譚銀國,陳恩華

(浙江交工高等級公路養(yǎng)護有限公司,浙江杭州 310051)

從第一臺攤鋪機問世以來,瀝青攤鋪機在許多方面作了改進,但其浮式熨平器的原理仍保持不變。牽引裝置提供動力,并將從運輸車輛接受的瀝青混凝土混合料傳遞給熨平裝置。當材料被攤鋪機攤鋪時,這些作用在熨平器上的力,尋求平衡狀態(tài),提供了一個平順的面層。作用在熨平器上的力的變化,并使攤鋪機能在現(xiàn)有的道路上適當?shù)胤植蓟旌狭?發(fā)揮其整平補齊作用。

攤鋪機上的動力傳遞裝置的發(fā)展,改進了機器的生產能力,改善了路面的質量,并提高了攤鋪操作者的效率。采用縱坡和橫坡自動控制改善了瀝青混凝土面層的平整度。自動展寬式熨平器的發(fā)展有效地改善了攤鋪機的工作效率和生產力。

雖然采用攤鋪機鋪筑瀝青混凝土路面比人工鋪筑路面質量有了很大提高,但如果攤鋪機機械性能調整不合適、操作不當,仍會導致一些瀝青路面質量問題。

1 路面表面波痕

瀝青混凝土路面表面產生波狀,有兩種類型(1)短波(長 0309 m)。(2)長波 (相當于一卡車混合料攤鋪距離)。這兩種波狀導致路面平整度降低,影響路面的密度,影響路面長期使用性能。

(1)產生短波的原因。

1)是攤鋪機熨平器前方材料頂部的波動。攤鋪混合料數(shù)量的變化引起作用于熨平器上的反力的變化使熨平時上升和下降導致路面產生短波。

2)可能是熨平器處于不良機械狀態(tài),熨平板松弛或熨平器控制聯(lián)接裝置間隙過大。面層短波也可能是攤鋪機的縱坡自動控制裝置不合理造成的。或是不適當?shù)目v坡參照裝置的使用而造成的。

(2)產生長波的原因。

產生長波的許多因素與形成短波的因素相同。熨平器前方材料總量的起伏波動和混合料勁度的變化,引起材料反作用于熨平器上的力發(fā)生的變化,如果兩個波峰之間的距離符合一卡車路面混合料的攤鋪距離,那么此波的形成可能是攤鋪機進料活門安裝不正確;或者在兩次加混合料之間攤鋪機的漏斗和刮板輸送器空車運行。熨平器的機械狀態(tài)及其不良操作,連續(xù)地手工改變厚度控制螺桿,以及縱坡自動控制裝置不正確都可能導致路面長波形成。當卡車被攤鋪機推動時給攤鋪機送料,特別是給攤鋪機運輸材料的卡車顛簸,或者司機使用制動器這也可能造成長波粗糙不平的因素。

(3)防止路面表面長、短波的方法。

短波只有靠預防其形成才能解決。解決短波最重要的因素是盡可能保持攤鋪機熨平器前方的混合料合理的數(shù)量和勁度的一致性?；旌狭峡偭靠刂?靠進料器運送材料工作的時間至少是機器向前方移動時間的90%。

由縱波自動控制器引起的路面表層波痕,可以通過停止縱波控制器的工作,并測量是否連續(xù)形成長薄和短波,即可檢測出自動縱坡控制器存在的問題。如果控制器發(fā)生故障,可實行人工操作,并對控制器進行適當?shù)木S修、校正。在面層鋪設期間,仔細地進行攤鋪機的檢測,通常能檢測出進行條件或者攤鋪機熨平器的操作導致的長波或短波。

2 路面面層開裂及解決方法

(1)全寬型裂縫。這是由于攤鋪機在攤鋪混合料時向前推動的速度太快。由于熨平板翹曲或損壞,面層也可能發(fā)生裂縫?；旌狭蠝囟冗^低,用冷的攤鋪機熨平器,以及瀝青混合料中使用過粗的集料都會導致面層開裂。解決方法使混合料的攤鋪溫度為 120 ～150 ,攤鋪機的熨平及預熱;熨平板磨損加以修復。降低攤鋪機速度,使其攤鋪速度 2～6 m/m in。

(2)中心型和外側型裂縫。攤鋪機前緣拱度太小,一般會導致面層中心開裂。反之,熨平器前緣太大一般會導致瀝青混合料的兩個外側邊緣開裂。對于大多數(shù)混合料,前緣的拱度比后緣的拱度要稍微大一些。在攤鋪機熨平器中央螺旋推進器中央螺旋推運器變速箱下,瀝青混凝土材料沒有填進去,也可能導致中心開裂。如果采用的進料器活門安裝不適當或者熨平器展寬部分安裝不適當或者熨平器展寬部分安裝不正確,也可能會形成邊緣開裂。

