摘 要:本文基于筆者多年從事瀝青路面施工的相關(guān)工作經(jīng)驗,以高等級公路瀝青路面施工為研究對象,論文首先詳細(xì)闡述了瀝青路面施工的準(zhǔn)備工作,而后從運輸和攤鋪兩方面探討了瀝青混合料的質(zhì)量控制措施,進(jìn)而分析碾壓質(zhì)量控制的主要因素,最后給出了筆者結(jié)論性意見,全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。
關(guān)鍵詞:高等級公路 瀝青路面 質(zhì)量控制 碾壓
中圖分類號:U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(c)-0055-02
1 瀝青路面施工準(zhǔn)備
1.1 下承層準(zhǔn)備質(zhì)量控制
在鋪筑瀝青混合料前,應(yīng)檢查基層或下臥瀝青層的質(zhì)量。雖然下承層完成之后,已進(jìn)行過檢查驗收,但在兩層施工的間隔,很可能因某種原因,如雨天、施工車輛通行或其他施工干擾等,會使其發(fā)生不同程度的損壞,如基層可能出現(xiàn)彈軟和松散或表面浮沉等,因此,需進(jìn)行維修。瀝青類聯(lián)接層下層表面可能泥濘污染,必須清洗干凈。下承層表面出現(xiàn)的任何質(zhì)量缺陷,都會影響到路面結(jié)構(gòu)的層間結(jié)合強度,以至于路面整體強度。特別對橋頭及通道兩端基層發(fā)現(xiàn)沉陷,則應(yīng)在兩端全寬范圍內(nèi)進(jìn)行挖填處理(一定深度與長度范圍內(nèi)重新分層填筑與壓實)。并在兩端適當(dāng)長度內(nèi),線形略向上抬起0~3 cm,使線形“飽滿”。對下承層缺陷處理后,即可灑透層油或粘層油。
1.2 施工放樣
施工放樣包括高程測定與平面控制兩項內(nèi)容。高程測定的目的是確定下承層表面高程與原設(shè)計高程相差的確切數(shù)值,以便在掛線時糾正到設(shè)計值或保證施工層厚度。根據(jù)高程值設(shè)置掛線標(biāo)準(zhǔn)樁,以控制攤鋪厚度和高程。對無自控裝置的攤鋪機,不存在掛線問題,但應(yīng)根據(jù)所測高程值和本層應(yīng)鋪厚度綜合考慮確定食鋪厚度,用適當(dāng)墊塊或定位螺旋調(diào)整就位,以便于掌握鋪筑寬度和方向,還應(yīng)放出攤鋪的平面輪廓線或設(shè)置導(dǎo)向線。
高程放樣應(yīng)考慮下承層高程差值(設(shè)計值與實際高程差)、厚度和本層應(yīng)鋪厚度。綜合考慮后定出掛線樁頂?shù)母叱?,再打樁掛線。當(dāng)下承層厚度不夠時應(yīng)在本層內(nèi)加入厚度差并兼顧設(shè)計高程。如果下承層厚度夠而高程低時,應(yīng)根據(jù)設(shè)計高程放樣。如果下承層的厚度與高程都超過設(shè)計值時,應(yīng)按本層厚度放樣。若厚度和高程都不夠時,應(yīng)按差值大的為標(biāo)準(zhǔn)放樣??傊?,不但要保證瀝青路面總厚度,而且要考慮高程不超出容許范圍。當(dāng)兩者矛盾時,應(yīng)以滿足厚度為主考慮放樣,放樣時計入實測的松鋪系數(shù)。
2 瀝青混合料運輸質(zhì)量控制
(1)熱拌瀝青混合料宜采用較大噸位的運料車運輸,但不得超載運輸或緊急制動、急彎掉頭,以防破毀基層或透層、封層。運料車廂的各個側(cè)面和底面必須采用金屬板制作,每次使用前后必須清掃干凈。為了防止瀝青混合料與車廂板粘結(jié),車廂側(cè)板和地板可涂一層適宜的薄隔離劑,如食用油等。(2)從拌和機向運料車上裝料時,應(yīng)分前、后、中三次挪動汽車位置,平衡裝料,以減少粗集料的離析現(xiàn)象。(3)運料車應(yīng)備有覆蓋篷布,除夏季高溫施工,且運料時間短于0.5 h時,通常應(yīng)加以覆蓋,用以保溫、防雨、防污染。對SMA或改性瀝青混合料,運料車在任何情況下都宜加蓋苫布,有條件時應(yīng)采用具有保溫功能的運料車。