陳敏剛
(武漢大學土木建筑工程學院,湖北 武漢 430072)
熱接縫技術一般是在使用兩臺以上攤鋪機并列同時施工時采用的,此時兩條毗鄰攤鋪帶的混合料都還處于壓實前的熱狀態,碾壓時碾輪的大部分在熱料車道上,在未壓實車道鄰近接縫處多耙一些料,這樣碾壓后就有一個較高的密度。同時大約152mm 重疊在冷料車道上。初壓采用振動壓路機壓實兩遍(前進和后退),碾輪都要與冷料車道重疊152mm,輪碾機從未壓實車道一側進行碾壓。所以縱向接縫易于處理得好,連接強度較好,毗鄰攤鋪帶的搭接寬度可較小。在接縫處理中,采用全幅攤鋪,雖然可以消除縱向接縫,但瀝青混合料容易產生離析,且容易受供料水平的限制,并不是實用的辦法。梯隊作業時縱縫采用熱接縫,如果現場條件允許,在碾壓及時、連續的條件下,的確為一理想的縱縫處理技術,被認為是最有效的方式。
冷接縫技術是指新鋪層與經過壓實后的已鋪層進行拼接,當半幅施工不能采用熱接縫時方采用。第一遍碾壓采用靜壓模式,只碾壓到離前一條攤鋪帶邊緣約20cm~30cm 處,碾輪大約壓上熱料車道152mm,這種方法被認為在接縫處產生“擠壓”效果。第二遍(后退)在原路線上采用振動壓實模式。在攤鋪新鋪層時,對已鋪的攤鋪帶接縫處邊緣應整修垂直。碾新攤鋪帶時,也要事前將其接縫邊緣鏟齊。
它是一種自動接縫技術,是接縫技術的一次革新。它由一個約75cm的靴形設備組成,安裝在熨平板的側面,用于將接縫處的多余混合料擠到熨平板前面。在攤鋪機的一側安裝一個反沖板,即可自動完成混合料的搭接。這種方法也是從未壓實車道進行接縫的碾壓。如果正確使用接縫機可確保高密度和在接縫處良好的集料嵌鎖。
切削盤技術是在混合料還是塑性的時候,將已壓實車道的無側限的低密度邊切削20~50mm。一個直徑254mm的切削盤可以安裝在一個中間的碾輪上,也可以安裝在平地機上。切削得到的邊緣垂直面要在鋪設相鄰的混合料之前加一粘層,這種技術可以使縱縫密度提高,但是抗拉強度并沒有明顯提高。
如果采用2 臺攤鋪機成梯隊攤鋪,而且都卸半車料時,在停工前現場施工人員要注意用調節手柄調節熨平板的高度,使攤鋪厚度增加2mm,同時要觀察螺旋輸料器內和熨平板前部混合料的數量,盡可能使2 臺攤鋪機攤出一個垂直于路面中線的整齊斷面。待鋪筑層碾壓結束后,在橫斷面5 個位置沿路面縱向放置3m 直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處為橫接縫位置。
用混凝土切割機沿確定的橫斷面將瀝青混凝土斜向切割成垂直斷面,把浮漿及殘留物用高壓水沖洗干凈,待新鋪瀝青混凝土接觸面晾干后再沖刷粘結瀝青。如果急于施工,沖刷水可用棉絮吸干或用噴火器吹干。
先將攤鋪機停置于接縫處,使熨平板前緣位于切口處約5~10cm的位置,沿切口方向在熨平板下墊3 塊木板,其厚度比松鋪厚度大2mm,然后預熱熨平板。一般情況預熱時間為30~40min,使熨平板表面溫度大于135℃,若是改性瀝青混合料,預熱溫度相應提高。如果熨平板預熱溫度不夠,攤鋪時將會造成攤鋪面拉裂或產生推移,影響接縫處的平整度和壓實度。
攤鋪過程中,攤鋪機應勻速駛離接縫處,同時要注意熨平板前的混合料高度應略高于螺旋輸送器的軸心線,螺旋輸送器轉速要均勻穩定。如果刮板供料不足,將會使螺旋輸送器阻力減小,使螺旋變速運轉,增加螺旋輸送器葉片的磨損,同時也改變了熨平板受力平衡,使鋪層厚度產生不勻,影響壓實度和平整度。如果輸料器中部的混合料滿足堆料要求而兩端未滿足,可采用人工填料,使攤鋪厚度在橫向一致。
