摘要:本文就如何提高瀝青路面壓實(shí)質(zhì)量,從混合料、碾壓溫度、壓實(shí)機(jī)具組合與施工方法等方面進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;壓實(shí)質(zhì)量;分析探討
近年來,高等級(jí)瀝青混凝土路面廣泛應(yīng)用于我市主次干道中。隨著拌和、攤鋪、壓實(shí)等機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)和施工管理技術(shù)的提高,我市的瀝青混凝土路面的工程質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍。我們認(rèn)為,影響瀝青路面面層施工質(zhì)量的主要因素,除選擇合格的材料和設(shè)計(jì)出配合比合格的混合料結(jié)構(gòu)層外,壓實(shí)是瀝青路面施工的最后一道工序,也是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。壓實(shí)這道工序必須引起足夠重視。否則再好的混合料結(jié)構(gòu)層也不能做出合格的瀝青混凝土面層。
壓實(shí)是瀝青混合料受機(jī)械力作用體積縮小的過程。它將引起瀝青混合料特性的如下變化:空隙減小,使得集料顆粒重新分布,從而使得粒料間形成嵌擠結(jié)構(gòu)并被瀝青強(qiáng)有力地膠結(jié)在一起。瀝青混合料只有經(jīng)過正確的壓實(shí)才能成為具有所需結(jié)構(gòu)力學(xué)綜合性質(zhì)的瀝青混凝土,正確的壓實(shí)可以增加路面材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性和抗疲勞特性等。壓實(shí)技術(shù)的好壞直接影響到瀝青混凝土路面的平整度、密實(shí)度和強(qiáng)度等,同時(shí)壓實(shí)技術(shù)還對(duì)路面的耐久性有十分重要的作用,許多路面早期病害與其壓實(shí)情況息息相關(guān),如路面的松散、坑槽、裂縫、沉陷等都在一定程度上受壓實(shí)的影響。
下面結(jié)合我市近年瀝青路面的施工情況,對(duì)提高瀝青路面壓實(shí)質(zhì)量談一些淺顯的看法。
1 瀝青混合料
瀝青混合料性能更大程度地影響瀝青路面壓實(shí)質(zhì)量,這種影響甚至比單純集料或?yàn)r青更明顯。瀝青混合料必須在對(duì)同類配合比設(shè)計(jì)和使用情況調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,充分借鑒成功的經(jīng)驗(yàn),選用符合要求的材料,進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。瀝青混合料的礦料級(jí)配應(yīng)符合工程規(guī)定的設(shè)計(jì)級(jí)配范圍。
當(dāng)瀝青混合料中瀝青用量較低時(shí),易形成干澀、粗糙的混合料,這種混合料往往難于壓實(shí);當(dāng)瀝青用量太大時(shí),可形成過渡潤滑混合料,使混合料在壓路機(jī)作用下,形成不穩(wěn)定而且可開裂的混合料;如果集料在烘干時(shí)含水量未達(dá)到規(guī)范最小值的要求,這種濕的瀝青混合料.在壓實(shí)過程中也易呈現(xiàn)推移的病害。所以針對(duì)混合料不同特性影響壓實(shí)質(zhì)量的原因,在實(shí)際施工中采取不同的對(duì)策。
2 碾壓溫度
實(shí)踐證明,在瀝青混合料的壓實(shí)過程中,碾壓溫度是影響瀝青混合料壓實(shí)密實(shí)度的最主要因素。碾壓溫度應(yīng)符合規(guī)范的要求,并根據(jù)混合料種類、壓路機(jī)、氣溫、層厚等情況經(jīng)試壓確定。在不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫的前提下,初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行。同時(shí)不得在低溫狀況下作反復(fù)碾壓,使石料棱角磨損、壓碎,破壞集料嵌擠。
混合料溫度較高時(shí),可用較少的碾壓遍數(shù),獲得較高的密實(shí)度和較好的壓實(shí)效果。而溫度較低時(shí),碾壓工作變得較為困難,且易產(chǎn)生很難消除的輪跡,造成路面不平整。因此,在實(shí)際施工中,要求在攤鋪完畢后及時(shí)進(jìn)行碾壓。一般來說,瀝青混合料的最佳壓實(shí)壓實(shí)溫度在120℃左右,低溫施工時(shí)最高不超過160℃,當(dāng)溫度在90~115℃溫度時(shí),瀝青處于黏彈狀態(tài),混合料不易壓實(shí);溫度小于90℃時(shí),瀝青彈性降低,混合料碾壓過程中易產(chǎn)生剪切開裂,集料也易破碎。
瀝青混合料的最佳碾壓溫度是指在材料允許的溫度范圍內(nèi),瀝青混合料能夠支承壓路機(jī)而不產(chǎn)生水平推移、表面無開裂情況且壓實(shí)阻力較小的溫度,此時(shí)可用較少的碾壓遍數(shù),獲得較高的密實(shí)度和較好的壓實(shí)效果。最佳碾壓溫度與瀝青性質(zhì)有關(guān)。在確定瀝青混合料的碾壓溫度時(shí)需要考慮很多因素,如:瀝青標(biāo)號(hào)、礦粉含量、基層的溫度、層厚、空氣溫度、風(fēng)速和混合料類型等。由于厚層瀝青混合料有較好的保溫效果,因此厚度小于5cm時(shí),混合料攤鋪碾壓溫度應(yīng)較大于8cm厚的混合料提高13~15℃.可見瀝青混合料溫度較高時(shí),有利于縮短碾壓時(shí)間,加快施工進(jìn)度。
