【摘要】本文以提高瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)的意義為基礎(chǔ),著重分析了影響施工瀝青砼橋面鋪裝的影響因素,以實際為出發(fā)點對公路瀝青混凝土砼橋面鋪裝應(yīng)用與實踐進行了探討。
【關(guān)鍵詞】瀝青混凝土;砼橋面鋪裝;施工
【Abstract】Thispaperinordertoimprovethemeaningoftheasphaltconcretesurfacingtechnologyasthefoundation,thispaperanalyzesthefactorsaffectingtheimpactoftheconstructionofasphaltconcretebridgedeckpavement,withconcreteasthestartingpointofhighwayasphaltconcreteapplicationandpracticeofconcretebridgedeckpavementarediscussedinthispaper.
【Key words】asphaltconcrete;concretebridgedeckpavement;construction
一、前言
瀝青混凝土橋面出現(xiàn)的質(zhì)量問題不僅影響城市的美觀,還對道路的交通造成了影響。當(dāng)橋面出現(xiàn)質(zhì)量問題的時候我們要分析出導(dǎo)致質(zhì)量出現(xiàn)問題的原因,根據(jù)實際情況來解決這個問題。
二、提高瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)的意義
瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)是公路施工中一道關(guān)鍵工序,瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)應(yīng)貫徹“精心施工、質(zhì)量第一”的方針,保證瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)質(zhì)量,使鋪筑的瀝青混凝土路面堅實、耐久、平整、穩(wěn)定,為社會提供安全、舒適、舒暢的交通條件,這也是評價瀝青混凝土路面性能的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)從事施工的工作體驗出發(fā),談及橋面鋪裝技術(shù)中對“工、料、機“的管理及施工中前場和后場的工藝控制,對瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)有一定指導(dǎo)作用。
通過對瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)中各個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制點的研究,為施工企業(yè)提供一種科學(xué)的施工方法,達(dá)到節(jié)省能源,改善施工方法,降低成本,提高經(jīng)濟效益的目的。主要通過對瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)中,從選材到對現(xiàn)場施工的各個環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制,通過從事高速公路橋面鋪裝技術(shù)的親身體會,從中總結(jié)出科學(xué)、實用的瀝青混凝土橋面鋪裝技術(shù)的質(zhì)量控制方法,為施工出優(yōu)質(zhì)、高效、精品工程提供理論基礎(chǔ)和思想保證。
三、影響施工瀝青砼橋面鋪裝的因素
1、瀝青質(zhì)量問題
由于近幾年國家城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),城市道路開工項目很多而建設(shè)資金又有限,因此,在道路結(jié)構(gòu)層的厚度設(shè)計、材料的使用上本著經(jīng)濟適用的原則,在瀝青的選擇上重視不足,存在有時瀝青指標(biāo)不足,仍在使用的情況。
2、碎石質(zhì)量問題