中心型或外側型面層裂縫,通?？梢酝ㄟ^調整攤鋪機熨平器前緣和后緣之間的拱度來消除。如果上述方法仍不能解決問題,攤鋪機進料器或門的裝配則要進行適當調整。

3 路面面層的不良縱縫、橫縫及解決方法

(1)造成不良縱縫的原因及解決方法。1)新攤鋪的車道與先前攤鋪的車道不正確的重疊。如果攤鋪機熨平器在攤鋪時與相鄰的冷的面層重疊太多(＞10 cm),沿著接縫處將發(fā)生材料隆起。如果,攤鋪機熨平器在攤鋪新的熱混合料期間與先前攤鋪的車道沒有足夠的重疊(＜5 cm),這個新鋪層的標高就會低于相鄰車道德標高。這些將會沿巖縫形成沉降或傾斜。兩個攤鋪帶之間的適當重疊量為 5～10 cm。2)不良縱縫的形成與攤鋪機的操作,與攤鋪機的狀況有關。例如,熨平器前方推帶的瀝青混凝土總量的變化,進料器或螺旋攤鋪超載,手工厚度控制螺桿的不斷改變,以及熨平器在升降液壓缸上做曲線運動,縱坡和橫坡自動控制裝置不正確安裝和操作,都是形成不良裂縫的因素。

不正確的碾壓方法導致產生不良縱縫。如果壓實設備在接縫冷的人一側壓得太多(＞15～20 cm)或者在瀝青混合料的溫度低于 80 下進行壓實,從而使接縫處的混合料的密度低于面層的其余部分,導致接縫處嚴重脫落。縱縫兩側的瀝青混合料的密度與面層其余部分的平均密度相比,其下降值應在 15%以內。鋪筑一個良好的縱縫,最重要的是攤鋪機熨平器在舊面層上熨平行駛的重疊寬度 5～10 cm,在接縫處攤鋪了足夠的材料即可保證接縫緊密,材料重疊太多形成隆起,材料太少形成沉降。因此應該進行少量的耙平工作, 刮回 舊路面上的新瀝青混凝土混合料。 連接靴 被用作攤鋪機縱縫自動控制裝置的一部分,以保證縱縫兩側的標高相同。最后要密切注意碾壓操作,保證壓實設備的重量不是由冷的面層承受。壓實作業(yè),必須使接縫的一側與接縫另一側的密度相同[2]。

(2)造成不良橫縫的原因及解決方法。路面面層產生橫縫顛簸的基本原因,是每次攤鋪工作開始時,在接縫處攤鋪的瀝青混凝土過量。顛簸的另一個原因,是接縫的耙平不準確。顛簸的一個附加原因是壓實工作不仔細。壓路機壓實作業(yè)應使在接縫兩側獲得同樣的密度。為了鋪筑一條平整的橫縫,應將攤鋪機的熨平器放在先前攤鋪的面層頂端的一個墊塊上。如果鋪厚度 25 mm,則墊塊的厚度 6 mm。所以,當瀝青混凝土攤鋪層的壓實厚度 76 ram時墊塊的厚度應為 19 mm。利用墊塊,可保證攤鋪機離開橫縫開始攤鋪時,熨平器是處在正確的標高位置上(可用壓實設備壓實到要求的密實度)。此外還可以保證有足夠熱的瀝青混凝土材料被回到螺旋倉中,覆蓋著螺旋器的軸,而不是送到螺旋器的頂部,這樣當攤鋪機向前運動時作用在熨平器上的力將保持平衡。熨平器不會上下浮動,鋪筑的路面也不會使車輛顛簸、傾斜。

攤鋪機駛離橫縫后,6 m左右并于停車以前,應用耬耙清除接縫范圍內一些過量的材料。為了首先將接縫處的材料壓實,適當延誤一點攤鋪工作是允許的。如果距離允許,壓路機應沿橫向碾壓幾遍。壓路機的大部分重量由接縫墊的一側承受。這種方法將保證接縫處有適當?shù)拿芏群推秸?。一旦壓路機完成接縫的壓實工作,攤鋪機即可進行正常的鋪設工作[3]。

4 提高瀝青路面質量的主要途徑

(1)攤鋪。攤鋪是保證平整度的關鍵。攤鋪時保證平整度的關鍵。攤鋪機在使用前應驗證其機械性能,特別要檢查攤鋪機的熨平系統(tǒng),燙平板,夯錘的技術狀態(tài)是否正常。