壓實(shí)質(zhì)量與壓實(shí)溫度有直接關(guān)系,而攤鋪后混合料的溫度是在不斷變化的,特別是攤鋪后的4—15分鐘內(nèi),溫度損失最大(1—5℃/min),因此必須掌握好有效壓實(shí)時(shí)間(所謂有效壓實(shí)時(shí)間,是指混合料從攤鋪后的溫度冷卻至最低壓實(shí)溫度所需時(shí)間),適時(shí)碾壓。有效壓實(shí)時(shí)間的長短與混合料的冷卻速度、壓實(shí)厚度等因素有著密切關(guān)系。影響冷卻速度的因素有氣溫、濕度、風(fēng)力和混合料下承層溫度等,凡遇氣溫低、濕度大、風(fēng)力大以及下承層溫度低等都會(huì)使有效壓實(shí)時(shí)間縮短,并增加碾壓困難。當(dāng)瀝青厚增大25%時(shí),其有效壓實(shí)時(shí)間表將會(huì)增大近50%,對(duì)較薄層瀝青層碾壓時(shí),反而要比較厚的瀝青層壓實(shí)層困難些,這主要是因?yàn)檩^薄層的瀝青混合料溫度降低速度要比厚層快得多,從而使其有效壓實(shí)時(shí)間大大縮短。
3 壓實(shí)機(jī)具組合與施工方法
瀝青路面施工應(yīng)配備足夠數(shù)量的壓路機(jī),選擇合理的壓路機(jī)組合方式及初壓,復(fù)壓、終壓(包括成型)的碾壓步驟,以達(dá)到最佳碾壓效果。
碾壓速度的合理選擇對(duì)壓實(shí)是十分重要的,壓路機(jī)應(yīng)以慢而均勻的速度碾壓。從道理上講,低的碾壓速度比高的碾壓速度所形成的壓實(shí)度要高。但因受碾壓溫度、壓實(shí)層厚度、設(shè)備因素、混合料成分及基層條件等方面的影響,實(shí)際壓實(shí)度并非與理論上完全一致,所以合理的碾壓速度應(yīng)在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)中確定。在施工中,保持適當(dāng)?shù)暮愣雺核俣仁欠浅1匾?,一般速度控制?—5km/h,輪胎壓路機(jī)可適當(dāng)提高,但不超過6km/h。速度過低,會(huì)使攤鋪與壓實(shí)工序間斷,影響壓實(shí)質(zhì)量,從而可能需要增加壓實(shí)遍數(shù)來提高壓實(shí)度。碾壓速度過快,倒產(chǎn)生推移、橫向裂紋等。選擇碾壓速度的基本原則是在保證瀝青混合料碾壓質(zhì)量的前提下,最大限度地提高碾壓速度,從而減少碾壓遍數(shù),提高工作效率。
目前,碾壓瀝青混合料均使用振動(dòng)壓路機(jī)。為了獲得最佳的碾壓效果,合理地選擇振頻和振幅是非常重要的。振動(dòng)壓路機(jī)應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則,即緊跟在攤鋪機(jī)后面,采取高頻率、低振幅的方式慢速碾壓。
振頻主要影響瀝青面層的表面壓實(shí)量。振動(dòng)壓路機(jī)的振頻比瀝青混合料的固有頻率高一些,則可獲得較好的壓實(shí)效果。試驗(yàn)表明,對(duì)于瀝青混合料的碾壓.其振頻多在35—50HZ的范圍內(nèi)選擇。
振幅主要影響瀝青面層的壓實(shí)深度。當(dāng)碾壓層較薄時(shí),最好使用振幅為0.35—0.6mm的中小型振動(dòng)壓路機(jī)。而碾壓層較厚時(shí),則可在較低振頻下,選取較大的振幅,通常振幅可在0.6-0.8mm內(nèi)進(jìn)行選擇。
根據(jù)我們?yōu)r青路面施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合瀝青路面自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),碾壓機(jī)具選型及組合最好使用兩臺(tái)雙輪壓路機(jī)和一臺(tái)膠輪壓路機(jī)。其中一臺(tái)雙輪壓路機(jī)初壓,然后有膠輪壓路機(jī)復(fù)壓,最后用一臺(tái)雙輪壓路機(jī)終壓。壓實(shí)遍數(shù)通過做試驗(yàn)段來確定,這種壓路機(jī)組合方式對(duì)路面平整度和壓實(shí)度是較理想的。
壓路機(jī)應(yīng)從外側(cè)向中心碾壓。相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3-1/2輪寬,最后碾壓中心部分,壓完全幅為一遍。當(dāng)邊緣有擋板、路緣石等支擋時(shí),應(yīng)緊靠支擋碾壓。當(dāng)邊緣無支擋時(shí),可用耙子將邊緣的混合料稍稍耙高,然后將壓路機(jī)的外側(cè)輪伸出邊緣10cm以上碾壓。也可在邊緣先出寬30-40cm,待壓完第一遍后,將壓路機(jī)大部分重量位于已壓時(shí)過的混合料面上再壓邊緣,以減少向外推移。
4 結(jié)論
總之,影響瀝青混凝土路面壓實(shí)質(zhì)量的因素來自很多方面,除以上所述混合料的材料的性能、碾壓溫度、壓實(shí)機(jī)具組合與施工方法等幾個(gè)主要方面外,還需要正確的配合比設(shè)計(jì),要求施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制瀝青混凝土的級(jí)配組成,控制施工中的各個(gè)環(huán)節(jié),保證達(dá)到要求的密實(shí)度,尤其要處理好路面特殊地段的施工質(zhì)量。