目前,在碎石的選用上重視不夠,有時重視也存在無可奈何的現(xiàn)象,因為生產(chǎn)碎石的廠家多為一些小的私營主,沒有良好的的配套碎石設(shè)備,生產(chǎn)的碎石時好時壞,即便有好的設(shè)備的廠家,其規(guī)模也較小,產(chǎn)量難以滿足要求,所以碎石質(zhì)量難以長期穩(wěn)定,同時也就對碎石質(zhì)量的控制存在一定的難度。
3、氣候的影響
(一)、低溫裂縫
瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應(yīng)力松弛性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力,但當(dāng)氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮。
此時半剛性基層的底部將產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力增長時,混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的,面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度,瀝青面層就會開裂,產(chǎn)生裂縫。由于瀝青路面寬度有限,收縮路面結(jié)構(gòu)的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的。
(二)、溫度疲勞裂縫
這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變(或勁度模量)變小,加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應(yīng)力松弛性能降低,最終達(dá)到極限抗拉強度使路面產(chǎn)生裂縫。
瀝青路面具有高溫軟化特性,盡管設(shè)計及施工中盡可能降低油石比,最大限度地利用骨料級配增大高溫穩(wěn)定性,但在車輛長期使用下仍會產(chǎn)生車轍。泛油一般出現(xiàn)在高溫天氣,由于氣溫升高而導(dǎo)致瀝青軟化點的不適應(yīng)。
4、瀝青混凝土拌合溫度的控制
石油瀝青拌合出場溫度要求在155℃~165℃之間,而實際上有些施工單位由于設(shè)備和人員素質(zhì)等原因,在拌合溫度控制方面時高時低很不穩(wěn)定。溫度過高可能導(dǎo)致瀝青質(zhì)變,沒有粘性使瀝青混凝土松散;溫度過低,瀝青混合料拌和不均勻,影響級配,這些也是導(dǎo)致瀝青路面有時局部松散或其他病害的原因。
在瀝青混合料拌制完成后,從拌合廠向攤鋪現(xiàn)場運輸過程中,空氣與混合料之間的溫差一般大于120℃。加上因速度形成的相對風(fēng)速較高,會導(dǎo)致混合料溫度在到達(dá)現(xiàn)場前有較大的下降。降溫幅度由表及里逐漸減少,最嚴(yán)重的降溫區(qū)發(fā)生在堆料表面和馬槽的接觸面。降溫嚴(yán)重程度取決于運輸時間、速度、氣溫、保溫措施等因素。
5、瀝青混凝土的攤鋪
(一)、在攤鋪設(shè)備斷面加寬,瀝青混合料從中間通過絞攏輸送到兩側(cè),由于距離大,必然產(chǎn)生離析,這種離析改變了瀝青混凝土生產(chǎn)配合比;其次,由于燙平板從機心向兩側(cè)懸臂較長,隨著攤鋪次數(shù)的增加,產(chǎn)生變形,對路面橫坡的控制也有較大的影響。
(二)、在混合料從運輸車向攤鋪機喂料斗卸料到刮料板輸料的過程中,接觸面表層料,特別是兩側(cè)車廂接觸面的表層料,在每車料中最后被刮料板送到螺旋布料器,即每一車料降溫幅度最大的表層“冷”料是集中被鋪出的,表面料降溫幅度最大,在正常的碾壓過程中壓實度難以達(dá)到要求,是路面發(fā)生松散、坑槽和滲水破壞的原因。
四、公路瀝青混凝土砼橋面鋪裝應(yīng)用與實踐
1、施工準(zhǔn)備
橋面應(yīng)干燥、清潔,且確認(rèn)當(dāng)天施工期間不出現(xiàn)雨霧天氣,方可進行黏結(jié)料的噴涂。凡與鋪裝層接觸的部位都屬噴灑區(qū),當(dāng)天的噴灑要與次日鋪裝層的施工相對應(yīng),且噴灑區(qū)邊緣要比鋪裝區(qū)邊緣多出2~3cm。黏結(jié)料的灑布量為0.5L/m2,在黏結(jié)層終凝完成后,應(yīng)在48h內(nèi)進行鋪裝作業(yè),防止黏結(jié)層粘上異物,影響與環(huán)氧瀝青鋪裝層的黏結(jié)質(zhì)量。
