董憶平
(云南大理白族自治州子龍機(jī)械化工程公司,云南,大理,671000)
關(guān)于瀝青路面施工攤鋪質(zhì)量的控制探討
董憶平
(云南大理白族自治州子龍機(jī)械化工程公司,云南,大理,671000)
我國交通現(xiàn)代化建設(shè)的迅猛發(fā)展,高速公路建設(shè)取得舉世矚目的成就,但隨著高速公路建設(shè)不斷發(fā)展,日常交通量的劇增、輪胎氣壓和軸載的增加,高速公路路面正面臨嚴(yán)重的考驗。當(dāng)然隨之發(fā)生的一些工程質(zhì)量問題也引起社會各界的高度重視。本文主要探討了高速公路施工路面攤鋪質(zhì)量的控制措施。
高速公路;攤鋪;質(zhì)量控制
1、瀝青質(zhì)量控制
路用瀝青所處的環(huán)境十分復(fù)雜,長期日曬雨淋,又受到車輛荷載的長期反復(fù)作用,因此,要求路用瀝青具有一定的性質(zhì)來抵抗環(huán)境的影響。
2、礦料質(zhì)量控制
對于礦料進(jìn)行質(zhì)量控制時應(yīng)該注意以下幾點:
(1)礦料應(yīng)該石質(zhì)堅硬、耐磨、潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì),并且具有適當(dāng)?shù)募壟?,以及良好的顆粒形狀,要求以接近立方體、多棱角為宜,扁平、細(xì)長顆粒含量不能過多。
(2)礦料表面應(yīng)具有一定的粗糙度,以提高內(nèi)摩阻角和用作表面磨耗層時提高抗滑性,構(gòu)造粗糙的礦料同瀝青拌和時的和易性差,但涂覆后瀝青膜容易保持,光滑表面雖容易拌和,但是瀝青膜也易于剝落。
3、瀝青混合料質(zhì)量控制
(1)高溫穩(wěn)定性:瀝青混合料的強(qiáng)度和抗變形能力隨溫度的變化而變化。溫度升高時,瀝青的粘滯度降低,礦料之間黏結(jié)力削弱,導(dǎo)致強(qiáng)度與抗變形能力降低。因此,高溫季節(jié),在行車荷載的重復(fù)作用下,路面易出現(xiàn)車轍、波浪、推移等病害。此外,在瀝青中摻入天然橡膠、合成橡膠、聚異丁烯、聚乙烯等聚合物,也能獲得較好的高溫穩(wěn)定性。
(2)低溫抗裂性:隨著溫度的降低,瀝青的粘滯度增高,強(qiáng)度增大,但變形能力降低,并出現(xiàn)脆性破壞。因此選材上應(yīng)選用稠度較低、溫度敏感性低、抗老化能力強(qiáng)的瀝青。在瀝青中摻入橡膠等高聚物,也能大大提高混合料的低溫抗裂性能。
(3)耐久性:在自然因素的長期作用下,要保證路面具有較長的使用年限,必須具備較好的耐久性?,F(xiàn)行規(guī)范采用空隙率(或飽水率)、飽和度(即瀝青填隙率)和殘留穩(wěn)定度等指標(biāo)來表示耐久性。瀝青混合料的空隙率的大小與礦料骨料的級配、瀝青材料的用量以及壓實度等有關(guān)。
(4)抗滑性:為提高其抗滑性,配料時應(yīng)特別注意粗礦料的耐磨光性(用磨光值檢驗),應(yīng)選擇硬質(zhì)有棱角的礦料。瀝青的用量對抗滑性影響非常敏感,瀝青用量超過最佳用量的0.5%即可使抗滑系數(shù)明顯降低。如果所用瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不佳,路面易出現(xiàn)車轍和泛油現(xiàn)象,也會使抗滑性下降。
(5)抗疲勞性:抗疲勞性是瀝青混合料抵抗荷載重復(fù)作用的能力。影響抗疲勞性能的主要因素有:瀝青的質(zhì)量與含量、混合料的搴隙料、礦料的性質(zhì)及級配。
(6)工作性(施工和易性):工作性是指瀝青混合料攤鋪和碾壓工作的難易程度。影響工作性的首先是混合料的級配情況。此外,瀝青的等級以及混合料中的瀝青用量,都可能影響工作性,當(dāng)瀝青用量過少,或礦粉用量過多時,混合料容易變得疏松不易壓實。反之,如瀝青用量過多,或礦粉質(zhì)量不好,則易使混合料粘結(jié)成團(tuán),不易攤鋪。
