韓志成
【摘 要】由于近年來(lái)我國(guó)高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展和不斷大幅增加的車(chē)載數(shù)量,高速公路瀝青路面出現(xiàn)較多的是早期破壞現(xiàn)象,因此,加強(qiáng)瀝青路面施工過(guò)程工藝質(zhì)量控制迫在眉睫。文章針對(duì)我國(guó)高速公路瀝青路面施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,從瀝青路面的原材料選用、瀝青混合料的拌合運(yùn)輸、瀝青混合料的攤鋪及碾壓幾個(gè)方面,提出瀝青路面施工過(guò)程中各工藝流程的質(zhì)量控制要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】高速公路;瀝青路面;瀝青混合料;路面施工;攤鋪;碾壓;質(zhì)量控制
【Abstract】Because of the rapid development in recent years, highway construction and the continued substantial increase in the number of car, highway asphalt pavement appear more early damage and, therefore, to strengthen the process of asphalt pavement construction process quality control is imminent. Aiming highway asphalt pavement construction quality problems in our country, from the selection of raw materials asphalt pavement, asphalt mixture mixing transportation, asphalt paving mixtures and compacted areas, proposed asphalt pavement construction process of each process quality process control points.
【Key words】Highway; asphalt pavement; asphalt mixture; road construction; paving; rolling; quality control
1. 前言
(1)隨著我國(guó)公路建設(shè)的迅猛發(fā)展、公路等級(jí)不斷提高,對(duì)瀝青路面提出更高的要求。瀝青路面不但要求有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定度、平整度,又要兼顧高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、抗滑性和永久性等要求。隨著瀝青路面建筑新材料、新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,施工過(guò)程中對(duì)質(zhì)量的嚴(yán)格控制,就能達(dá)到高速公路的質(zhì)量要求。
(2)目前,我國(guó)高速公路瀝青路面建設(shè)的主要問(wèn)題表現(xiàn)為早期損壞,如車(chē)轍、坑槽、開(kāi)裂等,究其原因不外乎設(shè)計(jì)、材料、施工等存在問(wèn)題。調(diào)查研究及大量工程實(shí)踐顯示,基于疲勞理論的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法并非主要原因,施工質(zhì)量的不均勻被普遍認(rèn)為是主因之一。通過(guò)施工過(guò)程的質(zhì)量控制,是能夠減少或避免原材料不穩(wěn)定、瀝青混合料施工不均勻等施工質(zhì)量問(wèn)題。本文以某高速公路為案例,以控制瀝青混合料的離析為目的,針對(duì)整個(gè)施工過(guò)程開(kāi)展研究,主要包括集料生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放等環(huán)節(jié)的集料離析,瀝青拌合樓生產(chǎn)、儲(chǔ)存、裝料、攤鋪機(jī)收斗、布料器分料等工藝環(huán)節(jié)存在的混合料級(jí)配離析,混合料運(yùn)輸距離過(guò)長(zhǎng)、未采取保溫措施、機(jī)械故障、氣溫較低等于原因?qū)е碌臏囟入x析。顯然,僅僅認(rèn)識(shí)到離析問(wèn)題所在和采取了防止離析的相關(guān)技術(shù)措施仍然是不夠的,還需要有效的檢驗(yàn)手段 ,監(jiān)控施工質(zhì)量效果以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、反饋信息和調(diào)整相應(yīng)施工工藝,施工中嘗試了無(wú)損檢測(cè)方法激光紋理儀。
2.瀝青路面結(jié)構(gòu)層可由面層、基層、底基層、墊層組成
(1)面層是直接承受車(chē)輪荷載反復(fù)作用和自然因素影響的結(jié)構(gòu)層,可由l~3層組成。表面層應(yīng)根據(jù)使用要求設(shè)置抗滑耐磨、密實(shí)穩(wěn)定的瀝青層;
(2)基層起主要承重作用的層次。
(3)底基層起次要承重作用的層次。
(4)墊層起排水、隔水、防凍、防污等作用。
3.瀝青路面面層原材料要求
(1)瀝青材料。
(2)瀝青材料分為地瀝青和焦油瀝青。
(3)公路工程用瀝青主要是道路石油瀝青、乳化瀝青、改性瀝青和改性乳化瀝青。
道路瀝青分為A B C 三級(jí)瀝青,每級(jí)瀝青又分為7個(gè)標(biāo)號(hào);
乳化瀝青分為陽(yáng)離子、陰離子、非離子乳化瀝青三類。
