淺談提高瀝青混凝土路面強度和平整度的要點

李枝春

1 提高瀝青混凝土路面強度的要點

當(dāng)前世界各國公路大多采用瀝青混凝土路面,其原因是由于它具有諸多良好性能。但同時瀝青路面相對于水泥混凝土路面的缺點是:養(yǎng)護(hù)費用成本較高,使用期限短,耐久性差。由于建設(shè)施工期間選料、施工工藝控制不當(dāng),將會加劇瀝青路面的破壞。因此,認(rèn)識瀝青混合料(包括瀝青混凝土)路面強度形成機(jī)理以期達(dá)到提高瀝青路面使用品質(zhì)和耐久性的目的尤為重要。

提高瀝青混合料的強度包括兩個方面:1)提高礦質(zhì)骨料之間的嵌擠力與摩阻力;2)提高瀝青與礦料之間的粘結(jié)力。

1)選用材質(zhì)堅固、表面粗糙、形狀方正、有棱角的石料,提高礦質(zhì)骨料之間的嵌擠力與摩阻力。優(yōu)先使用堿性石料,缺乏堿性石料可使用中性玄武巖、安山巖、輝綠巖。

2)選擇空隙率最低的礦料級配,以降低自由瀝青含量。完善拌和與壓實工藝可大大提高混合料嵌擠力和水穩(wěn)定性。

3)經(jīng)多方案進(jìn)行試驗、比選,選擇合適的礦粉,并確定合理用量,增加混合料中結(jié)構(gòu)瀝青含量。礦粉用量過多則需要相應(yīng)增加拌合時間,否則難于拌勻,易結(jié)團(tuán),一般取規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)中值。

4)通過在瀝青中添加高聚物改性劑(如熱塑性彈性體類SBS、橡膠類3BR)或碳黑、硅粉等改性劑改善瀝青性質(zhì),進(jìn)而改善瀝青混凝土工作性質(zhì)。

5)可使用抗剝落劑,但抗剝落劑品種較多,性能不同,要慎重選擇。添加抗剝落劑能改善和提高瀝青混合料抗水損害能力,但抗剝落劑對集料和瀝青有選擇性。因此,不能輕易得出某種抗剝落劑不好或是劣質(zhì)產(chǎn)品的結(jié)論,應(yīng)通過周密的試驗設(shè)計來進(jìn)行篩選。

2 提高瀝青混凝土路面平整度的要點

路面平整度是評定路面質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)之一,它關(guān)系到行車的安全、舒適以及路面所受沖擊力的大小和使用壽命,不平整的路表面會增大行車阻力,并使車輛產(chǎn)生附加的振動作用。目前,公路建設(shè)中路面廣為采用瀝青路面,瀝青路面平整度已成為衡量施工單位施工能力和水平以及工程質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。瀝青路面平整度的優(yōu)劣受多種因素影響,本文分析其影響因素,為施工過程中能夠更好地提高瀝青路面的平整度打下了基礎(chǔ)。

由于施工組織和施工工藝所造成的瀝青路面平整度問題主要有:施工單位的施工水平低、路面基層不平整、攤鋪工藝不當(dāng)、路面接縫處治不當(dāng)?shù)取?/p>

2.1 基層不平整

基層的平整度對路面平整度有著重要影響。若基層平整度差,即使面層攤鋪平整,壓實后也會因虛鋪厚度不同產(chǎn)生路面不平整。對于瀝青路面,因基層頂面的平整度允許偏差為10 mm,當(dāng)用瀝青混凝土攤鋪機(jī)作業(yè)時,盡管瀝青混合料表面是攤平了,但該處因多出10 mm的松厚,壓實后仍將出現(xiàn)低洼?；鶎硬黄秸a(chǎn)生的原因主要表現(xiàn)在施工中對基層混合料原材料質(zhì)量的控制,基層混合料的拌和、攤鋪、整形、碾壓施工,基層的接縫和掉頭處的處理等方面。以上因素都會直接影響到基層的平整度。

