
摘 要:近年來,隨著城鎮化建設的進一步加快,我國城市道路越來越多地采用瀝青道路。城市瀝青道路壓實度影響的因素很多,文章通過分析主要的影響因素,要提高壓實度,要從原材料的質量檢驗、配合比的改進,攤鋪密實度的提高及有效壓實時間的控制來提高瀝青面層的壓實度,進而提高瀝青路面的性能。
關鍵詞:混合料性能的影響;壓實度的影響;溫度的影響
中圖分類號:U416.17 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)21-0168-02
由于城市瀝青道路在設計、施工環境和條件與高速公路有很大的不同,城市瀝青路面壓實度的影響因素較多。主要有三部分:①瀝青混合料的性能;②攤鋪壓實設備參數;③溫度對壓實效果的影響。
1 瀝青混合料性能的影響
瀝青路面的材料主要有瀝青、集料、礦粉、纖維素等。城市施工企業拌合廠原材料的來源較多,每個石料廠原料也有變化,所以每批瀝青混合料的變化較大,原料的變化會影響混合料的性能穩定。由于城市道路的等級低于高速路,造成多年來拌合廠對原材料質量檢驗的重視性不夠,直接影響到混合料的性能。隨著城市道路交通流量的加大,道路等級不斷提高,對于混合料的性能要求也在不斷提高。
1.1 原材料質量的影響
合格的原材料是保證瀝青混合料性能的基礎。拌合廠應對原材料按批次或來源按照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG-F40-2004)的規定檢驗,按照要求分類堆放存儲,按規定在生產中加大每一步的檢測和實驗,使瀝青料的質量能達到穩定、符合要求。對于瀝青、石料、礦粉等主要原材料要加強對材料供應方的評價和更新。對進場的原材料每批次進行檢驗并作好記錄,及時發現問題,對于不合格的材料要堅決予以退場。
1.2 瀝青料配合比影響
城市道路瀝青混合料的配合比設計目前仍以體積指標設計,配合比中各項原材料和參數都是有變化的,有些變化較大,不利于混合料性能的穩定。通過對原材料和參數的控制,使配合比中原材料的波動在允許的范圍內,混合料能相對穩定的生產,具備穩定的性能,使瀝青混合料易于壓實,更好地滿足設計要求。
2 設備對壓實度的影響
2.1 攤鋪設備對壓實度的影響
攤鋪機對壓實度的影響在于攤鋪機的夯錘和振動的同時使用可以大幅提高攤鋪面層的初級密實度,有效的減小溫度的降低速度和降低壓路機碾壓時推移程度,為壓路機在較高溫度下高效碾壓爭取時間,保證更好的壓實效果。攤鋪機攤鋪后的密實度基本上可以達到80~90%,但是由于城市道路瀝青面層的施工轉場頻繁,每次都需要進行拼裝,有些操作人員往往在拼裝熨平板時為省事,不按要求安裝振動聯軸器,或是人為關閉振動,攤鋪時僅有夯錘在工作,造成攤鋪面層的初級密實度較低。夯錘和振動的參數一般在薄層、礦料粒徑小時選用短行程;反之,層厚、礦料粒徑大時應選長行程。城市道路瀝青面層每層的厚度在4~8 cm,一般夯錘行程選5,夯擊頻率選15~25 Hz,振動頻率選4~7。在城市道路瀝青面層施工中必須合理的選擇夯錘和振動的參數,保證兩者在施工中壓實效果,提高攤鋪密實度。另外,攤鋪機速度的變化也會影響面層單位面積的壓實度。攤鋪速度較慢時單位面積受到的振動和夯擊次數多,密實度好。反之,單位面積受到振動和夯擊的次數少,密實度差些。所以攤鋪機在施工中要保證勻速穩定的攤鋪速度,如果速度發生變化,也應及時調整夯錘和振動的頻率。
2.2 壓實設備對于壓實度的影響