改性瀝青分為SBS類、SBR類、EVA類及PE類;
改性乳化瀝青分為噴灑型及拌合用
4. 瀝青混合料技術(shù)要求
4.1 瀝青混合料特點(diǎn)。
瀝青混合料是經(jīng)人工合理選擇級(jí)配組成的礦物混合料,并與適量的瀝青材料,在一定溫度下經(jīng)拌和而成的高級(jí)路面材料。它作為高等級(jí)公路主要的路面材料,具有其他許多建筑材料無(wú)法比擬的優(yōu)越性。具體表現(xiàn)如下:
(1)瀝青混合料是一種彈塑性粘性材料,因而它具有一定的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。它不需要設(shè)置伸縮縫,路面平整且有彈性,行車(chē)比較舒適。
(2)瀝青混合料路面有一定的粗糙度,雨天具有良好的抗滑性。路面又能保證一定的平整度,如高速公路路面,其平整度可達(dá)1.0mm以下,而且瀝青混合料路面為黑色,無(wú)強(qiáng)烈反光,行車(chē)比較安全。
(3)瀝青混合料路面施工方便,速度快,養(yǎng)護(hù)期短,能及時(shí)開(kāi)放交通。
(4)瀝青混合料路面可分期改造和再生利用。隨著道路交通量的增大,可以對(duì)原有的路面拓寬和加厚。對(duì)舊有的瀝青混合料,可以運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù),再生利用,以節(jié)約材料。當(dāng)然,瀝青混合料路面也存在一些問(wèn)題,如因老化會(huì)使路面表層產(chǎn)生松散,引起路面破壞;另外,溫度穩(wěn)定性差,夏季高溫容易軟化,路面易產(chǎn)生車(chē)轍、波浪等現(xiàn)象。冬季低溫時(shí)易脆裂,在車(chē)輛重復(fù)荷載作用下易產(chǎn)生裂縫。
4.2 熱拌瀝青混合料的組成和強(qiáng)度。
熱拌瀝青混合料是經(jīng)人工組配的礦質(zhì)混合料與粘稠瀝青在專門(mén)設(shè)備中加熱拌和而成,用保溫運(yùn)輸工具運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng),并在熱態(tài)下進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)的混合料,它是瀝青混合料中最典型的品種。瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響因素,主要是材料的組成、材料的技術(shù)性質(zhì)以及外界因素,如車(chē)輛荷載、溫度、環(huán)境等條件。
5. 瀝青混合料配合比控制
5.1 材料質(zhì)量控制要求。
(1)在瀝青混凝土路面施工中無(wú)論是成本還是質(zhì)量方面,材料因素都有著絕對(duì)的重要性。材料質(zhì)量的控制從很大意義上講也就是路面結(jié)構(gòu)層質(zhì)量的控制。奎賽項(xiàng)目路面工程所用材料大多為業(yè)主指定,材料因素處于劣勢(shì),通過(guò)取料監(jiān)督與加強(qiáng)檢測(cè)相結(jié)合的方式來(lái)減小該不利因素的影響。
(2)物資部門(mén)將進(jìn)料檢驗(yàn)由拌合場(chǎng)前移至甲方指定的材料場(chǎng)地,在進(jìn)料的第一步就開(kāi)始了相對(duì)的選料,從材料相對(duì)均勻、含水量小等指標(biāo)進(jìn)行控制。試驗(yàn)部門(mén)也加大對(duì)材料的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè),杜絕不合格材料參與施工中,并盡可能挑選質(zhì)量較好材料用于本合同段。
5.2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。
瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的目的是確定瀝青混合料各種原材料的品種及配比、礦料級(jí)配、最佳瀝青用量。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證等三階段。我國(guó)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)明確規(guī)定,熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾穩(wěn)定度法。首先,要選擇混合料類型、原材料基本性能和初選配合比范圍及瀝青用量,按馬歇爾實(shí)驗(yàn)方法成型試件,試件經(jīng)12小時(shí)測(cè)定其物理指標(biāo)(包括毛體積密度、空隙率、瀝青飽和度、礦料間隙率等),然后測(cè)定馬歇爾穩(wěn)定度和流值。本項(xiàng)目瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)在保證技術(shù)指標(biāo)的前提下,突出體現(xiàn)了成本概念,一方面合理采用較低油石比,另一方面在達(dá)到同等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的條件下,適當(dāng)降低較昂貴集料在級(jí)配中比例(如3~5mm碎石180元/m3,0~5mm水洗砂39元/m3),其中包括SMA、Superpave等結(jié)構(gòu)類型。
5.2.1 材料的選擇。
(1)集料的要求。