(4)運料車進(jìn)入攤鋪現(xiàn)場時,輪胎上不得沾有泥土等可能污染路面的臟物,否則宜設(shè)水池洗凈輪胎后進(jìn)入工程現(xiàn)場。瀝青混合料在攤鋪地點憑運料單接收,并檢查拌和質(zhì)量。若混合料不符合施工溫度要求,或已經(jīng)結(jié)成團(tuán)塊、已遭雨淋的不得鋪筑。(5)瀝青混合料運輸車的運量應(yīng)較拌和能力或攤鋪速度有所富余,施工過程中攤鋪機前方應(yīng)有運料車在等候。對高速公路、一級公路,宜待侯卸料的運料車多余5輛后來時攤鋪。(6)連續(xù)鋪筑過程中,運料車應(yīng)在攤鋪機前100~300 mm處停住,空檔等候,由攤鋪機推動前進(jìn)開始緩緩卸料,避免撞擊攤鋪機。在有條件時,運料車可將混合料寫入轉(zhuǎn)運車經(jīng)二次拌和后向攤鋪機連續(xù)均勻地供料。(7)運料車卸料必須倒凈,尤其是對改性瀝青或SMA混合料,如發(fā)現(xiàn)有剩余,應(yīng)及時清除,防止硬結(jié)。(8)SMA及OGFC混合料在運輸、等候及鋪筑過程中,如發(fā)現(xiàn)有瀝青結(jié)合料沿車廂板滴漏,應(yīng)分析原因,并立即采取適當(dāng)減少瀝青用量或增加纖維數(shù)量等措施。
3 瀝青混合料攤鋪質(zhì)量控制
攤鋪機的攤鋪工藝必須按攤鋪機的操作規(guī)程進(jìn)行。應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪,提高攤鋪平整度。當(dāng)攤鋪的混合料出現(xiàn)明顯的離析、波浪、裂縫、疤痕時,應(yīng)分析原因,予以消除。攤鋪工藝要求如下。
(1)對于SMA或改性瀝青混合料,宜使用履帶式攤鋪機鋪筑。攤鋪機的受料斗應(yīng)涂刷薄層隔離劑或防粘結(jié)劑。
(2)對高速公路、一級公路,一臺攤鋪機的鋪筑寬度,雙車道不宜超過6 m,三車道不宜超過7.5 m。通常應(yīng)采用兩天以上相同序號的攤鋪機前后錯開10~20 m,保證兩臺攤鋪機鋪筑的混合料溫度接近,不致影響熱接縫的碾壓效果,成梯隊作業(yè)攤鋪,相鄰兩幅之間應(yīng)有3~6 cm寬度的搭接,位置宜躲開車道的輪跡帶,上下兩層的搭接位置宜錯開20 cm以上。
(3)攤鋪機必須在開始鋪筑前提前0.5~1 h預(yù)熱,加熱溫度視氣溫情況確定,氣溫低時應(yīng)提高加熱溫度,通常宜加熱至100 ℃以上。鋪筑SMA及改性瀝青混合料時,預(yù)熱溫度宜適當(dāng)提高。每天施工開始階段宜采用較高溫度的混合料,使攤鋪機溫度盡快升高至正常情況。
(4)攤鋪機采用自動找平時,下面層或基層宜采用一側(cè)的鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式,上面層應(yīng)采用攤鋪前后保持相同高差的平衡梁或雪橇式攤鋪厚度控制方式,中面層根據(jù)情況選用找平方式。采用直接接觸式平衡梁時,輪子不得黏附瀝青,必要時可涂刷少許油水化合物。鋪筑改性瀝青或SMA路面時宜采用非接觸式平衡梁。經(jīng)攤鋪機初步壓實的攤鋪層應(yīng)符合平整度、橫坡的要求。
(5)熱拌瀝青混合料的攤鋪溫度應(yīng)符合規(guī)范有關(guān)規(guī)定的要求,并應(yīng)根據(jù)瀝青標(biāo)號、粘度、氣溫、攤鋪層厚度選用。對改性瀝青混合料或SMA混合料,應(yīng)比普通瀝青混合料提高攤鋪溫度10 ℃~20 ℃?;旌狭系臄備仠囟仍谶\料車卸料到攤鋪機的料斗后,或在攤鋪機的兩側(cè)攤鋪料上進(jìn)行。
(6)鋪筑熱拌瀝青混合料的施工條件取決于攤鋪層厚度、氣溫、風(fēng)速及地表溫度。高速公路和一級公路鋪筑瀝青混合料的允許最低氣溫為10 ℃,其他等級公路為5 ℃。不同底面溫度條件下,不同厚度攤鋪層的混合料最低鋪筑溫度應(yīng)符合要求。遇有大風(fēng)降溫天氣,不能保證迅速壓實瀝青層時,不得鋪筑瀝青混合料。若在臨近允許最低溫度情況下鋪筑瀝青混合料時,應(yīng)按低溫施工要求采取以下措施。
