摘要:在分析引起瀝青路面不平整的原因的前提下,提出了對瀝青混合料的級配組成、拌合過程、攤鋪及碾壓過程進行控制的措施,從而有效地提高路面平整度。

關鍵詞:瀝青混凝土;路面施工;平整度

1 引言

瀝青混凝土路面的平整度是衡量路面工程最為重要的質(zhì)量指標之一,影響瀝青混凝土路面平整度的因素很多,而且施工控制難度最大。從攤鋪到碾壓、從材料進場到級配碎石設計和石料級配到瀝青拌和施工中的每一個環(huán)節(jié),都有與平整度有著很密切的關系。只要其中的某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會直接或間接影響瀝青路面的平整度。

2 瀝青混凝土路面不平整的原因

基層的不平整?；鶎硬黄?即使面層攤鋪平整,壓實后也會因松鋪厚度不同,產(chǎn)生路面不平整。

瀝青混合料配合比對路面平整度的影響。油石比較大,已鋪筑的路面會產(chǎn)生壅包和泛油;油石比較小,路面會出現(xiàn)松散;最終影響路面平整度。

瀝青混合料拌和對路面平整度的影響。在聯(lián)合供料過程中,每臺拌和機的拌和溫度度差異影響到瀝青路面平整度。當拌和設備出現(xiàn)意外情況,造成花白料,使路面難以攤鋪成型。

路面攤鋪機械及施工工藝對路面平整度的影響。攤鋪機結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。

碾壓工藝對路面平整度的影響。溫度太高時碾壓容易使瀝青混合料產(chǎn)生推移、開裂;碾壓行進路線不當,會引起路面不平;碾壓速度不均勻、急剎車、突然起動、隨意停置、掉頭轉(zhuǎn)向等都會引起路面推擁。

3 瀝青混合料材料控制措施

合理的進行配合比設計。配合比設計遵照下列三個步驟進行:目標配合比設計階段、生產(chǎn)配合比設計階段、生產(chǎn)配合比驗證階段。

提高混合料的高溫穩(wěn)定性。可采用提高粘結(jié)力和內(nèi)摩阻力的方法解決。瀝青混合料應選用堅硬、安定、表面粗糙、破碎、顆粒接近立方體的集料。在瀝青混合料中,增加粗礦料含量,使粗礦料形成空間骨架結(jié)構(gòu),從而提高瀝青混合料的內(nèi)摩阻力。適當?shù)靥岣邽r青材料的粘稠度,控制油石比,采用最佳瀝青用量,采用具有活性礦粉以改善瀝青與礦料的相互作用,就能提高瀝青混合料的粘結(jié)力。

提高混合料低溫抗裂性。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低溫抗裂性。

提高混合料的水穩(wěn)性。選擇粘性較大、不含或少含對水敏感的組成成分的瀝青,或采用聚合物改性瀝青。集料要求表面粗糙,含有較多的鈣鐵鎂等高價陽離子,比表面積大,呈憎水性,且確保表面干凈。必要時可摻加適宜的抗剝落劑。

4 瀝青混凝土路面施工控制

4.1 瀝青混凝拌合質(zhì)量控制

4.1.1 礦料級配的控制

為了盡可能減小設計級配與實際級配之間的差異,在設計生產(chǎn)配合比時,先要對冷料倉皮帶轉(zhuǎn)速與冷料的流量進行了解,測定電機的轉(zhuǎn)速與上料流量之間的關系。根據(jù)測出的幾組速度-流量關系曲線獲得實際需要的皮帶轉(zhuǎn)速,生產(chǎn)時就能使拌合料更好的控制在級配范圍內(nèi),提高冷料之間的配合比精度,有助于設計級配與實際級配相一致,減小偏差。

4.1.2 拌合溫度的控制

在混合料拌合中應嚴格控制拌合溫度,間歇式拌合設備每盤拌合時間宜為45-50s,其中干拌時間不少于5-10s,以混合料拌合均勻為標準。集料和礦粉應充分烘干,集料溫度應比瀝青高10-30℃,貯料倉的儲存時間不得超過72h,熱拌瀝青混合料成品在貯料倉中溫度下降不得超過10℃。拌好的瀝青混合料應均勻一致,無花白料、無結(jié)團成塊和嚴重的集料離析現(xiàn)象,不符合要求時不得使用并應及時調(diào)整,所有過度加熱、炭化、起泡或含水的混合料必須廢棄,加熱不宜超過6h,且當天加熱當天用完,不宜多次加熱以免老化。