粗集料是瀝青混合料的重要組成部分,不得使用鄂式破碎機(jī)加工的碎石,粗集料應(yīng)潔凈、干凈、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)、具有足夠的強(qiáng)度和耐磨耗性,集料存放時(shí)間不宜太長(zhǎng),碎石經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期存放,若無(wú)很好的保護(hù)措施,集料表面易為一層薄薄的粉料所包圍,不易與瀝青粘附。以后在做瀝青粘附性試驗(yàn)時(shí),建議碎石不經(jīng)水洗,直接試驗(yàn),這樣能更好的反映碎石與瀝青的粘附性能,對(duì)年降雨量大于1000mm的潮濕地區(qū),高速公路集料與瀝青的粘附性應(yīng)達(dá)到五級(jí),當(dāng)達(dá)不到粘附性要求時(shí)必須要用抗剝離劑措施,并確保瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)的水穩(wěn)定性檢驗(yàn)合格。集料應(yīng)堅(jiān)硬、耐磨耗、棱角好,有良好的嵌擠能力。
細(xì)集料可采用天然砂、機(jī)制砂,缺少機(jī)制砂可用石屑代替,天然砂宜采用河砂或海砂,當(dāng)使用山砂時(shí)宜經(jīng)過(guò)清洗,清除泥土、雜物。天然砂的規(guī)格應(yīng)符合規(guī)定,其中水洗法小于0.075mm的顆粒含量不得大于3%。細(xì)集料應(yīng)潔凈、干凈、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)并有適當(dāng)?shù)念w粒組成,必須覆蓋,最好搭建防雨棚。
(2)填料。
對(duì)礦粉要求應(yīng)干燥、潔凈,瀝青路面用礦粉應(yīng)使用磨細(xì)的石灰?guī)r石粉,并加強(qiáng)控制使原石料中的泥土、雜質(zhì)剔除干凈。不宜使用拌和機(jī)回收粉塵作為填料,也不宜采用粉煤灰作填料,為提高集料與碎石的粘附性,可摻加2%的水泥代替礦粉。
(3)結(jié)合料。
瀝青材料是決定混合料質(zhì)量的關(guān)鍵。現(xiàn)在瀝青材料一般都由業(yè)主提供,不能因?yàn)槭侵苯犹峁┒潘蓪?duì)其質(zhì)量的檢測(cè)。
5.2.2 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。
根據(jù)各種原材料的篩分結(jié)果,集料分別用水洗法,進(jìn)行礦料的合成級(jí)配計(jì)算,使級(jí)配結(jié)果盡量接近設(shè)計(jì)規(guī)范級(jí)配范圍的中值。以瀝青用量按0.5%間隔遞增制作5~6組試件,試件宜單個(gè)配料。進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),確定最佳瀝青用量,以此礦料級(jí)配及瀝青用量作為目標(biāo)配合比,供拌和機(jī)控制確定各冷料倉(cāng)的供料比例,進(jìn)料進(jìn)度及試拌使用。混合料拌和、擊實(shí)溫度由瀝青粘-溫曲線確定。對(duì)于SMA和改性瀝青混合料,擊實(shí)溫度就要提高10~20℃。拌和用木質(zhì)纖維素作為穩(wěn)定劑的SMA混合料,當(dāng)采用小型瀝青混合料攪拌機(jī)時(shí),應(yīng)首先將木質(zhì)纖維素與礦粉干拌60~90s,使木質(zhì)纖維素發(fā)散,再進(jìn)行正常的拌和(SMA擊實(shí)次數(shù)為雙面各50次)。根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果求得最佳瀝青用量OAC,并進(jìn)行水穩(wěn)定性試驗(yàn)。中上面層瀝青混合料還進(jìn)行高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)。
5.2.3 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。
目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)確定后,進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。高速公路瀝青路面混合料一般采用間歇式拌和機(jī)。對(duì)間歇式拌和機(jī),必須從二次篩分后進(jìn)入各熱料倉(cāng)的材料取樣進(jìn)行篩分,以確定各熱料倉(cāng)的材料比例,供拌和機(jī)控制室使用,同時(shí)反復(fù)調(diào)整冷料倉(cāng)進(jìn)料比例以達(dá)到供料均衡,并取目的配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量,最佳瀝青用量±0.3%等三個(gè)瀝青用量進(jìn)行馬歇爾實(shí)驗(yàn),確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量。在選擇拌和機(jī)振動(dòng)裝備時(shí)應(yīng)當(dāng)注意,拌和機(jī)最大篩孔的選擇應(yīng)保證材料最大粒徑滿足級(jí)配范圍;其次各料倉(cāng)的材料應(yīng)保持平衡,在以后施工過(guò)程中不要出現(xiàn)待料或溢料現(xiàn)象。
5.2.4 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。
拌和機(jī)采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌、鋪筑試驗(yàn)路,并用拌和的瀝青混合料及路上鉆取的芯樣進(jìn)行馬歇爾檢驗(yàn),由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。標(biāo)準(zhǔn)配合比應(yīng)作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)配合比的礦料級(jí)配至少應(yīng)包括0.075mm、2.36mm、4.75mm(圓孔篩0.074mm、2.5mm、5mm)三檔的篩孔通過(guò)率接近要求級(jí)配的中值。
