摘要:壓實度是瀝青路面的一個重要質(zhì)量指標,在一定程度上決定了瀝青路面的抗車轍能力、抗水損害能力和耐久性。壓實度也是影響瀝青路面使用性能和使用壽命的重要指標。本文介紹了瀝青路面壓實機理,詳細闡述了影響路面壓實度的因素,以及一些應對措施。
關(guān)鍵詞:壓實度 瀝青路面 措施
1 瀝青路面壓實機理
壓實的目的是提高瀝青混合料的強度、穩(wěn)定性以及疲勞特性。實踐證明,淺壓和過壓都是不合理的,對路面質(zhì)量有很多的影響。若壓實不足會出現(xiàn)車轍。過壓易出現(xiàn)泛油和失穩(wěn),影響路面的強度與穩(wěn)定性。因此必須合理地進行碾壓。
瀝青混合料的壓實過程是從松散、塑態(tài)逐步過渡到高抗拉強度粘聚態(tài)的過程。一方面,壓實可以使顆粒的變形和重新組合,同時隨著瀝青膠結(jié)料粘度的降低,內(nèi)聚力逐步降低,壓實趨于容易;另一方面,壓實使集料顆粒的重新組合受到集料之間摩擦力的阻抗,棱角性小的混合料比棱角性大的易于壓實。隨著壓實的進行,懸浮在瀝青相中的集料顆粒將會重排,并在附加壓實功的作用下,伴隨著瀝青結(jié)合料的流動,最終的排列將包括旋轉(zhuǎn)和滑移,直到所有的內(nèi)力和外力在集料的接觸點上達到平衡。
2 影響瀝青路面面層壓實度的因素
瀝青路面是由以瀝青材料作為結(jié)合料,粘結(jié)礦料而修筑的面層與各類基層、墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。瀝青路面比水泥路面較有優(yōu)點,但是瀝青路面經(jīng)常發(fā)生早期損壞,其中之一是瀝青路面“壓實度”低所造成。壓實度不夠的瀝青混合料,空隙率加大,容易造成水損害。同時行車碾壓會造成混合料的壓密變形而形成不正常的車轍,影響路面的使用功能。同時過壓易出現(xiàn)泛油和失穩(wěn)。因此在施工過程中,如何采取有效的措施和施工方法,保證瀝青路面面層壓實度,顯的非常重要。
瀝青路面的壓實度主要與受壓實時混合料的溫度、壓實工藝、壓實機械三大因素影響。
2.1 混合料的溫度 瀝青的粘度受溫度的影響而升高或降低,在初壓時溫度過高或過低都應避免,當碾壓溫度過高時,瀝青粘度低,混合料易錯位活動,推移現(xiàn)象較嚴重,還易出現(xiàn)裂紋。當碾壓溫度過低時,瀝青粘度低又難以壓實,如過度碾壓就會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
2.2 壓實工藝 壓實程序分初壓、復壓、終壓,初壓的目的是整平和穩(wěn)定混合料,同時為復壓創(chuàng)造條件,是壓實的基礎(chǔ)。復壓的目的是使混合料密實、穩(wěn)定、成型,混合料的密實程度取決于這道工序。終壓的目的是消除輪跡,最后形成平整壓實面。
2.3 壓路機的型號 我國常用的瀝青路面壓路機主要有:靜力光輪壓路機、輪胎壓路機和振動式壓路機,不同的壓路機有各自的特點,選擇合適的壓路機,可使瀝青路面面層的壓實度得到保證。由于振動壓路機振動產(chǎn)生的沖擊力使得單位線壓力大大提高并且當振動壓路機對表面連續(xù)地快速沖擊時,相同頻率的壓力波穿入材料層內(nèi),還會使材料的顆粒發(fā)生移動,重新進行排列而使之密實,所以振動壓路機目前得到廣泛的應用。
3 提高瀝青路面面層壓實度的措施
3.1 控制攤鋪后的溫度 瀝青混合料的施工溫度,采用具有金屬探測針的插入式數(shù)量溫度計測量,攤鋪后的碾壓溫度可采用表面接觸式溫度計測定,控制值見表1攤鋪前后溫度選擇:
3.2 碾壓終了溫度的確定 碾壓終了溫度應在85-120℃之間,在施工過程中發(fā)現(xiàn),80℃以下壓實段剝落破壞現(xiàn)象最為嚴重,同種混合料在不同溫度下的馬歇爾壓實試驗,可知65℃以下不能達到96%以上的壓實度,80℃以上壓實度在96%以上。