①碾壓速度是保證瀝青路面壓實度的一個重要因素。根據速度和壓實度的理論表明,碾壓速度在1.5 m時只需要6遍壓實度就可以達到98%,如果碾壓速度大于6 mm,即使10遍也僅能達到95%,所以在施工中必須控制碾壓在低速、勻速下完成。
②對于碾壓遍數,規范中并沒有具體規定幾遍,只是要求達到設計要求的壓實度。碾壓的遍數具體根據瀝青面層的厚度、溫度、混合料的類型等確定,必須保證碾壓在初壓、復壓、終壓階段在適宜的溫度下完成。溫度越高,瀝青混合料的塑性越大,混合料所起的潤滑作用越有利于克服內部摩擦力而被壓實,所需碾壓的遍數就少。相反,溫度越低,混合料越難以壓實,所需的碾壓遍數就多。在混合料溫度低于最低允許碾壓溫度時,不能再進行碾壓,否則壓實度不僅不會提高,而且會造成粒料破碎,破壞面層結構。
③在壓實層厚度和碾壓速度確定后,就要選擇壓路機的振頻和振幅。為了獲得最佳的碾壓效果,在碾壓時要選擇合適的振幅和振頻。振頻主要影響瀝青面層的表面壓實質量,使沖擊間距比壓實層厚度小一些,以避免表面發生短的波紋。振幅主要影響瀝青面層的壓實深度,厚度大時選高幅,厚度小時選低幅。城市瀝青路面的厚度一般為4~8 cm,經常采用高頻低幅,但在有些較厚的碾壓部位,應及時切換成高幅低頻。
3 溫度的影響
城市道路瀝青面層的壓實度不足,主要是由于受各種因素影響的混合料溫度降低過快而造成有效壓實時間縮短。有效壓實時間就是瀝青混合料從攤鋪后的溫度降低到最低允許碾壓溫度所需的時間。有效壓實時間的減少,降低了壓實效率。有效壓實時間與攤鋪層的厚度、氣溫、風力、初壓溫度、攤鋪密實度等因素有關。
壓實溫度大于100 ℃,壓實度都在95%以上,當溫度小于100 ℃時,壓實度都在95%以下,達不到設計要求。所以碾壓終了溫度應該在100 ℃左右,壓實溫度和壓實度的關系圖,如圖1所示。
要提高城市道路瀝青混合料的有效壓實時間:①要提高攤鋪前混合料的溫度;②降低碾壓時混合料的溫度下降速度。前者的影響因素有:在運輸過程中受城市交通環境的影響,運輸時間難以保證,施工前攤鋪工作面的準備時間和攤鋪前待料時間,城市道路加寬段及十字路口的施工需要攤鋪機頻繁移機,重復起步,人工攤鋪量也較大,以上攤鋪的輔助時間難以控制,所以混合料的溫度損失較大,有效壓實時間變短,造成城市道路瀝青面層施工的壓實溫度偏低。尤其是攤鋪不能連續的路段,壓實度整體偏低,所以這些路段的早期損壞較多。后者的影響因素有:氣溫、風力、面層的厚度、攤鋪機預壓實度、壓路機初壓溫度等。氣溫越低、風力越大、面層厚度越薄,混合料的溫度下降越快。攤鋪預壓實度越高,混合料空隙越少,溫度的降低較慢。及時進行初壓可以進一步穩定混合料,提高密實度,減小溫度損失。
保證城市道路瀝青路面的有效壓實時間,首先,可以適當提高瀝青混合料的出廠溫度,為運輸車輛采取雙層夾海綿篷布的保溫措施,規劃好車輛運輸路線,減少運輸途中的溫度損失。攤鋪工作面要提前做好準備,減少攤鋪前的等待時間,保證當天的攤鋪能連續順利進行。其次,要提高攤鋪設備的預壓實度,壓路機要緊跟攤鋪機,減小初壓前的溫度損失,保持較短的初壓區間,保證混合料在溫度較高時進行碾壓,盡快達到要求的密實度。
4 結 語
為了提高城市道路瀝青路面質量,防止早期損壞的發生,提高瀝青路面壓實度是主要應對措施之一。不能因為客觀存在的影響因素就降低施工和驗收標準,給城市道路留下后患。應合理統籌安排施工的每個環節,將各項不利因素的影響降到最低,提高瀝青面層的壓實度,才能最大限度地滿足城市道路的使用性能。
參考文獻:
[1] 焦慶永.淺談瀝青路面壓實度影響因素和控制措施[J].四川建材,2010,(6).