董憶平
(云南大理白族自治州子龍機械化工程公司,云南,大理,671000)
關于瀝青路面施工攤鋪質量的控制探討
董憶平
(云南大理白族自治州子龍機械化工程公司,云南,大理,671000)
我國交通現代化建設的迅猛發展,高速公路建設取得舉世矚目的成就,但隨著高速公路建設不斷發展,日常交通量的劇增、輪胎氣壓和軸載的增加,高速公路路面正面臨嚴重的考驗。當然隨之發生的一些工程質量問題也引起社會各界的高度重視。本文主要探討了高速公路施工路面攤鋪質量的控制措施。
高速公路;攤鋪;質量控制
1、瀝青質量控制
路用瀝青所處的環境十分復雜,長期日曬雨淋,又受到車輛荷載的長期反復作用,因此,要求路用瀝青具有一定的性質來抵抗環境的影響。
2、礦料質量控制
對于礦料進行質量控制時應該注意以下幾點:
(1)礦料應該石質堅硬、耐磨、潔凈、干燥、無風化、無雜質,并且具有適當的級配,以及良好的顆粒形狀,要求以接近立方體、多棱角為宜,扁平、細長顆粒含量不能過多。
(2)礦料表面應具有一定的粗糙度,以提高內摩阻角和用作表面磨耗層時提高抗滑性,構造粗糙的礦料同瀝青拌和時的和易性差,但涂覆后瀝青膜容易保持,光滑表面雖容易拌和,但是瀝青膜也易于剝落。
3、瀝青混合料質量控制
(1)高溫穩定性:瀝青混合料的強度和抗變形能力隨溫度的變化而變化。溫度升高時,瀝青的粘滯度降低,礦料之間黏結力削弱,導致強度與抗變形能力降低。因此,高溫季節,在行車荷載的重復作用下,路面易出現車轍、波浪、推移等病害。此外,在瀝青中摻入天然橡膠、合成橡膠、聚異丁烯、聚乙烯等聚合物,也能獲得較好的高溫穩定性。
(2)低溫抗裂性:隨著溫度的降低,瀝青的粘滯度增高,強度增大,但變形能力降低,并出現脆性破壞。因此選材上應選用稠度較低、溫度敏感性低、抗老化能力強的瀝青。在瀝青中摻入橡膠等高聚物,也能大大提高混合料的低溫抗裂性能。
(3)耐久性:在自然因素的長期作用下,要保證路面具有較長的使用年限,必須具備較好的耐久性?,F行規范采用空隙率(或飽水率)、飽和度(即瀝青填隙率)和殘留穩定度等指標來表示耐久性。瀝青混合料的空隙率的大小與礦料骨料的級配、瀝青材料的用量以及壓實度等有關。
(4)抗滑性:為提高其抗滑性,配料時應特別注意粗礦料的耐磨光性(用磨光值檢驗),應選擇硬質有棱角的礦料。瀝青的用量對抗滑性影響非常敏感,瀝青用量超過最佳用量的0.5%即可使抗滑系數明顯降低。如果所用瀝青混合料的高溫穩定性不佳,路面易出現車轍和泛油現象,也會使抗滑性下降。
(5)抗疲勞性:抗疲勞性是瀝青混合料抵抗荷載重復作用的能力。影響抗疲勞性能的主要因素有:瀝青的質量與含量、混合料的搴隙料、礦料的性質及級配。
(6)工作性(施工和易性):工作性是指瀝青混合料攤鋪和碾壓工作的難易程度。影響工作性的首先是混合料的級配情況。此外,瀝青的等級以及混合料中的瀝青用量,都可能影響工作性,當瀝青用量過少,或礦粉用量過多時,混合料容易變得疏松不易壓實。反之,如瀝青用量過多,或礦粉質量不好,則易使混合料粘結成團,不易攤鋪。
混合料的離析通常分為集料離析和溫度離析兩類。溫度離析是由于混合料內外溫度不均造成的,集料離析的產生原因則復雜得多,筆者認為在高速公路攤鋪過程中應從以下一些方面對混合料的離析進行控制:
1、全路幅一次攤鋪時。容易造成離析和壓實不足,因此攤鋪寬度不宜過大。分路幅多次攤鋪時,縱向接縫處兩側粗料較多,且難以壓實,平整度也不好。所以當采用分路幅多次攤鋪時,應采用多臺攤鋪機成梯隊作業的方式。同時應正確操作受料斗翼板,嚴禁受料斗內死料過多和翻轉過速,盡可能保持攤鋪機料斗內的余料均勻,保證連續均勻供料。
2、選擇振動系統的最佳振幅和振頻,可控制混合料的離析。振幅過大、振頻過高,會造成集料壓碎、細料上浮和泛油現象。振幅過小,振頻過低。則初密實度低,不利于壓實作業。
3、調節料位傳感器,使螺旋布料器的轉速盡可能均勻,保持熨平板前料位均勻一致。確保螺旋布料器通道內的混合料左右流動通暢,攤鋪過程中混合料處于螺旋布料器直徑2/3的高度,建議采用具有大直徑、低轉速螺旋布料器的攤鋪機,降低螺旋布料器的高度,并使混合料的高度超過螺旋布料器,這樣可以提高螺旋布料器的輸送率,降低轉速,減小不同粒徑顆粒之間的慣性差異。
4、布料器的端部距熨平板邊緣以15~2 cm為宜,距離過大時,容易在熨平板前堆積死料,溫度降低后會成團塊狀脫落,進入攤鋪層后形成密實度不均,不易壓實。距離過小時,會造成供料不足,大粒徑骨料不易進入熨平板下,也會損壞下承層。