經(jīng)設(shè)計(jì)確定的標(biāo)準(zhǔn)配合比在施工過(guò)程中不得隨意變更。生產(chǎn)過(guò)程中,如遇進(jìn)場(chǎng)材料發(fā)生變化并經(jīng)檢測(cè)瀝青混合料的礦料級(jí)配,馬歇爾技術(shù)指標(biāo)不符合要求時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整配合比,使瀝青混合料質(zhì)量符合要求,并保持穩(wěn)定,必要時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
5.3 瀝青混合料的拌和。
高速公路瀝青路面混合料應(yīng)采用間歇式瀝青拌和機(jī),施工前必須對(duì)拌和機(jī)所有計(jì)量設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真標(biāo)定,以確保逐盤(pán)打印的施工溫度和材料配比的可靠性。對(duì)于改性瀝青、SMA、Superpave混合料應(yīng)比普通瀝青混合料出場(chǎng)溫度高10~20℃左右,Superpave混合料拌和無(wú)特殊要求。由于每臺(tái)拌和機(jī)性能都不一樣,混合料拌和時(shí)間并非強(qiáng)求一個(gè)定值,拌至瀝青材料把所有材料顆粒都完全均勻的包裹、無(wú)花白料、不離析即可。
SMA混合料的拌和。
對(duì)SMA混合料來(lái)說(shuō),與普通熱拌瀝青混合料有以下不同之處:
(1)施工溫度的不同。 SMA路面正常施工溫度如表1所示。
(2)SMA與普通密級(jí)配瀝青混凝土最大不同之處是SMA為間斷級(jí)配,粗集料最多,細(xì)集料很少,礦粉用量多。這給混合料的拌和帶來(lái)不少困難。為此應(yīng)該在料斗、料倉(cāng)安排上下工夫。首先是冷料倉(cāng),粗集料數(shù)量多,一個(gè)料斗經(jīng)常不夠,可能會(huì)發(fā)生冷料倉(cāng)數(shù)量不夠等問(wèn)題。熱料倉(cāng)也有問(wèn)題,如果按照通常的方法設(shè)置震動(dòng)篩和熱料倉(cāng),將會(huì)發(fā)生細(xì)集料倉(cāng)經(jīng)常不足(虧料),而粗集料經(jīng)常溢倉(cāng)的不正常情況。因此應(yīng)合理安排冷倉(cāng)熱倉(cāng)的配置。
(3)SMA所需的細(xì)集料數(shù)量很少,太少的細(xì)集料使冷料倉(cāng)的開(kāi)啟困難,開(kāi)口很小,稍大一些就會(huì)過(guò)量。如果細(xì)集料是露天的,下雨受潮,小小的冷料倉(cāng)料口漏不下來(lái),開(kāi)大了才可以漏下來(lái),但細(xì)集料量就容易過(guò)多。所以為了使很少的細(xì)集料量保持準(zhǔn)確的數(shù)量,必須使細(xì)集料(尤其是石屑)始終保持干燥狀態(tài)。細(xì)集料不可漏天堆放,必須加蓋棚布。
(4)SMA必須使用纖維,為了使纖維充分分散均勻,一般需要增加干拌時(shí)間5~10s,濕拌可不再增加時(shí)間。
(5)SMA混合料拌和以后,不能象普通瀝青混合料那樣貯存太長(zhǎng)的時(shí)間。這是因?yàn)橘A存時(shí)間太長(zhǎng)將使混合料表面結(jié)硬成一個(gè)硬殼,而且SMA的瀝青用量要比普通瀝青混合料多,時(shí)間長(zhǎng)了,會(huì)發(fā)生瀝青的析漏,造成瀝青用量不均勻。因此,一般規(guī)定SMA混合料的貯存不能過(guò)夜,即當(dāng)天拌和的必須當(dāng)天使用完。
6. 攤鋪及壓實(shí)工藝質(zhì)量控制
6.1 瀝青混合料攤鋪。
瀝青路面攤鋪前應(yīng)先做好下承層的準(zhǔn)備。對(duì)下承層應(yīng)徹底清掃,采用人工與空壓機(jī)(9m3)相結(jié)合為宜。對(duì)下承層的平整度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè),平整度代表值控制在規(guī)范允許范圍內(nèi),否則應(yīng)采取補(bǔ)救措施,凸出基層用銑削機(jī)械銑刨處理,對(duì)凹陷基層挖坑回填。透(粘)層灑布主要是使各結(jié)構(gòu)層緊密聯(lián)結(jié)形成整體承受行車(chē)荷載,但灑布量不宜過(guò)多否則易導(dǎo)致泛油。瀝青混凝土攤鋪機(jī)是將生產(chǎn)合格的瀝青混合料按一定的技術(shù)要求均勻地?cái)備佋诨鶎踊蛳旅鎸?,并給以初步搗實(shí)的專用設(shè)備。攤鋪機(jī)主要構(gòu)造包括傳動(dòng)系,供料設(shè)備(受料斗,刮板輸送器,螺旋分料器),工作裝置(振搗梁,熨平裝置,自動(dòng)找平裝置)。
6.2 找平方式。
6.2.1 下面層,是聯(lián)結(jié)基層與面層的瀝青層。其作用除路面結(jié)構(gòu)的要求外,還為了彌補(bǔ)基層厚度不足,使下面層的標(biāo)高及層厚符合設(shè)計(jì)要求。
6.2.2 中面層的平整度將直接影響上面層的鋪筑質(zhì)量。它是在下面層平整度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步調(diào)平,同時(shí)在厚度上再作一次調(diào)整,為上面層鋪筑創(chuàng)造良好條件。
(1)中、下面層調(diào)平均用“基準(zhǔn)鋼絲法”找平,即在鋪筑邊線外20cm左右打入穩(wěn)固的支撐桿(最好對(duì)應(yīng)中線樁號(hào)),支撐桿間距為10m,根據(jù)樁位處中、下面層頂設(shè)計(jì)高程加上一個(gè)常數(shù)為鋼絲標(biāo)高。
