關(guān)鍵篩孔及施工溫度下的瀝青路面施工控制分析

劉 雁

(山西省公路局大同分局，山西 大同 037006)

在我國(guó)的北方地區(qū)，冬季時(shí)間比較長(zhǎng)，而夏季持續(xù)時(shí)間比較短，所以每年的平均最低氣溫只有0 ℃左右，在這些北方地區(qū)的瀝青路面施工中，最佳施工日期主要在6月份～9月份，但是在這一階段施工中，經(jīng)常發(fā)生降雨，這也給瀝青路面施工造成了極大的影響，不利于控制施工質(zhì)量。而北方地區(qū)具有非常獨(dú)特的自然氣候特征，溫度條件比較顯著，所以導(dǎo)致熱拌瀝青混合料路面施工面臨較大的問題和挑戰(zhàn)。在施工過程中，難以管控施工質(zhì)量，而且無法保障混合料的出廠溫度，在攤鋪碾壓瀝青路面的過程中無法有效控制各大程序，無法制定合理的施工組織方案，在選擇瀝青混合料片石料中存在極大的問題，對(duì)于瀝青混合料的配合比例設(shè)計(jì)無法進(jìn)行有效控制，從而給瀝青混合料的拌和以及攤鋪過程造成了極大的影響。因此，必須加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵篩孔和施工溫度下的瀝青路面施工控制進(jìn)行深入研究，才能有效解決施工質(zhì)量控制問題。

1 原材料以及試驗(yàn)方案分析

1.1 關(guān)鍵篩孔的影響試驗(yàn)

以省道馬走線馬市口至瓦窯口改建工程為例，通過收集大量的研究資料發(fā)現(xiàn)，在施工過程中，通過對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)氐氖┕きh(huán)境普遍存在低溫現(xiàn)象，這也對(duì)小梁造成了極大的破壞，破壞了應(yīng)變以及動(dòng)穩(wěn)定度，很容易導(dǎo)致凍融劈裂問題產(chǎn)生，關(guān)鍵篩孔對(duì)瀝青混合料的性能產(chǎn)生極大的影響。

1.2 老化溫度和運(yùn)送時(shí)間的影響試驗(yàn)

在我國(guó)北方地區(qū)，瀝青路面施工中受到自然氣候和天氣特征的影響，施工周期非常短，在施工過程中為了避免受到自然氣候以及天氣的影響，一般在6月份～9月份進(jìn)行施工，所以受到雨熱同期的影響，而且瀝青集料的運(yùn)輸距離比較遠(yuǎn)。許多施工單位在瀝青路面施工過程中，大多把瀝青混合料的出場(chǎng)溫度進(jìn)行提高，這樣才能保障瀝青混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后仍然保留著較高的溫度。通過對(duì)省道馬走線馬市口至瓦窯口改建工程集料級(jí)配以及瀝青材料進(jìn)行綜合分析，并且深入探索了瀝青混合料的老化溫度以及運(yùn)送時(shí)間對(duì)于瀝青路面施工質(zhì)量的影響。

2 關(guān)鍵篩孔和施工溫度產(chǎn)生的影響

2.1 關(guān)鍵篩孔對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量造成的影響

通過進(jìn)行一系列試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，在省道馬走線馬市口至瓦窯口改建工程施工過程中，瀝青混合料的配級(jí)范圍主要呈現(xiàn)出S形分布的趨勢(shì)，而且在設(shè)計(jì)關(guān)鍵篩孔時(shí)，與級(jí)配的下限非常接近。在研究中關(guān)鍵篩孔的通過率一般保持在中值的范圍之下，其中0.075 mm篩孔能夠保持穩(wěn)定的通過率，一般通過率在6%。而瀝青混合料的各種性能指標(biāo)能夠基本達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。但是不同標(biāo)段的原材料特征存在一定的差異，所以造成混合料的整體性能也產(chǎn)生一定的差異。不同標(biāo)段的瀝青混合料配合比能夠達(dá)到統(tǒng)一的水平，其中關(guān)鍵篩孔的孔隙率以及油石比大致相同。通過采用歸一化處理的方法對(duì)不同標(biāo)段的混合料性能指標(biāo)以及關(guān)鍵篩孔通過率進(jìn)行有效處理，最終得出相關(guān)的性能指標(biāo)變化曲線。

通過對(duì)曲線指標(biāo)進(jìn)行研究分析發(fā)現(xiàn)，混合料主要性能以及關(guān)鍵篩孔趨勢(shì)在性能上存在一定的影響性。其中0.075 mm以及4.75 mm通過率和低溫小梁數(shù)值的變化非常接近，由此可以發(fā)現(xiàn)控制這兩個(gè)篩孔將對(duì)瀝青路面的施工質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。同時(shí)，9.5 mm和4.75 mm的篩孔也會(huì)給凍融劈裂以及浸水馬歇爾指數(shù)造成非常大的影響。其中2.36 mm以及0.075 mm的篩孔將在一定程度上影響穩(wěn)定度。所以在瀝青路面施工過程中，必須合理設(shè)計(jì)混合料配合比，嚴(yán)格控制關(guān)鍵篩孔的孔徑，才能有效控制施工質(zhì)量。由于我國(guó)的偏遠(yuǎn)北方地區(qū)，地理環(huán)境溫度普遍非常低，所以在設(shè)計(jì)瀝青路面混合料的過程中，需要重點(diǎn)考慮低溫性能的影響因素，其中重點(diǎn)要控制9.5 mm,0.075 mm以及4.75 mm的關(guān)鍵篩孔通過率，這樣才能保障瀝青混合料的整體性能。

