瀝青穩定碎石基層施工工藝研究

胡曉芬

(邯鄲市交通局公路勘察設計院)

1 瀝青穩定碎石混合料的拌和

(1)瀝青穩定碎石基層混合料采用間歇式拌和機拌和,拌和機應能防止礦粉飛揚散失,并有檢測拌和溫度、自動打印裝置和除塵設備。

(2)開機前先檢查瀝青溫度是否達到要求,其溫度要求見表 1。然后開機空運行,干燥筒預熱,檢查各部分機械、儀表是否運轉正常,完畢后方可試拌白料,檢查儀表所打印的資料是否符合設計要求。

(3)符合要求后,加入熱瀝青試拌,混合料拌和時間以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青膠結料為度,同時檢測瀝青混合料的油石比、礦料的級配以及溫度是否達到設計要求,否則應進行調整,直到所拌混合料完全符合設計要求。

(4)拌和后的瀝青混合料必須均勻一致,無花白、無粗細集料離析和結團現象,達到出場溫度方可出場。瀝青混合料的出廠溫度采用數字顯示插入式熱電偶溫度計檢測。

(5)混合料不得在儲料倉中儲存過夜。

表1 瀝青穩定碎石瀝青混合料拌和溫度

2 瀝青穩定碎石混合料的運輸

采用自卸汽車運輸,其載重量不低于 16t,在運輸車裝料前應檢查各部件是否正常,是否清潔干凈,以免污物帶入鋪筑面。為防止混合料粘結車廂,在車廂內人工噴灑1∶3 (m柴油:m水)的薄層油水混合液。距離較遠或氣溫較低時,運輸車加蓋篷布,以利于保溫和避免污染環境。一般采用5cm以上的巖棉對四周及后擋板進行加厚保溫,中間留一個孔以方便于插入溫度計進行溫度檢查,車頂采用帆布及棉被覆蓋以防止熱量散失。

拌和機向運料車放料時,汽車應前后移動,分三次按“品”字型裝料,以減少粗集料的分離現象,若儲料斗距車斗底板過高,可適當升高運載車或降低出料口高度,避免混合料裝車離析。運料車進入攤鋪現場后,輪胎上不得沾有泥土等可能污染路面的臟物,否則宜設水池洗凈輪胎后進入工程現場。運料車到達鋪筑現場由現場質檢員進行混合料的溫度及外觀的檢查,填寫檢查記錄,溫度過低的或已經結成團塊、已遭雨淋的材料不得攤鋪。卸料過程中應聽從指揮,做到倒車迅速、準確,在攤鋪機前 20～30mm處停車,不得撞擊攤鋪機,卸料過程中掛空擋,由攤鋪機推動前進。

3 瀝青穩定碎石混合料的攤鋪

由于瀝青穩定碎石混合料粒徑相對較粗,若施工現場風速較大,在運輸和攤鋪過程中溫度很容易降低,如果控制不好,很容易造成瀝青穩定碎石混合料的離析,因此,如何防止離析是瀝青穩定碎石混合料施工的關鍵。為了防止混合料溫度的不均勻以及混合料的離析,攤鋪時宜采用轉運車,將混合料從運料車轉運至攤鋪機上。將混合料從轉運車卸入攤鋪機時,高度不可過高。避免混合料溫度的散失及離析的產生。

混合料攤鋪應連續、均勻、穩定地進行。攤鋪機的攤鋪速度根據拌和機的產量、施工機械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度予以調整選擇,控制在1.1～1.3m/min。做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。用機械攤鋪的混合料未壓實前,施工人員不得進入踩踏。只有在特殊情況下,如局部離析,需要在現場主管人員指導下,允許用人工找補或更換混合料,缺陷較為嚴重時應予鏟除,并調整攤鋪機或改進攤鋪工藝。瀝青穩定碎石基層第一層攤鋪厚度采用鋼絲引導的高程控制方式。每 5m設一鋼絲架。采用兩臺攤鋪機實施攤鋪施工,兩機前后間隔距離控制在3～5m。

攤鋪機應調整到最佳工作狀態,熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內保持一致,避免攤鋪層出現離析現象。為消除瀝青面層內隱形裂縫,攤鋪時用熨平板和振搗夯進行預壓。攤鋪溫度不低于 140℃。攤鋪時檢測松鋪厚度是否符合試鋪段規定要求(松鋪系數1.20～1.30),以便隨時進行調整。攤鋪前,熨平板應預熱至規定溫度。攤鋪機熨平板必須拼接緊密,不許存在縫隙,防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。攤鋪遇雨時,立即停止施工,并清除未壓成型的混合料。遭受雨淋的混合料應廢棄,不得卸入攤鋪機攤鋪。