(2)基準(zhǔn)鋼絲敷設(shè)的長(zhǎng)度每段為300m左右,一般鋼絲長(zhǎng)度在200~250m時(shí)其張緊力應(yīng)為100~130KN;鋼筋長(zhǎng)度在250~300m時(shí),其張緊力為150~200KN;使“基準(zhǔn)鋼絲”在10m內(nèi)產(chǎn)生的撓度最大不超過(guò)2mm,必要時(shí)應(yīng)加密支撐桿。
(3)在彎道半徑較小段及邊坡點(diǎn)附近或加寬段前后應(yīng)加密支撐桿。
(4)支撐桿和基準(zhǔn)鋼絲架設(shè)標(biāo)高經(jīng)核對(duì)無(wú)誤后,才能開(kāi)始攤鋪,在鋪筑過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)專人來(lái)回檢查,防止車(chē)輛、施工人員及其他機(jī)械碰撞支撐桿或鋼絲。
6.2.3 上面層直接受行車(chē)荷載作用。上面層質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響道路的使用性質(zhì)及行車(chē)安全。上面層采用“基準(zhǔn)梁法”找平。在開(kāi)始攤鋪前就將基準(zhǔn)梁安裝在攤鋪機(jī)上,并將自動(dòng)找平傳感器放在基準(zhǔn)梁的某個(gè)部位。使攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)帶著基準(zhǔn)梁一起前進(jìn)。 轉(zhuǎn)貼于 中國(guó)論文下載中心。
6.3 攤鋪。
(1)熱拌瀝青混合料應(yīng)采用機(jī)械攤鋪,對(duì)高速公路和一級(jí)公路宜采用兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪,以減少縱向次冷按縫。
(2)攤鋪前提前將熨平板預(yù)熱15~20min,使其接縫處原路面的溫度達(dá)65℃以上。
(3)開(kāi)始攤鋪時(shí),逐車(chē)檢測(cè)混合料的溫度,應(yīng)不低于130℃。
(4)調(diào)整攤鋪機(jī)的振夯頻率及振幅,使攤鋪后的瀝青混合料具有80%以上的初始密度。
(5)攤鋪速度,應(yīng)根據(jù)拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力和熱料倉(cāng)的貯料數(shù)量、運(yùn)輸距離、配備的運(yùn)輸車(chē)及壓實(shí)能力來(lái)綜合考慮,保證使攤鋪能勻速不間斷地鋪筑。
(6)在鋪筑中應(yīng)使螺旋送料器慢速、均勻、不斷地向兩側(cè)供料,使送料器中的料始終保持在螺旋葉片以上,隨著攤鋪機(jī)前進(jìn),螺旋攤鋪器即在攤鋪帶寬度上均勻地?cái)備伝旌狭稀?/p>
(7)鋪筑時(shí)使攤鋪機(jī)料斗中的瀝青混合料保待一定數(shù)量,料斗的側(cè)擋板應(yīng)有規(guī)律的攏料。
(8)鋪筑時(shí)應(yīng)有專人檢查厚度及橫坡度,發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正熱拌瀝青混合料應(yīng)采用機(jī)械攤鋪,對(duì)高速公路和一級(jí)公路宜采用兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪。
A.根據(jù)路面寬度選用1~2臺(tái)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)攤鋪厚度及找平裝置,可加熱的振動(dòng)熨平板,并運(yùn)行良好的高密度瀝青混凝土攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪。
B.底、中、面層采用走線法施工,表面層采用平衡梁法施工。
C.攤鋪機(jī)均勻行駛,行走速度和拌和站產(chǎn)量相匹配,以確保所攤鋪路面的均勻不間斷地?cái)備?。在攤鋪過(guò)程中不準(zhǔn)隨意變換速度,盡量避免中途停頓。
D.瀝青混合料的攤鋪溫度根據(jù)氣溫變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般正常施工控制在不低于125~140℃,在攤鋪過(guò)程中隨時(shí)檢查并作好記錄。
E.開(kāi)鋪前將攤鋪機(jī)的熨平板進(jìn)行加熱至不低于1000C。
F.采用雙機(jī)或三機(jī)梯進(jìn)式施工時(shí),相鄰兩機(jī)的間距控制在10~20m。兩幅應(yīng)有30~60mm寬度的重疊。
6.4 瀝青路面壓實(shí)工藝及接縫處理。
(1)瀝青混凝土路面要具有優(yōu)良的耐久性能,混合料的配合比設(shè)計(jì)與壓實(shí)是十分重要的兩個(gè)工序。最優(yōu)配合比設(shè)計(jì)的混合料若不充分壓實(shí),將會(huì)嚴(yán)重降低路面的使用性能。壓實(shí)過(guò)程是減少瀝青混合料中孔隙的過(guò)程,此過(guò)程為固體顆粒在一種粘彈性介質(zhì)中的填實(shí)和定位,以形成一種更密實(shí)和有效的顆粒排列形式。