2.2 攤鋪工藝

攤鋪機(jī)是瀝青路面面層施工的主要機(jī)具設(shè)備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不勻、機(jī)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。主要考慮方面有:攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇不當(dāng)、攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線控制不當(dāng)、攤鋪機(jī)操作不正確等。

2.3 碾壓工藝

路面平整度好壞關(guān)鍵在于瀝青混合料的攤鋪,但壓路機(jī)的碾壓是一個重要環(huán)節(jié),切記不可犧牲壓實度來爭取平整度,合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證瀝青路面壓實度和平整度的重要手段。主要考慮方面有:碾壓溫度、碾壓路線、碾壓次數(shù)和速度、壓路機(jī)使用狀況等。

2.4 路面接縫施工

接縫包括縱向接縫和橫向接縫(工作縫)兩種。接縫處理不好常容易產(chǎn)生的缺陷是接縫處下凹或凸起,以及由于接縫壓實度不夠和結(jié)合強度不足而產(chǎn)生裂紋甚至松散,這將直接導(dǎo)致路面不平整。結(jié)合多年工作實踐經(jīng)驗應(yīng)注意以下幾個要點:

1)瀝青面層結(jié)構(gòu)混合料選料時,宜選用粒徑較小、空隙也小的級配混合料;嚴(yán)格對原材料進(jìn)行控制,如果對混合料的配合比控制不夠,特別是配料和瀝青用量不準(zhǔn),會使路面早期出現(xiàn)推壅、油包、松散、坑槽;施工機(jī)械設(shè)備陳舊、不配套,會使混合料的配合比、計量、拌和均勻性、壓實度、平整度受影響;瀝青混合料加熱過高、拌和時瀝青被礦料的高溫灼焦、瀝青老化、路面強度不足,產(chǎn)生松散、坑槽;碾壓溫度不宜過高,要注意掌握碾壓溫度,否則會出現(xiàn)壓不實、推移,發(fā)生微裂;底基層、基層、路面表層要清除干凈,對浮土、浮灰、浮砂如清除不干凈,在雨水作用下被行車擠壓易造成變軟及波及面層;補強松鋪系數(shù)要控制好,不要導(dǎo)致二次補強層,因二次補強層無法與下基層緊密連接,易松散、坑槽、網(wǎng)裂。建議補加層用油砂(即茌料)代;在行車作用下的小面積松散、坑槽,特別是采用層鋪法施工和貫入式路面和表面處治,初期養(yǎng)護(hù)尤為重要;嚴(yán)格按施工工藝施工,認(rèn)真作好施工管理、質(zhì)量管理;杜絕無路面施工經(jīng)驗、無路面設(shè)備和技術(shù)力量的施工隊伍承擔(dān)路面施工及監(jiān)理有職無權(quán)、無法嚴(yán)格監(jiān)理、不按施工技術(shù)規(guī)范要求施工,趕工期搞獻(xiàn)禮工程的現(xiàn)象。

2)瀝青混合料配合比設(shè)計結(jié)果與瀝青路面的使用性能、材料用量及工程造價關(guān)系密切,而作為路面兩個使用性能之一的路面平整度自然與混合料配合比有著直接的關(guān)聯(lián)。當(dāng)混合料中間粒徑的通過量出入較大,引起集料級配變化較大時,從而使瀝青混合料的壓實系數(shù)產(chǎn)生了很大的波動,影響瀝青路面的平整度。當(dāng)油石比較大時,已鋪筑的路面會產(chǎn)生壅包和泛油;油石比較小時,路面會出現(xiàn)松散。礦料的質(zhì)量不好、集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細(xì)長扁平顆粒含量過高,會使路面混合料的穩(wěn)定度降低,容易出現(xiàn)路面的各種病害,最終影響路面平整度。

綜上所述,一定能做出符合瀝青強度和平整度要求的工程。

[1] 范智杰,龐 創(chuàng).瀝青混凝土路面平整度的控制[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報,2004(23):41-42.

[2] 邵明建.瀝青路面機(jī)械化施工技術(shù)與質(zhì)量控制[M].北京:人民交通出版社,2001.