提高瀝青混凝土路面平整度措施探討

摘要:在分析引起瀝青路面不平整的原因的前提下,提出了對瀝青混合料的級配組成、拌合過程、攤鋪及碾壓過程進(jìn)行控制的措施,從而有效地提高路面平整度。

關(guān)鍵詞:瀝青混凝土;路面施工;平整度

1 引言

瀝青混凝土路面的平整度是衡量路面工程最為重要的質(zhì)量指標(biāo)之一,影響瀝青混凝土路面平整度的因素很多,而且施工控制難度最大。從攤鋪到碾壓、從材料進(jìn)場到級配碎石設(shè)計和石料級配到瀝青拌和施工中的每一個環(huán)節(jié),都有與平整度有著很密切的關(guān)系。只要其中的某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會直接或間接影響瀝青路面的平整度。

2 瀝青混凝土路面不平整的原因

基層的不平整?；鶎硬黄?即使面層攤鋪平整,壓實后也會因松鋪厚度不同,產(chǎn)生路面不平整。

瀝青混合料配合比對路面平整度的影響。油石比較大,已鋪筑的路面會產(chǎn)生壅包和泛油;油石比較小,路面會出現(xiàn)松散;最終影響路面平整度。

瀝青混合料拌和對路面平整度的影響。在聯(lián)合供料過程中,每臺拌和機的拌和溫度度差異影響到瀝青路面平整度。當(dāng)拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況,造成花白料,使路面難以攤鋪成型。

路面攤鋪機械及施工工藝對路面平整度的影響。攤鋪機結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。

碾壓工藝對路面平整度的影響。溫度太高時碾壓容易使瀝青混合料產(chǎn)生推移、開裂;碾壓行進(jìn)路線不當(dāng),會引起路面不平;碾壓速度不均勻、急剎車、突然起動、隨意停置、掉頭轉(zhuǎn)向等都會引起路面推擁。

3 瀝青混合料材料控制措施

合理的進(jìn)行配合比設(shè)計。配合比設(shè)計遵照下列三個步驟進(jìn)行:目標(biāo)配合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比驗證階段。

提高混合料的高溫穩(wěn)定性。可采用提高粘結(jié)力和內(nèi)摩阻力的方法解決。瀝青混合料應(yīng)選用堅硬、安定、表面粗糙、破碎、顆粒接近立方體的集料。在瀝青混合料中,增加粗礦料含量,使粗礦料形成空間骨架結(jié)構(gòu),從而提高瀝青混合料的內(nèi)摩阻力。適當(dāng)?shù)靥岣邽r青材料的粘稠度,控制油石比,采用最佳瀝青用量,采用具有活性礦粉以改善瀝青與礦料的相互作用,就能提高瀝青混合料的粘結(jié)力。

提高混合料低溫抗裂性。應(yīng)選用稠度較低、溫度敏感性低、抗老化能力強的瀝青,在瀝青中摻入橡膠等高聚物,也能大大提高混合料低溫抗裂性。

提高混合料的水穩(wěn)性。選擇粘性較大、不含或少含對水敏感的組成成分的瀝青,或采用聚合物改性瀝青。集料要求表面粗糙,含有較多的鈣鐵鎂等高價陽離子,比表面積大,呈憎水性,且確保表面干凈。必要時可摻加適宜的抗剝落劑。

4 瀝青混凝土路面施工控制

4.1 瀝青混凝拌合質(zhì)量控制

4.1.1 礦料級配的控制

為了盡可能減小設(shè)計級配與實際級配之間的差異,在設(shè)計生產(chǎn)配合比時,先要對冷料倉皮帶轉(zhuǎn)速與冷料的流量進(jìn)行了解,測定電機的轉(zhuǎn)速與上料流量之間的關(guān)系。根據(jù)測出的幾組速度-流量關(guān)系曲線獲得實際需要的皮帶轉(zhuǎn)速,生產(chǎn)時就能使拌合料更好的控制在級配范圍內(nèi),提高冷料之間的配合比精度,有助于設(shè)計級配與實際級配相一致,減小偏差。

4.1.2 拌合溫度的控制

在混合料拌合中應(yīng)嚴(yán)格控制拌合溫度,間歇式拌合設(shè)備每盤拌合時間宜為45-50s,其中干拌時間不少于5-10s,以混合料拌合均勻為標(biāo)準(zhǔn)。集料和礦粉應(yīng)充分烘干,集料溫度應(yīng)比瀝青高10-30℃,貯料倉的儲存時間不得超過72h,熱拌瀝青混合料成品在貯料倉中溫度下降不得超過10℃。拌好的瀝青混合料應(yīng)均勻一致,無花白料、無結(jié)團(tuán)成塊和嚴(yán)重的集料離析現(xiàn)象,不符合要求時不得使用并應(yīng)及時調(diào)整,所有過度加熱、炭化、起泡或含水的混合料必須廢棄,加熱不宜超過6h,且當(dāng)天加熱當(dāng)天用完,不宜多次加熱以免老化。

