非要因,7,混合料保溫差導致碾壓溫度低,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,混合料拌合不均勻將導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,調(diào)查人,調(diào)查時間,結論,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,碾壓輪跡重復不夠,操作工人在碾壓時輪跡重復寬度符合要求,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,混合料運距遠，溫度損失大，可能導致碾壓溫度不夠。,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,、混合料保溫差導致碾壓溫度低,4,、混合料拌合不均勻,5,、混合料運距遠,13,對策表,序,原 因,對 策,目 標,措 施,責任人,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、改進拌和工藝,拌合均勻,往拌合機加料時，增加纖維投放機，改進礦粉添加裝置，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、配合比設計及調(diào)整,配合比設計的任務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要求，同時，為增加碎石與瀝青的粘結性，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，技術性能優(yōu)良。,玄

15、武巖與SBS改性瀝青的粘附性達不到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?瀝青施工技術標準?的級配范圍內(nèi)，以4.75mm通過率為標志選定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。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，進行后續(xù)設計。,16,合,成,級,配,工程設計級配,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,骨架密實結構,AC,懸浮,結構,18,我們經(jīng)過擬訂了三組配合比進行試驗，最終選定其中的,2#,配合比進行了生產(chǎn)配合比的設計，并進行,300,米試驗段試鋪并進行了檢測。,篩分結果,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,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.