4 瀝青穩定碎石混合料的壓實

(1)碾壓方式選擇。碎石成型方式包括重型碾壓法和振動碾壓法兩種。理論分析和現場試驗表明,重型碾壓法使碎石容易破碎,從而破壞原有級配,影響彈性模量的增加。另外,重型碾壓的碎石的密實度也不如振動碾壓,對模量的提高也不利。通過試驗路對級配碎石基層碾壓工藝的研究分析表明,采用振動壓路機和膠輪壓路機聯合碾壓可以達到較好的碾壓效果。

(2)碾壓原則。級配碎石層的碾壓施工應遵循“先輕后重、先弱后強、先慢后快、先邊緣后中間”的原則。直線和不設超高的平曲線段,應由外側路肩向內側路肩進行碾壓。設超高的平曲線段,由內側路肩向外側路肩進行碾壓。對于級配碎石層應根據其厚度、層位以及級配類型采用不同的碾壓組合方式,碾壓時應以 12t以上的振動壓路機和重型輪胎壓路機為主,鋼輪靜碾為輔,三種壓路機交叉作業,充分發揮各種壓路機的性能。其中振動碾壓應控制振動頻率、振幅以及速度,壓路機的起動、停止、變速要平穩,所有碾壓均應控制速度,每層的壓實厚度一般不宜超過 20cm。

(3)碾壓工藝。碎石的碾壓難點不在于壓實度的高低,而在于嵌擠結構的形成,碎石的壓碎率小,壓實度能夠滿足要求。弱振通常有利于結構層中間到表面這部分的密實,強振通常最有利于結構層中間到層底這部分的密實,而膠輪可以使級配碎石顆粒發生搓揉,重新就位。因此將振動壓路機的弱振、強振以及膠輪碾壓的這些特性有效的結合起來才能夠實現級配碎石最有效的碾壓。對于級配碎石材料,開始宜先靜壓,使其大體穩定并具有一定的密實度;接著宜用弱振、強振,使結構層內部密實,降低空隙率;最后采用膠輪碾壓,使結構層從內部到表觀更加密實。

當混合料攤鋪完畢并整形后,混合料的含水量等于或略大于最佳含水量 1%左右時,可開始碾壓。初壓時,應使用12t以上鋼輪壓路機碾壓,后輪應重疊 1/2輪寬,后輪必須超過兩段的接縫處。后輪壓完路面全寬時,即為 1遍。每層的壓實厚度不應超過 15～18cm;復壓時,應使用重型振動壓路機和輪胎壓路機交叉作業,每層的壓實厚度可達20cm,后輪也應重疊 1/2輪寬,雙輪壓路機則為 20～30cm。后輪必須超過兩段的接縫處。此時振動壓路機可邊灑水邊碾壓至壓實面穩定;終壓時,采用光面壓路機靜壓整平或膠輪壓平即可。壓實機械組合及碾壓溫度如表 2所示。

表2 壓實機械組合及碾壓溫度

碾壓應一直進行到達到要求的密實度為止。一般需碾壓 6～8遍,應使表面無明顯輪跡。壓路機碾壓時頭兩遍采用1.5～1.7km/h為宜,以后用2.0～2.5km/h。路面兩側應多碾壓 2～3遍。凡含土的級配碎石層都應進行滾漿碾壓,一直到碎石層中無多余細土泛到表面為止。

5 接縫處理

(1)橫縫的處理。兩作業段的銜接處應搭接拌和。第一段拌和后,留 5～8m不進行碾壓,第二段施工前,前段留下未壓部分與第二段一起拌和整平后進行碾壓。但應注意未壓部分混合料的含水量,必要時采用人工補充灑水,使其含水量達到規定的要求。

(2)縱縫的處理。采用兩臺攤鋪機成梯隊聯合攤鋪方式的縱向接縫,應在前部已攤鋪混合料部分留下 10～20cm寬暫不碾壓作為后高程基準面,并有 5～10cm左右的攤鋪層重疊,以熱接縫形式在最后做跨接碾壓以消除縫跡,上下層縱縫應錯開15cm以上。

6 結 語

為了防止溫度和運輸車輛卸料時發生離析,瀝青穩定碎石施工時應使用瀝青轉運車,通過實踐,表明采用瀝青轉運車后,能有效地減少瀝青穩定碎石混合料的離析現象。壓實是影響瀝青穩定碎石路用性能的關鍵,應根據實際情況,采取有效措施保障瀝青穩定碎石混合料的壓實。

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