(2)最后一道工序是碾壓,常用的壓實(shí)機(jī)械有靜壓、輪胎、振動(dòng)三種。碾壓則分三種,碾壓又分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段,初壓要求整平、穩(wěn)定;復(fù)壓要求密實(shí)、穩(wěn)定、成型;終壓則要求消除輪跡。初壓主要為了增加瀝青混合料的初始密度,起到穩(wěn)定的作用,一般用雙驅(qū)雙鋼輪7~10t靜壓、振壓各一遍;復(fù)壓主要要求提高密實(shí)度,根據(jù)其具體要求一般采用11~13t振動(dòng)和20~25t輪胎。碾壓要掌握好碾壓時(shí)間,碾壓有效時(shí)間是從開(kāi)始攤鋪到溫度下降到80℃之間的時(shí)間,混合料開(kāi)始攤鋪后溫度下降最快,大約每分鐘4~5度,所以在攤鋪開(kāi)始后要緊跟攤鋪機(jī)作業(yè),爭(zhēng)取有足夠的壓實(shí)時(shí)間。終壓主要是消除壓實(shí)中產(chǎn)生的輪跡,使表面平整度達(dá)到或超過(guò)要求值,可采用雙鋼輪式壓路機(jī)碾壓2遍,消除輪跡,速度4km/h(下面層終壓溫度>1oo℃,中、上面層終壓溫度>13O℃ )。碾壓終了溫度應(yīng)不低于70℃。經(jīng)過(guò)終壓后,還應(yīng)有專人檢測(cè)平整度,發(fā)現(xiàn)平整度超過(guò)規(guī)定時(shí),應(yīng)在表面溫度較高時(shí)及時(shí)匯報(bào)處理,直至符合要求。碾壓時(shí),除按規(guī)范碾壓外,應(yīng)注意碾壓路線方向不能突然改變,以免混合料產(chǎn)生推移。初壓時(shí)宜采用雙鋼輪壓路機(jī),復(fù)壓宜采用振動(dòng)壓路機(jī),終壓宜采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,直到消除輪跡為止。
7. 橫向接縫與縱向接縫的處理
7.1 施工時(shí),最好在半幅路面上進(jìn)行全幅式連續(xù)攤鋪,消除縱向接縫,只要認(rèn)真處理好橫向接縫,就能保證瀝青上面層有較高的平整度。
7.2 對(duì)于橫向接縫的處理,對(duì)于已成型的瀝青路面的端部,應(yīng)該先用直尺檢查,將平整度超過(guò)3mm的部分挖除干凈,并將切面用水洗刷干凈,再涂上一層粘層瀝青直至粘層快干的時(shí)候,攤鋪機(jī)就位。并且將粘層預(yù)熱,與第二次的攤鋪接頭一起碾壓,使接縫處原路面的溫度在65℃以上。開(kāi)始鋪筑的速度要慢,一般為2m/min。壓路機(jī)碾壓時(shí)一般與路線交45度角進(jìn)行碾壓,然后橫向碾壓3~5遍,碾壓長(zhǎng)度一般控制在5~10m。
7.3 混合料的壓實(shí)。
(1)壓路機(jī)采用2~3臺(tái)雙輪雙振壓路機(jī)及2~3臺(tái)重量不小于16t膠輪壓路機(jī)組成。
(2)初壓:采用雙輪雙振壓路機(jī)靜壓l一2遍,正常施工情況下,溫度應(yīng)不低于120℃并緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行;
(3)復(fù)壓:緊跟初壓后開(kāi)始,不得隨意停頓;密級(jí)配瀝青砼優(yōu)先采用膠輪壓路機(jī),總質(zhì)量不小于25t。
(4)終壓:采用雙輪鋼筒式或關(guān)閉振動(dòng)的雙輪雙振壓路機(jī)碾壓不少于2遍。。邊角部分壓路機(jī)碾壓不到的位置,使用小型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓。(教材沒(méi)有,但應(yīng)當(dāng)有)。
(5)采用霧狀噴水法,以保證瀝青混合料碾壓過(guò)程中不粘輪。
(6)不在新鋪筑的路面上進(jìn)行停機(jī),加水、加油活動(dòng),以防各種油料、雜質(zhì)污染路面。壓路機(jī)不準(zhǔn)停留在溫度尚未冷卻至自然氣溫以下已完成的路面上。
(7)碾壓進(jìn)行中壓路機(jī)不得中途停留、轉(zhuǎn)向或制動(dòng),壓路機(jī)每次由兩端折回的位置階梯形隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn),使折回處不在同一橫斷面上,振動(dòng)壓路機(jī)在已成型的路面上行駛關(guān)閉振動(dòng)。
7.4 接縫處理。
(1)梯隊(duì)作業(yè)采用熱接縫,施工時(shí)將已鋪混合料部分留下100~200mm寬暫不碾壓,作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面,后攤鋪部分完成立即騎縫碾壓,以除縫跡。
(2)半幅施工不能采用熱接縫時(shí),采用人工順直刨縫或切縫。鋪另半幅前必須將邊緣清掃干凈,并涂灑少量粘層瀝青。攤鋪時(shí)應(yīng)重疊在已鋪層上5~10cm,攤鋪后將混料人工清走。碾壓時(shí)先在已壓實(shí)路面行走,碾壓新鋪層10~15cm,然后壓實(shí)新鋪部分,再伸過(guò)已壓實(shí)路面10~15cm,充分將接縫壓實(shí)緊密。
(3)橫接縫的處理方法:首先用3m直尺檢查端部平整度,不符合要求時(shí),垂直于路中線切齊清除。清理干凈后在端部涂粘層瀝青接著攤鋪。攤鋪時(shí)調(diào)整好預(yù)留高度,接縫處攤鋪層施工結(jié)束后再用3m直尺檢查平整度立即用人工處理。橫向接縫的碾壓先用雙輪雙振壓路機(jī)進(jìn)行橫壓,碾壓時(shí)壓路機(jī)位于已壓實(shí)的混合料層上伸人新鋪層的寬為15cm,然后每壓一遍向鋪混合料移動(dòng)15~20cm,直至全部在新鋪層上為止,再改為縱向碾壓。
7.5 瀝青路面彎道攤鋪技術(shù)。
(1)彎道攤鋪是瀝青路面施工技術(shù)的重要組成部分,也是瀝青路面施工中的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)一種建立在嚴(yán)格科學(xué)基礎(chǔ)上的施工技術(shù)和方法?,F(xiàn)代立體交叉的高速公路在其上下層之間通常需要通過(guò)匝道來(lái)連接,這些匝道轉(zhuǎn)彎半徑小、內(nèi)外側(cè)超高大,而超高緩和段又短,這導(dǎo)致橫坡的變化十分劇烈。
(2)影響彎道攤鋪橫坡準(zhǔn)確性與平整度的的根本原因是浮動(dòng)熨平板的工作特性決定了在給出的厚度調(diào)節(jié)信號(hào)與瀝青混合料松鋪層達(dá)到相應(yīng)的厚度之間不可避免地存在著時(shí)間上的滯后。