混合料的離析通常分為集料離析和溫度離析兩類。溫度離析是由于混合料內(nèi)外溫度不均造成的,集料離析的產(chǎn)生原因則復(fù)雜得多,筆者認(rèn)為在高速公路攤鋪過程中應(yīng)從以下一些方面對混合料的離析進(jìn)行控制:
1、全路幅一次攤鋪時。容易造成離析和壓實不足,因此攤鋪寬度不宜過大。分路幅多次攤鋪時,縱向接縫處兩側(cè)粗料較多,且難以壓實,平整度也不好。所以當(dāng)采用分路幅多次攤鋪時,應(yīng)采用多臺攤鋪機(jī)成梯隊作業(yè)的方式。同時應(yīng)正確操作受料斗翼板,嚴(yán)禁受料斗內(nèi)死料過多和翻轉(zhuǎn)過速,盡可能保持?jǐn)備仚C(jī)料斗內(nèi)的余料均勻,保證連續(xù)均勻供料。
2、選擇振動系統(tǒng)的最佳振幅和振頻,可控制混合料的離析。振幅過大、振頻過高,會造成集料壓碎、細(xì)料上浮和泛油現(xiàn)象。振幅過小,振頻過低。則初密實度低,不利于壓實作業(yè)。
3、調(diào)節(jié)料位傳感器,使螺旋布料器的轉(zhuǎn)速盡可能均勻,保持熨平板前料位均勻一致。確保螺旋布料器通道內(nèi)的混合料左右流動通暢,攤鋪過程中混合料處于螺旋布料器直徑2/3的高度,建議采用具有大直徑、低轉(zhuǎn)速螺旋布料器的攤鋪機(jī),降低螺旋布料器的高度,并使混合料的高度超過螺旋布料器,這樣可以提高螺旋布料器的輸送率,降低轉(zhuǎn)速,減小不同粒徑顆粒之間的慣性差異。
4、布料器的端部距熨平板邊緣以15~2 cm為宜,距離過大時,容易在熨平板前堆積死料,溫度降低后會成團(tuán)塊狀脫落,進(jìn)入攤鋪層后形成密實度不均,不易壓實。距離過小時,會造成供料不足,大粒徑骨料不易進(jìn)入熨平板下,也會損壞下承層。
5、在往運(yùn)料車車廂內(nèi)裝載改性瀝青混合料時,為減少改性瀝青混合料的粗細(xì)顆粒離析現(xiàn)象,應(yīng)縮短出料口到車廂的卸料距離。往車廂內(nèi)裝一斗料,車就移動一次位置。在非高溫季節(jié)施工時用篷布覆蓋改性瀝青混合料,以保持改性瀝青混合料的溫度。在雨季施工時,運(yùn)料車必須設(shè)有防雨篷布。連續(xù)攤鋪過程中,運(yùn)料車在攤鋪機(jī)10~30cm處停住,不得撞擊攤鋪機(jī)。卸料過程中運(yùn)料車掛空擋,靠攤鋪機(jī)推動前進(jìn)。
1、改性瀝青混凝土壓實度的重要意義
碾壓是保證改性瀝青混凝土的質(zhì)量,使其物理力學(xué)性質(zhì)和功能特性符合設(shè)計要求的重要環(huán)節(jié),也是改性瀝青面層施工的最后一道重要工序。合適的符合要求的碾壓既能使改性瀝青面層達(dá)到高的壓實度,又能使改性瀝青面層有良好的平整度。
2、影響壓實效果的因素
碾壓時改性瀝青混凝土能達(dá)到規(guī)范規(guī)定的壓實度主要與以下因素有關(guān):碾壓溫度、碾壓層的厚度、碾壓機(jī)械配備等。
3、碾壓程序
瀝青混凝土面層的碾壓通常分三個階段進(jìn)行,即初壓、復(fù)壓和終壓。
(1)初壓
第一階段初壓習(xí)慣上常稱作穩(wěn)壓階段。由于改性瀝青混合料在攤鋪機(jī)的熨平板前已經(jīng)過初步夯實,而且剛攤鋪成的混合料的溫度不低于160℃,因此只要用較小的壓實功能就可以達(dá)到和穩(wěn)定壓實效果。擬用6t~8t的雙輪振動壓路機(jī)以2km/h左右的速度進(jìn)行碾壓2~3遍。碾壓時驅(qū)動輪在靜靜壓勻速前進(jìn),后退時沿前進(jìn)碾壓時的輪跡行駛并振動碾壓。
(2)復(fù)壓
第二階段復(fù)壓是主要壓實階段。在此階段至少要達(dá)到規(guī)定的壓實度。因此,復(fù)壓應(yīng)該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進(jìn)行。復(fù)壓期間的溫度不應(yīng)低于130℃。通常用雙輪振動壓路機(jī)(用振動壓實)和16t以上的輪胎壓路機(jī),適時先后進(jìn)行碾壓。碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗段時所獲得的碾壓遍數(shù)確定,通常不少于8遍。碾壓方式與初壓相同。