攤鋪開始前做好熨平板預熱工作,使熨平板外側加熱至 900～1000 (以紅外線測溫儀距離 20 cm測溫)避免使瀝青表面離析,不密實現(xiàn)象。準確把握攤鋪機起步:由于攤鋪機性能所限,起步 10 m范圍內仍屬適應調整期,所以該段厚度、平整度不盡人意。為此,在攤鋪機預熱就位后,先在攤鋪機熨平板墊入合適厚度的木板,選取合適的拋高系數(shù),然后讓攤鋪機空擋運行 5min(另取標尺位置,量二檔),以1 m/m in速度緩慢向前攤進,正常后攤鋪機設定速度定為 3m/m in。相鄰兩臺攤鋪機成梯隊進行聯(lián)合時,相鄰兩幅之間應有重疊,重疊寬度控制 5～10 cm,前后距離應盡可能靠近,保證縱向接縫,遇施工縫、平石邊口,窯井處有離析高差現(xiàn)象,應用于人工翻修,整邊工作[4]。

(2)碾壓。瀝青路面壓實按初壓、復壓、終壓三階段進行碾壓,相鄰碾壓帶重疊 1/3輪寬,碾壓次序應先邊后中,先輕后重,先穩(wěn)后實。初壓在混合料攤鋪后較高溫度下進行,采用 BW141雙鋼輪輕型壓路機靜壓 1～2遍,碾壓時應控制好壓實溫度,防止瀝青混合料面產生推移和開裂。復壓應緊跟初壓不間斷進行,采用 BW141雙鋼輪中型壓路機碾壓,復壓后使瀝青路面達到要求壓實度且無顯著輪跡。終壓采用BW201型雙鋼輕重型壓輪機靜壓 2～3遍,清除輪跡,瀝青混合料壓實成型溫度＞70。在碾壓工程中,嚴禁壓路機隨意調頭轉向、左右移動位置或突然剎車。對壓路機無法壓實的拐彎死角和構筑物邊緣局部地區(qū),應及時用人工進行熱夯處理。

(3)接縫處處理。接縫處理有縱向接縫與橫向接縫處理?？v向接縫采用熱接縫,施工可先在攤好部分留 10～20 cm寬度暫不作碾壓,作為后攤部分高程基礎,待碾壓時壓路機做冷縫碾壓以便消除痕跡。橫向接縫的處理:在下次攤鋪前,用 3m直尺檢查端部用切割機或銑刨機進行切除。橫向接縫的清理和攤鋪壓實:在已切成垂直面的端面上涂乳化瀝青,攤鋪前對熨平板進行預熱,使接縫處原有瀝青混合料路面的溫度高于 65 以后再進行攤鋪。然后人工用篩將熱的混合細料灑在接縫帶上,用木板推卦將接縫帶整平,然后用鋼輪壓路機進行橫向碾壓。碾壓過程中由冷到熱逐步過渡,并反復用細料填實,直到用 3 m直尺進行檢查達到規(guī)定標準為止。壓實度 I＞95%。上下層接縫要錯開,縱縫錯開距離 5 m以上。不易壓實處,應用人工補充夯實熨平。

(4)瀝青混合料的溫度控制。瀝青混合料出廠溫度:140～170 ;瀝青混合料到現(xiàn)場溫度＞90 ;瀝青混合料終壓溫度＞70 。瀝青混合料按規(guī)定級配配制,瀝青混合料的油石比為 03%。上述討論了采用攤鋪機鋪筑瀝青混凝土路面時容易產生路面質量的原因和防止方法。為了提高瀝青混凝土路面的質量平整度、耐用性和使用壽命,正確使用和操作攤鋪機是非常重要的[5]。

5 結束語

瀝青路面的局部破壞已成為我國瀝青路面早期損壞的主要現(xiàn)象,而其主要原因在于瀝青混合料在施工過程中產生的離析導致鋪筑層的力學性能變壞,出現(xiàn)不良結構而形成不均勻的路面,降低路面的使用壽命。通過對現(xiàn)有文獻資料的研究尋求一種行之有效地評價指標來表征瀝青路面的離析程度,進而在施工過程中指導施工,保證瀝青面層的施工均勻性,提高路面的使用質量,減少甚至基本消除瀝青路面的多種初期和早期破壞現(xiàn)象以及保證路面的設計使用壽命。瀝青混合料的級配離析、溫度離析和碾壓離析由多種因素造成,從混合料配合比設計、原材料質量控制、拌和、運輸、攤鋪、碾壓等方面采取有效措施,防止瀝青混合料離析的發(fā)生,對于提高瀝青混合料離析的發(fā)生,對于提高瀝青路面的均勻性,保證瀝青路面修筑質量。節(jié)約社會資源,具有重要意義。

[1] 劉洪海,吳少鵬,玄東興.瀝青路面碾壓離析的試驗研究[J].武漢理工大學學報:交通科學與工程版,2004,28(6):224-229.

[2] 沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預防[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3] 沈金安.關于瀝青混合料的均勻性和離析問題[J].公路交通科技, 2001, 18(6):324-327.

[4] 鄒啟賢,楊成忠,陳一飛,等.瀝青混合料離析原因與預防對策[J].交通科技, 2003,(2):272-279.

[5] 黃曉明,吳少鵬,趙水利.瀝青與瀝青混合料[M].南京:東南大學出版社,2002.