2.2 熱老化時(shí)間以及溫度造成的影響

通過試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在熱老化時(shí)間不斷增長(zhǎng)之后，155 ℃的瀝青混合料將會(huì)逐漸降低穩(wěn)定度，然后不斷升高穩(wěn)定度，最終使混合料的空隙率不斷降低，在2 h～3 h之間，各項(xiàng)流值并不會(huì)呈現(xiàn)出較大的變化，但是在4 h之后，混合料的熱老化時(shí)間將逐漸增長(zhǎng)，并且在整體性能上呈現(xiàn)較大的波動(dòng)變化。其中混合料的穩(wěn)定度以及流值在不斷擴(kuò)大，由此發(fā)現(xiàn)瀝青混合料的剛性將逐漸增強(qiáng)，但是混合料的柔性將逐漸變差，這也說明瀝青混合料的低溫性能無法滿足施工要求。當(dāng)瀝青混合料的流值逐漸增大之后，將發(fā)現(xiàn)瀝青的粘性會(huì)不斷變差，其變形系數(shù)也將逐漸擴(kuò)大，在瀝青路面施工中運(yùn)用混合料，容易產(chǎn)生松散的問題，而且在混合料的空隙率減小之后，會(huì)造成瀝青路面出現(xiàn)超密的問題。

隨著瀝青混合料的溫度不斷增高，老化時(shí)間逐漸增長(zhǎng)之后，將會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的空隙率不斷降低，而且會(huì)逐漸提升混合料的穩(wěn)定度。當(dāng)老化時(shí)間達(dá)到2 h之后，混合料的流值將持續(xù)升高，直到溫度上升到160 ℃左右，才會(huì)逐漸降低流值，但是在3 h左右，混合料的流值會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)幅度，由此可以說明，當(dāng)老化時(shí)間達(dá)到3 h，將會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料出現(xiàn)最大的變形波動(dòng)，因此，在瀝青路面施工中，必須嚴(yán)格控制瀝青混合料的老化時(shí)間，最好把瀝青混合料的老化時(shí)間控制在3 h以內(nèi)，才能達(dá)到良好的施工效果。此外，在老化溫度處于140 ℃～160 ℃之間，瀝青混合料的變化指標(biāo)將達(dá)到最大的狀態(tài)，所以說這一時(shí)間內(nèi)瀝青混合料對(duì)于老化具有比較強(qiáng)的敏感度，因此，需要把瀝青混合料的老化溫度嚴(yán)格控制在160 ℃以內(nèi)。

3 瀝青路面施工控制措施

當(dāng)前，在許多北方地區(qū)瀝青路面施工過程中，沒有進(jìn)行科學(xué)、合理的施工組織設(shè)計(jì)，而且對(duì)于瀝青路面的總運(yùn)輸能力沒有進(jìn)行充分考慮，所以造成瀝青路面鋪筑現(xiàn)場(chǎng)中經(jīng)常發(fā)生等料的問題。而且在運(yùn)料車裝料的過程中，沒有排列出合適的順序，容易使放料工作中出現(xiàn)混合料離析的問題。此外，在拼接兩幅路面的過程中，沒有制定有效的處理方案，很容易導(dǎo)致污染以及松散的問題出現(xiàn)，必須通過人工補(bǔ)料解決問題，很容易影響整體施工質(zhì)量。因此，在進(jìn)行瀝青混合料路面工程施工中，作為施工人員，必須嚴(yán)格避免各個(gè)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的粗放式施工問題，必須小心謹(jǐn)慎地完成各個(gè)環(huán)節(jié)的施工操作，避免在運(yùn)輸集料以及攤鋪集料中出現(xiàn)問題，而且要控制各項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用，確保施工規(guī)范。

此外，在瀝青混合料攤鋪施工中，需要嚴(yán)格控制和應(yīng)用各項(xiàng)施工工藝，才能使瀝青路面的壓實(shí)度以及整體質(zhì)量得到有效提升，具體需要從這幾個(gè)方面入手：第一，需要嚴(yán)格控制瀝青混合料的攤鋪溫度，充分考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)的氣溫，攤鋪路面的溫度，自然天氣變化以及混合料的運(yùn)輸距離、方式，只有控制這些條件，才能達(dá)到良好的施工效果。第二，在施工開始之前，必須進(jìn)行基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，才能獲得最佳的施工參數(shù)，以此來保障施工更好地開展。第三，需要不斷改進(jìn)和優(yōu)化攤鋪碾壓工藝，加強(qiáng)采用雙鋼輪壓路機(jī)以及膠輪壓路機(jī)的組合碾壓施工工藝技術(shù)，才能使瀝青路面的壓實(shí)率更高，瀝青路面的整體質(zhì)量更穩(wěn)定。

4 結(jié)語

我國(guó)的地理環(huán)境復(fù)雜多樣，在各個(gè)地區(qū)進(jìn)行瀝青路面施工過程中，必須充分檢驗(yàn)瀝青混合料的關(guān)鍵篩孔，嚴(yán)格控制施工溫度的影響，制定完善的施工方案，選擇合適的施工工藝，才能有效控制瀝青路面施工質(zhì)量。

[1] 李寅生.施工溫度在瀝青路面施工中的變異性分析[J].工程技術(shù)(全文版),2016(10):111.

[2] 郭 剛.溫度控制在改性瀝青混凝土路面施工中的應(yīng)用分析[J].黑龍江交通科技,2015,38(2):48-49.