3.3 降低溫度冷卻速度 根據(jù)氣溫、風力及壓實厚度估計瀝青混合料冷卻速度,確定拌和溫度,滿足攤鋪后溫度要求?;旌狭显谶\輸過程中要用棉被覆蓋,以減少運輸過程中溫度的損失。初壓壓路機要緊隨攤鋪機碾壓,復壓壓路機也要及時跟上減緩溫度下降速率。同時配備足夠的壓路設(shè)備、合理的組織在有效的時間內(nèi)完成碾壓工作。
3.4 選擇合適壓路機 根據(jù)攤鋪機的生產(chǎn)率、混合料的特性、攤鋪的厚度、攤鋪的層次、碾壓的流程、氣候特點等,確定合適的壓路機。
3.5 采取有效的壓實工藝及參數(shù)
3.5.1 中、下面層的碾壓 中、下面層的壓實程序分為初壓、復壓、終壓。
初壓采用雙鋼輪振動壓路機,壓實的方向是從低向高,去靜回振,速度為1.5km/h~2km/h。后一壓實道的停機位置超過前1臺壓路機的停機位置,并在進入下一壓實段時,對前一壓實段的停機輪跡進行斜向壓實。這樣做的好處是使停機印不出現(xiàn)在同一橫斷面上,使初壓實的壓路機的停機印對面層平整度的影響降到最低。壓路機斜壓時,α角應在30°~45°之間。
復壓采用膠輪壓路機,緊跟在初壓之后,速度為3.5km/h~4.5km/h。復壓時,膠輪壓路機不能急起急停,否則會加深膠輪壓路機所形成的停機印,使雙鋼輪壓路機消除困難。復壓時,膠輪壓路機的停機位置不能超過初壓時壓路機的停機位置,如果超過,會在沒經(jīng)穩(wěn)壓的攤鋪面上留下較深的輪跡,不易消除,影響平整度。
終壓采用雙鋼輪壓路機。速度為3.5km/h~4.0km/h,終壓應緊跟在復壓之后,在混合料的溫度沒有降至105℃以下進行,這是因為:如果溫度過低,終壓壓路機將無法消除復壓壓路機所留下的停機印和輪跡。在終壓時,要有專人手持3m直尺在終壓段測量碾壓面的平整度,對不平整區(qū)域用易于識別的物質(zhì)(如粉筆)標識,在經(jīng)過此區(qū)域時,壓路機增加碾壓遍數(shù),必要時要進行帶振碾壓、斜壓、橫壓,直至不平整區(qū)域消除。
在實際施工過程中,根據(jù)具體情況制定符合實際的工藝參數(shù),滿足施工規(guī)范的要求。見表2機械的碾壓參數(shù)控制表:
4 瀝青路面面層壓實度的檢測和評定
4.1 瀝青路面面層壓實度的檢測及計算瀝青路面采取鉆孔抽檢,普通瀝青路面通常在第二天取樣,改性瀝青路面在第三天以后取樣。計算公式:
式中:K——瀝青層某一測定部位的壓實度,%;
D——由試驗測定的壓實瀝青混合料試件實際密度,g/cm3;
D0——瀝青混合料的標準密度,g/cm3。
4.2 壓實度的評定
式中:
K0——該評定路段的平均壓實度,%;
S——一個評定路段的壓實度測定值的標準差,%;
CV——一個評定路段的壓實度測定值的變異糸數(shù),%;
K1,K2——該評定路段各測點的壓實度,%;
N——該評定路段各測定點的點數(shù),其自由度為N-1。
評定路段的壓實度代表值:
K——一個評定路段壓實度的代表值,%;
tc——由測點數(shù)N查表取得。
式中:K——瀝青層某一測定部位的壓實度,%;
根據(jù)以上的公式來評定壓實度的效果。
5 結(jié)語
總之,壓實是瀝青路面施工中的一道重要工序,對瀝青路面質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用,壓實不足和過壓都會影響瀝青路面質(zhì)量。影響瀝青壓實度的因素比較多,有材料,機械操作水平,施工質(zhì)量等等。施工者要統(tǒng)籌各個方面,把不利因素降到最低。還有強化施工管理,完善施工工藝和施工方法,提高施工質(zhì)量,才能從源頭上、根本上解決問題,社會效益和社會質(zhì)量才能得到保證。
參考文獻:
[1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.JTG F40-2004.
[2]公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程.JTJ 052-2000.