(3)提高變坡攤鋪的橫坡準(zhǔn)確性和路面平整度的基本措施主要有:設(shè)置攤鋪基準(zhǔn)時(shí),采用一側(cè)掛線(或平衡梁基準(zhǔn))和手動(dòng)控制橫坡輸入信號(hào)的方法,將變坡段沿著超高側(cè)曲線按等弧長(zhǎng)分成若干份,然后根據(jù)所需變化的總橫坡值計(jì)算第份弧長(zhǎng)所應(yīng)改變的橫坡值。在每一弧度范圍內(nèi),手動(dòng)旋轉(zhuǎn)橫坡調(diào)節(jié)器旋扭使攤鋪機(jī)每走過(guò)一份弧長(zhǎng)時(shí),正好完成一份橫坡值的調(diào)節(jié);由于厚度調(diào)節(jié)誤信號(hào)而引起鋪層厚度變薄,采取事先適當(dāng)加厚非超高側(cè)的鋪層厚度,并在變坡攤鋪的過(guò)程時(shí)時(shí)檢查非超高側(cè)的鋪層厚度,必要時(shí)可用連續(xù)地微調(diào)縱向傳感器以控制必要的厚度;鋪機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí),應(yīng)平衡漸變地沒(méi)事先畫(huà)好的方向線進(jìn)行,避免一次大幅度地轉(zhuǎn)向。避免施工中的混亂和失誤,在攤鋪試驗(yàn)路段前應(yīng)制訂出詳細(xì)的施工技術(shù)方案,從施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作到橫坡控制器的具體操作都應(yīng)做出詳細(xì)的規(guī)定,以確保彎道攤鋪的質(zhì)量。
7.6 瀝青路面寬幅施工技術(shù)。
隨著高速公路的發(fā)展,道路交通量日益增加,車(chē)輛軸載不斷提高,對(duì)道路交通的安全性、舒適性、快捷性、穩(wěn)定性的要求也不斷嚴(yán)格,為保證通車(chē)的暢通快捷,大量寬路幅、超寬路幅的高標(biāo)準(zhǔn)道路列入規(guī)劃。目前國(guó)內(nèi)使用的大多數(shù)攤鋪機(jī)最大寬度僅12米,而一些寬路幅道路的寬度都大于16米,無(wú)法一次成型地進(jìn)行全幅攤鋪,拼縫及橫坡控制則成為攤鋪的重點(diǎn)。
7.7 施工過(guò)程中的離析分析與控制。
7.7.1 瀝青混合料施工過(guò)程存在級(jí)配離析和溫度離析2種主要情況。
(1)控制級(jí)配離析應(yīng)解決瀝青混合料拌和、儲(chǔ)存及運(yùn)輸離析以及現(xiàn)場(chǎng)攤鋪離析等,無(wú)論那一種情況,一般施工后都會(huì)表現(xiàn)為瀝青混合料的均勻性差,出現(xiàn)混合料級(jí)配異常。由于我國(guó)原材料的質(zhì)量穩(wěn)定性較差,目前瀝青拌和機(jī)主要采用間歇式,冷料倉(cāng)進(jìn)料就有可能產(chǎn)生離析,如原材料堆放造成的“上細(xì)下粗”致使冷料階在段性變異;冷料倉(cāng)進(jìn)料無(wú)擋板會(huì)發(fā)生混料;冷料倉(cāng)出料口為矩形時(shí),滿料倉(cāng)位對(duì)傳送皮帶的產(chǎn)生較大阻力,進(jìn)料方向的倉(cāng)內(nèi)易形成死區(qū);斗門(mén)開(kāi)度大小影響著皮帶轉(zhuǎn)速,若沒(méi)有反饋信號(hào)系統(tǒng),造成進(jìn)料波動(dòng);細(xì)料含水量過(guò)高時(shí),供料易產(chǎn)生聚堆的情況,等等。施工中采取將冷料倉(cāng)進(jìn)料口架設(shè)了擋板防止串料,出料口改矩形為梯形等措施。
(2)生產(chǎn)配合比一旦確定后,各熱料倉(cāng)供料應(yīng)保持穩(wěn)定,影響混合料離析的主要是振動(dòng)篩的效率,計(jì)量系統(tǒng)和產(chǎn)量(效率)。振動(dòng)篩的效率與篩孔、振動(dòng)頻率和傾角有關(guān),針對(duì)不同集料調(diào)整合理的篩孔將使各熱料倉(cāng)供料均衡,減少等料溢料;合理的振動(dòng)頻率和傾角將使集料顆粒實(shí)現(xiàn)充分分離,特別是 ,熱料烘干不充分不僅影響與瀝青的裹附,也將使篩分不徹底;集料系統(tǒng)十分關(guān)鍵,如果其他的環(huán)節(jié)沒(méi)問(wèn)題,唯獨(dú)計(jì)量不準(zhǔn),混合料級(jí)配難免不變異。為此,在施工配合比調(diào)試階段,進(jìn)行了大量試驗(yàn),確定篩孔尺寸,試驗(yàn)振動(dòng)頻率和篩網(wǎng)傾角與時(shí)間的關(guān)系,進(jìn)而確定合理的生產(chǎn)效率,同時(shí)加強(qiáng)烘干鼓料溫的監(jiān)測(cè),以保證熱料倉(cāng)的篩分質(zhì)量。錐形貯料罐存料高度不夠,向多內(nèi)拋料時(shí)落差過(guò)大造成大顆粒滾向邊角,局部區(qū)域粗細(xì)料聚集。向運(yùn)料車(chē)裝料時(shí)同樣存在向料車(chē)拋料的問(wèn)題。顯然,確保貯料罐內(nèi)具有一定的貯料高度可以有效減少拋料離析,同時(shí)要求料車(chē)在裝料過(guò)程中保持“兩進(jìn)兩退”的動(dòng)態(tài)受料過(guò)程。
(3)瀝青混合料攤鋪離析是施工中最直觀的離析現(xiàn)象,也使控制瀝青混合料離析的最關(guān)鍵環(huán)節(jié) ,其表現(xiàn)為施工后路面呈帶狀或局部塊狀區(qū)域性差異,其實(shí)質(zhì)為該位置礦料級(jí)配以不同于生產(chǎn)配合比,或?yàn)榇旨项w粒聚集,表面粗糙,或?yàn)榧?xì)顆粒集中,表面光滑。糾其原因,料車(chē)裝料離析和攤鋪機(jī)頻繁收斗是區(qū)域離析的主要原因,布料器支撐設(shè)置過(guò)多位置不合理、非勻速(時(shí)快時(shí)停)布料、葉片未充分延伸到攤鋪機(jī)外邊緣等,都會(huì)產(chǎn)生路面帶狀離析,此外,試驗(yàn)表明談鋪寬度超過(guò)8m后,攤鋪邊緣離析明顯加大。為此,施工中有針對(duì)的制定了防范措施,如3車(chē)料才可以收斗,且應(yīng)保證收斗時(shí)存料不少于滿料的1/3,分料器攤鋪中勻速旋轉(zhuǎn),支撐點(diǎn)左右各一個(gè),且葉片末端距攤鋪邊緣不能超過(guò)一個(gè)螺距,同時(shí)必須采取兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)。