4.1.3 油石比的控制

油石比的差異會顯著影響混合料的性能。瀝青含量過大,過多的自由瀝青在礦料之間起潤滑作用,降低了混合料的強度并易造成泛油病害;油石比過小,混合料難以壓實且空隙率過大,造成路面早期破壞。因此根據(jù)設(shè)計的油石比應(yīng)嚴(yán)格控制拌合過程中的油石比誤差在0.3%以內(nèi)。瀝青的計量秤要經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行校核和調(diào)整,尤其是瀝青計量斗、排放閥門的嚴(yán)密性要經(jīng)常檢查,確保瀝青用量的準(zhǔn)確性。

4.2 瀝青混凝攤鋪質(zhì)量控制

攤鋪過程應(yīng)保持連續(xù),否則停頓處就可能不夠平整。供料跟不上往往造成攤鋪中斷,因此拌合能力應(yīng)與攤鋪能力相匹配,盡量做到攤鋪過程不停機,如發(fā)生短暫斷料時,攤鋪機應(yīng)停止振搗并接通熨平板加熱器,保證攤鋪溫度符合要求。

攤鋪機熨平板底面磨損或嚴(yán)重變形,攤鋪時面層容易產(chǎn)生裂紋和拉溝。輪胎攤鋪機車輪氣壓超限,攤鋪機容易打滑,氣壓過低,機體會因受料質(zhì)量變化而變化,使鋪層出現(xiàn)波浪。履帶式攤鋪機履帶的松緊超限將導(dǎo)致攤鋪速度發(fā)生脈沖,使鋪面形成搓板。

為了減少因張力不足或支承間距太大而產(chǎn)生撓度使面層出現(xiàn)波浪的現(xiàn)象,鋼鉸線應(yīng)具有足夠的拉力,支撐樁樁距要適中,防止鋼鉸線因自重松馳下垂,導(dǎo)致基層攤鋪出現(xiàn)波浪,宜采用專用緊線器使基準(zhǔn)鋼絲具有足夠的張力,且不管施工段落是否位于直線段上,建議采用每5m打樁的方式。

自卸車與攤鋪機的配合是保證路面平整度的重要方面,應(yīng)在攤鋪機前10-20cm處停住并掛空檔,由攤鋪機推動自卸車同步前進(jìn)。為保證勻速、不間斷的連續(xù)攤鋪,攤鋪速度一般不超過3-4m/min,甚至可放慢到1-2m/min,以保證攤鋪機勻速、連續(xù)工作,既能保證壓實度又能提高平整度。

4.3 瀝青混凝碾壓質(zhì)量控制

4.3.1 碾壓溫度

在實際施工中,要求在攤鋪完畢后及時進(jìn)行碾壓。瀝青混合料的最佳壓實溫度為120-140℃之間,SBS瀝青混合料最佳壓實溫度為140-160℃。攤鋪機后面的碾壓作業(yè)段長度,由混合料的種類和壓實溫度來確定。攤鋪后混合料溫度是在不斷變化的,特別是攤鋪后4-15min內(nèi),溫度損失可達(dá)1-5℃/min,因此必須掌握好有效壓實時間,適時碾壓。

有效壓實時間的長短與混合料的冷卻速度、壓實厚度等因素有密切關(guān)系。影響冷卻速度的因素有氣溫、濕度、風(fēng)力和混合料下承層的溫度。凡遇氣溫低、濕度大、風(fēng)力大,以及下承層溫度低等,都會使有效壓實時間縮短,并增加碾壓困難。當(dāng)瀝青層厚增大25%時,其有效壓實時間將會增加近50%。對薄的瀝青層碾壓時,反而要比厚的瀝青層壓實困難些,這主要是因為薄的瀝青層溫度降低速度要比厚層快得多,從而使其有效壓實時間大大縮短。

4.3.2 壓實速度與遍數(shù)

在施工中,保持適當(dāng)?shù)暮愣雺核俣仁欠浅１匾摹Ｒ话闼俣瓤刂圃?-4km/h,輪胎壓路機可適當(dāng)提高,但不超過5km/h。速度過低,會使攤鋪與壓實工序間斷,影響壓實質(zhì)量,從而可能需要增加壓實遍數(shù)來提高壓實度。碾壓速度過快,會產(chǎn)生推移、橫向裂紋等。

選擇碾壓速度的基本原則是:在保證瀝青混合料碾壓質(zhì)量的前提下,最大限度的提高碾壓速度,從而減少碾壓遍數(shù),提高工作效率。

4.3.3 振頻和振幅

振頻主要影響瀝青面層的表面壓實質(zhì)量。振動壓路機的振頻比瀝青混合料的固有頻率高一些,可以獲得較好的壓實效果。實踐證明,對于瀝青混合料的碾壓,其振頻多在40-50Hz范圍內(nèi)。

振幅主要影響瀝青面層的壓實深度。當(dāng)碾壓層較薄時,宜選用高振頻、低振幅;而碾壓層較厚時,則可在較低振頻下,選取較大的振幅,以達(dá)到壓實的目的。根據(jù)實踐,振幅可在0.4-0.8mm內(nèi)進(jìn)行選擇。

結(jié)語

優(yōu)良的平整度能保證車輛高速、舒適、安全地通行。由于初始平整度的好壞直接決定著平整度長期的保證狀況,因此施工階段的平整度保證就顯得非常重要,要充分重視影響到瀝青路面平整度的各個施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量,對其進(jìn)行嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制,才能長期保證路面平整度。

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作者簡介:韓鐵軍(1973-)本科,工程師,從事工程施工及管理工作。