攤鋪機駛離接縫后,原鋪筑瀝青混凝土會粘附新混合料的殘渣,應立即用人工鏟除干凈,以免污染原路面。
瀝青混凝土的碾壓成型工藝相當于水泥混凝土的養護。在瀝青混凝土路面施工工序中,攤鋪是影響平整度的主要工序,而碾壓是影響壓實度最關鍵的工序。要擺正平整度和壓實度的關系,一定要在確保壓實度的前提下努力提高平整度,不應片面追求平整度而造成壓實度不足,導致路面早期破壞。提高瀝青路面接縫的平整度可以從以下面幾方面著手。
壓實遍數是指壓路機往返全面碾壓一遍,但在實際操作過程中,究竟壓了多少遍很少有人說清楚。為提高壓實效果,應把重點放在壓實工藝控制上,如果工程中所有的壓路機手都認真按操作要求碾壓,現場施工員嚴格按試驗路確定的工藝執行,壓實度一般能達到。需要說明的是,壓實遍數是在控制溫度范圍內的壓實次數,低于控制溫度的碾壓叫超壓,超壓易將骨料壓碎,破壞路面結構,影響壓實度,同時骨料壓碎后也改變了原有設計配合比。
碾壓效果是靠調整頻率和振幅來實現的,頻率太低或碾壓速度過快相當于跳躍式前進,會影響到路面的平整度。在相同的頻率下,不同振幅的壓實效果可能相差很大。施工中所選擇的頻率和振幅取決于攤鋪層厚度,厚度大的宜選擇較小振幅,如果選擇的振幅過大,會加大激振力而導致石料破碎,影響平整度。
3.3.1 靜碾壓
首先用雙鋼輪壓路機進行橫向靜碾壓,壓路機開始在原路面上,逐漸向新鋪路面碾壓,第一次碾壓進入新鋪料10~15cm,接著每碾壓一遍向新鋪混合料推進20cm,直到新鋪層全部被碾壓。但在距離橫向接縫處前進方向2m 左右往往會產生低洼,影響平整度,產生跳車現象。分析原因,有如下幾點:一是橫向接縫處先用壓路機進行橫壓,然后再縱向壓,在縱壓遍數沒有減少的情況下加上橫壓,就產生多壓,而不是超壓,相應壓實厚度減薄;二是攤鋪機起步速度不均勻;三是輸料器開始送料時中部和外端(兩側)不均勻;四是壓路機起步速度不均衡。鑒于以上原因,可采取如下措施:一是按規范要求在橫向碾壓結束后立即進行縱向碾壓,在縱向碾壓過程中檢測平整度,如果未達到要求,立即用人工加鋪料進行碾壓;二是在壓路機橫向碾壓時鋼輪全部落位新鋪路面范圍內,減少縱壓遍數;三是在接縫處前進方向2m 范圍以內減少壓路機振動遍數,但是該措施很難控制。因此,一般采用前2 項措施,易于取得良好的效果。
3.3.2 振動碾壓
壓路機由冷路面逐漸過渡到熱路面上橫壓后,根據接縫處溫度的變化,實施振動壓實,以提高橫向接縫的壓實度。在振動碾壓過程中用3m 直尺檢查接縫處平整度,如果不滿足要求,找出最高點位置后,用雙鋼輪壓路機實行斜壓。
3.3.3 溫度控制
混合料的溫度是橫向接縫碾壓的關鍵,溫度過高,很容易產生混合料推移,使新鋪層出現裂紋;溫度太低,橫向接縫又不易壓實,容易造成路面早期破壞。橫接縫碾壓溫度最好控制在低于正常碾壓溫度5~10℃為宜。
目前,瀝青混凝土路面的縱、橫向接縫仍是一個薄弱環節,接縫跳車或開裂是一種常見病。對于橫向接縫用平接縫還是斜接縫,不能一概而論。平接縫易控制好平整度,但連續性較差,易開裂。而斜接縫易搭接不好,形成接頭跳車。瀝青混凝土路面施工接縫質量控制的好壞,既影響行車舒適程度,又反映了施工隊伍的水平。我們應采用合理的施工工藝,做好充分的技術準備,進行嚴格科學的管理,控制好瀝青混凝土路面施工接縫處理質量,保證路面施工平整度。
[1]殷岳川.《公路瀝青路面施工》人民交通出版社.
[2]公路瀝青路面施工技術規范(JTG F40-2004).