2、環(huán)氧瀝青混合料的配制
熱拌環(huán)氧瀝青混合料的配制與普通瀝青混合料相似,但由于增加了環(huán)氧樹脂和固化劑,且對劑量、溫度和時間的控制比較嚴(yán)格,這就增加了配制工藝的復(fù)雜性。
拌制環(huán)氧瀝青混合料時,先將瀝青與固化劑預(yù)混,并保持150~155℃的溫度,再將環(huán)氧樹脂加熱至80~85℃左右,最后將其加入預(yù)熱至大于135℃的集料中加以拌和,拌和均勻后即可出料,出料溫度為113~131℃。在這樣的溫度下,環(huán)氧瀝青混合料可以有2h的操作時間,超過2h混合料開始硬化。因此,環(huán)氧瀝青混合料與水泥混凝土十分相似,存在著“初凝”特性。
由于環(huán)氧瀝青的化學(xué)反應(yīng)開始于環(huán)氧樹脂、固化劑改性瀝青和集料在拌制過程中的混合時刻。在拌制溫度下,該反應(yīng)使結(jié)合料粘度逐漸增加,故要求環(huán)氧瀝青混合料在溫度下降至規(guī)定最小值以下之前即被攤鋪并壓實。如果不能遵守這些規(guī)定并將混合料溫度維持在規(guī)定拌和溫度范圍內(nèi),將導(dǎo)致混合料變成硬化、不可操作的塊體。因此在環(huán)氧瀝青混合料的拌和過程中,溫度控制和時間控制極為重要。
3、環(huán)氧瀝青混凝土的攤鋪
環(huán)氧瀝青混凝土采用常規(guī)攤鋪機和壓路機攤鋪并壓實.但對每輛運料車中的混合料都有嚴(yán)格的時間和溫度要求.對應(yīng)于不同的混合料溫度,都有一個最小允許時間和最大允許時間.混合料從開始拌和到倒入攤鋪機中,所花的時間必須介于這兩時間之間,如果超出了最大允許時間,則混合料必須廢棄.為保證混合料在攤鋪時溫度在規(guī)定范圍內(nèi),攤鋪機上的熨平板在放下之前,可先用板上的燃燒器加熱,但其溫度不能超過鋪裝用混合料自身的溫度(113~131e).初壓必須緊跟著鋪裝層的攤鋪.初壓完成之前攤鋪層的溫度不得低于83e.終壓必須在攤鋪層溫度下降至66e之前完成.故復(fù)壓壓路機和終壓壓路機應(yīng)緊跟在初壓壓路機后面完成碾壓操作.縱向接縫應(yīng)與交通車道邊緣錯開15cm,或位于一條車道中央的1/3區(qū)內(nèi).為使攤鋪道上面層間的接縫牢固順直,可以用鋸將攤鋪道的斜坡部分切開,并清除斜坡部分的材料.環(huán)氧瀝青混凝土面層冷卻至室溫2h后,即可開放交通,但其最終強度的形成需在5~7周后.
4、壓實
混合料攤鋪后立即進行壓實作業(yè),壓實分為初壓、復(fù)壓和終壓三個階段。初壓溫度不低于82℃,并且只有追進攤鋪機時才后退,碾壓速度控制在不產(chǎn)生推移及橫裂紋為原則;終壓溫度不低于65℃。每次碾壓作業(yè)面長度不小于25m,每次碾壓重疊1/3輪寬,壓路機不得在未碾壓成型或未冷卻的路段上轉(zhuǎn)向、制動或停留,同時采用有效措施防止油料、潤滑脂、汽油及雜質(zhì)在壓路機操作期間落在路面上。壓路機碾壓過程中每次壓停位置不能再一條線上,必須錯開。
5、后期處理與養(yǎng)護
混合料鋪裝完成后一天內(nèi),派專人對鋪裝表面進行檢查,檢查鋪裝表面有無因水汽產(chǎn)生的鼓包或因混合料混入異物而產(chǎn)生的表面隆起病害。對于此類病害,應(yīng)將隆起部位的混合料挖除,重新采用冷拌高強度環(huán)氧混合料將空缺處填補,以防止行車荷載作用下導(dǎo)致坑洞進一步惡化。
環(huán)氧瀝青混凝土的養(yǎng)護一般采取自然養(yǎng)護方式,如環(huán)境溫度很低時,為不影響交通,可采用手推式移動紅外燈或其他加熱設(shè)備加熱鋪裝層,直到達(dá)到設(shè)計固化狀態(tài)為止。施工過程中必須在混合料拌制的同時取樣成型馬歇爾試件,在同條件下養(yǎng)護,不定期檢測其馬歇爾穩(wěn)定度,達(dá)到固化強度的50%(一般穩(wěn)定度30kN左右),即可開放交通。
五、結(jié)束語
經(jīng)過對瀝青出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因和分析以及一些防治措施的探討,從中我們不難看出瀝青砼出現(xiàn)質(zhì)量問題是多種因素造成的,我們應(yīng)該根據(jù)具體的情況進行防治,也可以看出瀝青砼橋面鋪裝技術(shù)對我們工程的重要性。
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