(3)終壓
第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步,由于終壓要消除復(fù)壓過程中表面遺留的不平整,因此,瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機(jī),并應(yīng)緊接在復(fù)壓后面進(jìn)行。終壓結(jié)束時的溫度不應(yīng)低于瀝青面層施工規(guī)范中規(guī)定的70℃;應(yīng)盡可能在較高溫度(如不低于80℃)下結(jié)束終壓。
瀝青路面的平整度是路面使用品質(zhì)與行車質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,為了使瀝青面層達(dá)到預(yù)期平整度,那么瀝青混合料的攤鋪工藝至關(guān)重要,而緩慢、連續(xù)、均勻、不間斷的攤鋪是提高路面平整度重要的措施,因此在操作過程中應(yīng)注意以下幾個方面:
1、目前使用的攤鋪機(jī)大都有自動找平裝置,攤鋪是按照預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)來控制,但一些施工單位往往不夠重視或由于高程的操作誤差,形成基準(zhǔn)控制不好,基準(zhǔn)線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。掛線高程測量不準(zhǔn),量線失誤或樁位移動,都會通過架設(shè)在鋼絲線上的儀表反映在攤鋪路段上,造成路面高低起伏。運(yùn)用自動找平裝置,需要由一個準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面(線),通常有基準(zhǔn)線鋼絲法、滑撬法、平均梁法和聲納法。
2、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(jī),如發(fā)生短暫斷料時,攤鋪機(jī)應(yīng)停止振搗并接通熨平板加熱器,保證攤鋪溫度負(fù)荷要求。而攤鋪機(jī)速度的變化一方面會導(dǎo)致熨平板受力系統(tǒng)的破壞,引起熨平板的卜下浮動,造成路面平整度降低,另一方面單位面積的混合料受到的振搗次數(shù)也會變化,勢必導(dǎo)致混合料的初始密實度不同,壓實后的路面平整度受到影響。
3、自卸車與攤鋪機(jī)的配合足保證路面平整度的重要因素,必須防止自卸車撞擊攤鋪機(jī),撒落在攤鋪機(jī)履帶下的料成及時清除。自卸車應(yīng)在攤鋪機(jī)前10~20cm處停住并掛空擋,由攤鋪機(jī)推動自卸車同步前進(jìn),卸料完畢后自卸車駛離攤鋪機(jī)。考慮到拌合機(jī)的拌合能力及混合料的運(yùn)輸距離,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l~2m/min,以保證攤鋪機(jī)勻速、連續(xù)工作,既能保證壓實度又能提高平整度。
4、SBS改性瀝青混合料在高溫狀態(tài)下主要靠粗集料的嵌擠作用,可適當(dāng)提高夯錘的振搗頻率以提高混合料的預(yù)壓效果,使剩余壓實系數(shù)較小,碾壓痕跡也較小,進(jìn)而保證路面的平整度。
我國的瀝青路面施工質(zhì)量還遠(yuǎn)不能滿足公路建設(shè)的需要,施工過程中還存在種種質(zhì)量問題。在高速公路瀝青路面施工中,攤鋪施工是保證整個路面施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。實踐告訴我們,只有對施工作業(yè)進(jìn)行精密的設(shè)計安排,選擇精良設(shè)備,施工工藝,嚴(yán)格加強(qiáng)施工管理,才能確保工程的質(zhì)量、行車的安全。
TU658
1674-3954(2011)03-0115-02