沥青路面施工温度变异性分析与工程质量控制研究思维导图

草莓味的你

2023-03-01

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1 沥青路面施工过程各阶段温度变异原因分析

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思维导图大纲

1.1 运料过程中的温度特征

路面施工的混合料经拌合以后装入运料车中运至施工现场，在运输过程中虽然采取一定的保温措施，但是不可避免的在卡车箱周边热量会有所流失。显而易见，混合料的温度越高，温度流失也就越多。如果环境因素温度较低，则热量流失的也就越快、越大。因为，沥青和集料的导热系数不大，所以热量流失部位知识集中在车厢周边地区，而车厢中部地区热量基本保持不变，因此卡车车厢周边混合料温度与中心温度会形成一个比较明显的差别。

1.2 原料装卸料过程中的温度变异

工程实际运输过程中，混合料的表层温度变化范围集中在75℃~130℃之间。其中最高温差达到55℃，因此混合料温度最低区域会低于混合料的标准压实温度。因此，车厢上的混合料呈现出周边区域温度低于中心区域的现象。这是因为，从运料车厢向摊铺机料斗缓慢卸料时，先卸出来的混合料是原本在车厢尾部顶层的混合料（约80℃），其次是车厢内部区域的混合料约130℃）滑落，最后是车厢前部和靠近车头区域的混合料（85℃）。

1.3 摊铺过程的温度变异

摊铺过程中的混合料温度，是由纵、横两个方向的温度影响因素共同作用造成的结果。其根本原因是由于在装料过程中造成混合料温度不均、相关设备设置以及工人操作过程中的错误方法导致的。所有因素单独或共同作用下的混合料摊铺会造成温度变异。

1.4 压实过程的温度变异

压实过程的温度变异是伴随着沥青碾压过程中存在的。由于不同的碾压程度，所造成的温度降低程度也有所不同，这就形成了温度低的部分（由于和环境温差小）降温就慢，而温度较高的部分，降温快些。它们以不同的速度降温，温度逐渐接近，温度标准差就变小。

2 沥青路面施工温度变异的影响因素分析

2.1 材料因素

根据相关研究表明，沥青路面材料本身（包括原材料性质、混合料级配等）对温度离析影响并不显著。

2.2 施工环境因素

（1）季节因素：气温较高的季节不会有影响；在气温较低的季节，混合料在运输过程中将有热量损失，形成车厢外部温度低，内部降温较高的分布状态，如果温度没有很快地达到平衡，就会产生温度离析。（2）摊铺层位：和温度离析无明显关系。（3）摊铺厚度：对温度离析无明显影响。（4）基层温度：如果基层温度不均匀，会对混合料温度离析造成一定影响。（5）运输距离：当混合料运输距离较远时，会造成温度变异性较大，而相比较远距离运输，距离近的混合料运输不会出现大面积的低温区域情况，这说明运料距离和运料车内混合料温度下降成正比。

2.3 设备因素

（1）运料保温措施：比较完善的运料保温条件可以最小化的降低温度差异。虽然如此，保温措施条件不会对摊铺后的低温面积和形状产生特殊影响。（2）摊铺机分料和整平装置：不标准的整平装置会造成沥青混合料铺设成不均与分布，造成温度差异。（3）转运机：是否在铺设过程中使用转运机也是影响温度差异的因素一直。

2.4 操作因素（下转第103页）（上接第79页）

3 沥青路面施工温度变异的质量控制对策

通过对常见的和温度有关的因素进行分析，进一步明确了影响温度变异直接相关的因素，在施工过程中可能产生温度离析。而另一些因素虽然对温度比较敏感，但是主要和温度下降速度以及有效压实时间有关。根据以上对温度离析主要影响因素的分析，提出了一些温度离析的控制解决对策。

（1）对于一些无法避免的因素，可以通过一些措施减小对温度变异的影响，达到施工要求。此外一些施工中存在的不合理操作都应避免，而且在大部分施工中，有效的设备和工艺应提倡广泛使用，如运料用棉被覆盖等有效措施。

（2）对于操作方面的是通过对温度变异过程的分析和制定方法规范来尽量消除，设备的方面则可以通过对设备的改装和加强来进一步完善。

（3）环境和材料方面的因素一般可以通过选择合适条件来减小对温度变异的影响。

（4）针对温度离析，美国设计开发了“转运机”。在进入摊铺机之前，混合料经过装料、运输等环节所发生温度差异情况，可以通过转运机进行了极大的缓解，对提高工程质量具有很大意义。

控制温度的离析应该从运输到摊铺碾压各个环节上进行控制。根据本文的研究初步得到的结论为，如果按照上述原则和对策进行控制，则在一定程度上能够减小温度的变异性，但是完全避免也是不容易实现的，关键是要在达到规定的最低温度（80℃）之间进行有效的补充碾压。

综上所述，有力的机械设备措施为管理创造了良好的条件，但工程质量的根本还在管理，由于工程施工是持续变化的形式发生的，所以工程质量管理也具有动态管理的特征。必须有一定的手段实现动态管理，因此，今后研究方向是建立以红外成像仪为手段的温度场动态信息采集与分析系统，及时对温度离析信息进行采取，从而采取有效手段进行控制。

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