7.7.2 混合料溫度離析體現(xiàn)為貯料罐內(nèi)邊緣于內(nèi)部溫度存在差異,料車(chē)運(yùn)輸途中與車(chē)體和空氣接觸位置溫度低于內(nèi)部,攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)的停機(jī)、等料造成的前后攤鋪瀝青混合料溫度不同,碾壓工序不合理造成的先壓和后亞區(qū)域溫度不一致等。顯然 ,溫度離析帶來(lái)的影響十分不利,溫度過(guò)高攤鋪中會(huì)產(chǎn)生混合料結(jié)團(tuán),影響攤鋪的均勻性和熨平效果,過(guò)低的溫度也將造成難于碾壓,很難保證達(dá)到目標(biāo)壓實(shí)度。為此,制定控制溫度離析的措施,監(jiān)理和總承包聯(lián)合測(cè)溫,進(jìn)行全過(guò)程的溫度監(jiān)控,如瀝青的加熱溫度、石料的加熱溫度、混合料的出廠溫度、攤鋪前的溫度、碾壓過(guò)程中各階段的溫度等,要求貯料罐存料時(shí)間最多不能超3h ,料車(chē)應(yīng)加蓋帆布(防雨)和棉被(保溫)。為防止瀝青焦化,對(duì)于出廠溫度超過(guò)190℃的混合料必須廢棄;遇機(jī)械故障、降雨等情況運(yùn)料車(chē)內(nèi)混合料溫度降低至145℃以下的也要求廢棄;特別是對(duì)碾壓中分階段(初壓、復(fù)壓、終壓)的瀝青混合料進(jìn)行大量的溫度監(jiān)控,重交瀝青混合料初壓不得低于135℃、終壓溫度不得低于90℃,改性初壓溫度不低于150℃、終壓不低于100℃。全過(guò)程的動(dòng)態(tài)溫度監(jiān)控有利于掌握情況,以及提醒值得注意的某些施工環(huán)節(jié),并針對(duì)具體情況做出相應(yīng)對(duì)策。
8. 激光紋理評(píng)價(jià)路面施工離析
(1)激光紋理儀是采用激光脈沖反射原理來(lái)測(cè)定路面構(gòu)造深度大小的。激光紋理儀可高速連續(xù)測(cè)量瀝青路面的表面紋理輪廓,可以快速得到連續(xù)的縱向表面構(gòu)造深度。激光構(gòu)造深度儀比較輕便,便于攜帶,也可車(chē)載,并且能實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
(2)采用激光紋理儀測(cè)構(gòu)造深度評(píng)價(jià)瀝青路面施工的離析時(shí),直接測(cè)量結(jié)果是構(gòu)造深度值,不是我們期望的最終結(jié)果,在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中采用它與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造深度值的比值 ,通過(guò)比值來(lái)反映出路面的離析情況。路面離析的地方,粗骨料集中,表面構(gòu)造深度必然較正常情況偏大。攤鋪工藝、機(jī)械設(shè)備性能、料源的穩(wěn)定性等因素都影響混合料的離析程度,根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,可以及時(shí)從這幾方面尋找與分析原因,并加以改進(jìn)。
(3)具體測(cè)試方法為:針對(duì)剛剛施工完成的瀝青路面,先選擇一段長(zhǎng)度100~200m不等的有代表性的路段,然后利用皮尺對(duì)選定的路段區(qū)域進(jìn)行縱向(行車(chē)方向)和橫行(垂直行車(chē)方向)網(wǎng)格劃分。根據(jù)激光紋理儀的工作原理(每10延m一個(gè)結(jié)果) ,把選定的路段區(qū)域劃分為多個(gè)長(zhǎng)(縱向)10m,寬(橫行)1m的小長(zhǎng)方形,利用激光紋理儀測(cè)得各個(gè)小長(zhǎng)方形的構(gòu)造深度值 ,連續(xù)量測(cè)得到路段的多個(gè)這樣的“點(diǎn)”區(qū)域的構(gòu)造深度 ,便形成了對(duì)一塊區(qū)域的檢測(cè) ,然后再采用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方法來(lái)分析評(píng)價(jià)整塊區(qū)域內(nèi)各個(gè)點(diǎn)區(qū)域的離析狀況及其分布,從而達(dá)到對(duì)該塊區(qū)域內(nèi)瀝青路面施工質(zhì)量進(jìn)行控制的目的。通過(guò)采用該方法對(duì)全線數(shù)十次的評(píng)價(jià)的結(jié)果顯示,該方法可有效地識(shí)別離析的位置和程度,并給出量化值。為局部路面補(bǔ)強(qiáng)和返工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
9. 結(jié)語(yǔ)
隨著瀝青道路在我國(guó)的進(jìn)一步推廣,必將在我國(guó)的道路建設(shè)中發(fā)揮重要作用,路面平整度要達(dá)到行車(chē)舒適這一要求,要從路基施工準(zhǔn)備階段就開(kāi)始重視。所有參加公路建設(shè)工程的施工單位,都有義不容辭的責(zé)任,都必須強(qiáng)化施工管理,完善施工工藝和施工方法,提高施工質(zhì)量,使社會(huì)效益和社會(huì)質(zhì)量得到保證。
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[文章編號(hào)]1619-2737(2015)12-25-917