5、在往運料車車廂內裝載改性瀝青混合料時,為減少改性瀝青混合料的粗細顆粒離析現象,應縮短出料口到車廂的卸料距離。往車廂內裝一斗料,車就移動一次位置。在非高溫季節施工時用篷布覆蓋改性瀝青混合料,以保持改性瀝青混合料的溫度。在雨季施工時,運料車必須設有防雨篷布。連續攤鋪過程中,運料車在攤鋪機10~30cm處停住,不得撞擊攤鋪機。卸料過程中運料車掛空擋,靠攤鋪機推動前進。
1、改性瀝青混凝土壓實度的重要意義
碾壓是保證改性瀝青混凝土的質量,使其物理力學性質和功能特性符合設計要求的重要環節,也是改性瀝青面層施工的最后一道重要工序。合適的符合要求的碾壓既能使改性瀝青面層達到高的壓實度,又能使改性瀝青面層有良好的平整度。
2、影響壓實效果的因素
碾壓時改性瀝青混凝土能達到規范規定的壓實度主要與以下因素有關:碾壓溫度、碾壓層的厚度、碾壓機械配備等。
3、碾壓程序
瀝青混凝土面層的碾壓通常分三個階段進行,即初壓、復壓和終壓。
(1)初壓
第一階段初壓習慣上常稱作穩壓階段。由于改性瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經過初步夯實,而且剛攤鋪成的混合料的溫度不低于160℃,因此只要用較小的壓實功能就可以達到和穩定壓實效果。擬用6t~8t的雙輪振動壓路機以2km/h左右的速度進行碾壓2~3遍。碾壓時驅動輪在靜靜壓勻速前進,后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛并振動碾壓。
(2)復壓
第二階段復壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規定的壓實度。因此,復壓應該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進行。復壓期間的溫度不應低于130℃。通常用雙輪振動壓路機(用振動壓實)和16t以上的輪胎壓路機,適時先后進行碾壓。碾壓遍數參照鋪筑試驗段時所獲得的碾壓遍數確定,通常不少于8遍。碾壓方式與初壓相同。
(3)終壓
第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步,由于終壓要消除復壓過程中表面遺留的不平整,因此,瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機,并應緊接在復壓后面進行。終壓結束時的溫度不應低于瀝青面層施工規范中規定的70℃;應盡可能在較高溫度(如不低于80℃)下結束終壓。
瀝青路面的平整度是路面使用品質與行車質量的重要指標之一,為了使瀝青面層達到預期平整度,那么瀝青混合料的攤鋪工藝至關重要,而緩慢、連續、均勻、不間斷的攤鋪是提高路面平整度重要的措施,因此在操作過程中應注意以下幾個方面:
1、目前使用的攤鋪機大都有自動找平裝置,攤鋪是按照預先設定的基準來控制,但一些施工單位往往不夠重視或由于高程的操作誤差,形成基準控制不好,基準線因張力不足或支承間距太大而產生撓度,使面層出現波浪。掛線高程測量不準,量線失誤或樁位移動,都會通過架設在鋼絲線上的儀表反映在攤鋪路段上,造成路面高低起伏。運用自動找平裝置,需要由一個準確的基準面(線),通常有基準線鋼絲法、滑撬法、平均梁法和聲納法。
2、攤鋪過程應保持連續,否則停頓處就可能不夠平整。供料跟不上往往造成攤鋪中斷,因此拌合能力應與攤鋪能力相匹配,盡量做到攤鋪過程不停機,如發生短暫斷料時,攤鋪機應停止振搗并接通熨平板加熱器,保證攤鋪溫度負荷要求。而攤鋪機速度的變化一方面會導致熨平板受力系統的破壞,引起熨平板的卜下浮動,造成路面平整度降低,另一方面單位面積的混合料受到的振搗次數也會變化,勢必導致混合料的初始密實度不同,壓實后的路面平整度受到影響。
3、自卸車與攤鋪機的配合足保證路面平整度的重要因素,必須防止自卸車撞擊攤鋪機,撒落在攤鋪機履帶下的料成及時清除。自卸車應在攤鋪機前10~20cm處停住并掛空擋,由攤鋪機推動自卸車同步前進,卸料完畢后自卸車駛離攤鋪機??紤]到拌合機的拌合能力及混合料的運輸距離,為保證勻速、不間斷的連續攤鋪,攤鋪速度一般不超過3~4m/min,甚至可放慢到l~2m/min,以保證攤鋪機勻速、連續工作,既能保證壓實度又能提高平整度。
4、SBS改性瀝青混合料在高溫狀態下主要靠粗集料的嵌擠作用,可適當提高夯錘的振搗頻率以提高混合料的預壓效果,使剩余壓實系數較小,碾壓痕跡也較小,進而保證路面的平整度。
我國的瀝青路面施工質量還遠不能滿足公路建設的需要,施工過程中還存在種種質量問題。在高速公路瀝青路面施工中,攤鋪施工是保證整個路面施工質量的重要基礎。實踐告訴我們,只有對施工作業進行精密的設計安排,選擇精良設備,施工工藝,嚴格加強施工管理,才能確保工程的質量、行車的安全。
TU658
1674-3954(2011)03-0115-02