4.1.3 油石比的控制

油石比的差異會顯著影響混合料的性能。瀝青含量過大,過多的自由瀝青在礦料之間起潤滑作用,降低了混合料的強度并易造成泛油病害;油石比過小,混合料難以壓實且空隙率過大,造成路面早期破壞。因此根據(jù)設計的油石比應嚴格控制拌合過程中的油石比誤差在0.3%以內(nèi)。瀝青的計量秤要經(jīng)常用標準砝碼進行校核和調(diào)整,尤其是瀝青計量斗、排放閥門的嚴密性要經(jīng)常檢查,確保瀝青用量的準確性。

4.2 瀝青混凝攤鋪質(zhì)量控制

攤鋪過程應保持連續(xù),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(fā)生短暫斷料時,攤鋪機應停止振搗并接通熨平板加熱器,保證攤鋪溫度符合要求。

攤鋪機熨平板底面磨損或嚴重變形,攤鋪時面層容易產(chǎn)生裂紋和拉溝。輪胎攤鋪機車輪氣壓超限,攤鋪機容易打滑,氣壓過低,機體會因受料質(zhì)量變化而變化,使鋪層出現(xiàn)波浪。履帶式攤鋪機履帶的松緊超限將導致攤鋪速度發(fā)生脈沖,使鋪面形成搓板。

為了減少因張力不足或支承間距太大而產(chǎn)生撓度使面層出現(xiàn)波浪的現(xiàn)象,鋼鉸線應具有足夠的拉力,支撐樁樁距要適中,防止鋼鉸線因自重松馳下垂,導致基層攤鋪出現(xiàn)波浪,宜采用專用緊線器使基準鋼絲具有足夠的張力,且不管施工段落是否位于直線段上,建議采用每5m打樁的方式。

自卸車與攤鋪機的配合是保證路面平整度的重要方面,應在攤鋪機前10-20cm處停住并掛空檔,由攤鋪機推動自卸車同步前進。為保證勻速、不間斷的連續(xù)攤鋪,攤鋪速度一般不超過3-4m/min,甚至可放慢到1-2m/min,以保證攤鋪機勻速、連續(xù)工作,既能保證壓實度又能提高平整度。

4.3 瀝青混凝碾壓質(zhì)量控制

4.3.1 碾壓溫度

在實際施工中,要求在攤鋪完畢后及時進行碾壓。瀝青混合料的最佳壓實溫度為120-140℃之間,SBS瀝青混合料最佳壓實溫度為140-160℃。攤鋪機后面的碾壓作業(yè)段長度,由混合料的種類和壓實溫度來確定。攤鋪后混合料溫度是在不斷變化的,特別是攤鋪后4-15min內(nèi),溫度損失可達1-5℃/min,因此必須掌握好有效壓實時間,適時碾壓。

有效壓實時間的長短與混合料的冷卻速度、壓實厚度等因素有密切關系。影響冷卻速度的因素有氣溫、濕度、風力和混合料下承層的溫度。凡遇氣溫低、濕度大、風力大,以及下承層溫度低等,都會使有效壓實時間縮短,并增加碾壓困難。當瀝青層厚增大25%時,其有效壓實時間將會增加近50%。對薄的瀝青層碾壓時,反而要比厚的瀝青層壓實困難些,這主要是因為薄的瀝青層溫度降低速度要比厚層快得多,從而使其有效壓實時間大大縮短。

4.3.2 壓實速度與遍數(shù)

在施工中,保持適當?shù)暮愣雺核俣仁欠浅１匾?。一般速度控制?-4km/h,輪胎壓路機可適當提高,但不超過5km/h。速度過低,會使攤鋪與壓實工序間斷,影響壓實質(zhì)量,從而可能需要增加壓實遍數(shù)來提高壓實度。碾壓速度過快,會產(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,最大限度的提高碾壓速度,從而減少碾壓遍數(shù),提高工作效率。

4.3.3 振頻和振幅

振頻主要影響瀝青面層的表面壓實質(zhì)量。振動壓路機的振頻比瀝青混合料的固有頻率高一些,可以獲得較好的壓實效果。實踐證明,對于瀝青混合料的碾壓,其振頻多在40-50Hz范圍內(nèi)。

振幅主要影響瀝青面層的壓實深度。當碾壓層較薄時,宜選用高振頻、低振幅;而碾壓層較厚時,則可在較低振頻下,選取較大的振幅,以達到壓實的目的。根據(jù)實踐,振幅可在0.4-0.8mm內(nèi)進行選擇。

結(jié)語

優(yōu)良的平整度能保證車輛高速、舒適、安全地通行。由于初始平整度的好壞直接決定著平整度長期的保證狀況,因此施工階段的平整度保證就顯得非常重要,要充分重視影響到瀝青路面平整度的各個施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量,對其進行嚴格的施工質(zhì)量控制,才能長期保證路面平整度。

參考文獻

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作者簡介:韓鐵軍(1973-)本科,工程師,從事工程施工及管理工作。