①提高混合料拌和溫度,使其符合低溫鋪筑溫度的要求。②運料車必須覆蓋保溫,直至卸料前方可揭去苫布。③采用高壓實功能的攤鋪機,熨平板應(yīng)加熱,降低攤鋪機速度。④提高碾壓開始溫度,攤鋪后緊接著碾壓,增加壓路機臺數(shù),縮短碾壓長度。
(7)在攤鋪過程中,當(dāng)出現(xiàn)攤鋪機供料跟不上需要的特殊情況時,宜采用運料車集中等候、集中攤鋪的方式,盡量減少攤鋪機的停頓次數(shù)。如等料時間過長,混合料溫度過低,表面結(jié)硬成硬殼,影響繼續(xù)攤鋪時,必須將硬殼鏟除。用機械攤鋪的混合料,不得用人工反復(fù)修整。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時,可以人工作局部找補或更換混合料,并及時調(diào)整熨平板的密度、橫坡。
①構(gòu)造物街頭部位缺料。②攤鋪帶邊緣局部缺料。③表面明顯不平整。④局部混合料明顯離析。⑤攤鋪機后有明顯的拖痕,混合料中有雜物、石塊。⑥接縫為處理號,有明顯痕跡。
人工找補或更換混合料應(yīng)在現(xiàn)場主管人員指導(dǎo)下進(jìn)行。缺陷較嚴(yán)重的,應(yīng)整層鏟除。在雨季鋪筑瀝青路面時,已攤鋪的瀝青層因遇雨未經(jīng)壓實的應(yīng)予以鏟除。
4 碾壓質(zhì)量控制主要因素
4.1 碾壓溫度
碾壓溫度的高低直接影響瀝青混合料的壓實質(zhì)量,混合料溫度較高時,可以用較少的碾壓遍數(shù)獲得較高的密實度和較好的壓實效果,但是混合料易被鋼輪帶起,產(chǎn)生明顯的壓痕和料推移現(xiàn)象,影響壓實質(zhì)量;溫度較低時,碾壓工作變得困難,容易產(chǎn)生很難此消除的輪跡,造成路面不平整,集料顆粒上瀝青油膜的粘度較大,顆粒之間不易相對滑動,很難實現(xiàn)顆粒的重新排列,影響壓實密實度和平整度。
4.2 壓實層的厚度
路基、路面底基層和基層的壓實規(guī)律是:碾壓層厚,不容易達(dá)到高的密實度,碾壓層薄容易達(dá)到高的密實度。瀝青面層的壓實恰恰相反,碾壓層厚比薄更容易達(dá)到高的密實度。其原因是薄層瀝青混合料的溫度降的很快,較低的溫度明顯降低壓實效果。因此,在大多數(shù)國家對不同的瀝青混合料都有最小厚度的推薦值,碾壓層的厚度應(yīng)該在推薦值之上才能獲得較高的壓實效果。
4.3 壓實速度和遍數(shù)
在碾壓過程中,碾壓速度和碾壓遍數(shù)兩參數(shù)互相制約,若碾壓速度過快,則達(dá)到碾壓質(zhì)量所需的碾壓遍數(shù)也增加,壓實生產(chǎn)率并不能提高。因此合理的碾壓速度,對減少碾壓時間,提高作業(yè)效率是非常有意義的。一般速度控制在2~4 km/h,輪胎壓路機可適當(dāng)提高,但不超過5 km/h。速度過低,會使攤鋪和壓實工序間斷,影響壓實質(zhì)量;速度過快,會產(chǎn)生推移、橫向裂紋等路面缺陷。在我國碾壓速度的選擇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。
4.4 壓路機振幅和頻率
振動主要產(chǎn)生激振力,加快顆粒運動,減少內(nèi)部摩擦力,增強壓實效果,振動率確定的主要依據(jù)是瀝青混合料的自振頻率,當(dāng)振動頻率接近瀝青混合料的自振頻率時,集料顆粒會產(chǎn)生共振,增加壓實效果和壓實效率,振動頻率過低或過高都不能很好的達(dá)到壓實目的。試驗表明,對于瀝青混合料的碾壓,其頻率多在33~50 Hz的范圍內(nèi)。
振幅能產(chǎn)生沖擊作用,使顆粒擠壓到一起,振幅越大,振動能量越大,振動深度加大。確定振幅的主要依據(jù)是碾壓層的厚度,越厚,振幅應(yīng)越大,但不能壓碎骨料,越薄,振幅相應(yīng)也越小。對于瀝青路面振幅通常為0.4~0.8 mm。
5 結(jié)論
隨著高等級公路的發(fā)展,各種路面新工藝憑借自身的優(yōu)勢將會大量推廣,對其認(rèn)知水平亟待提高。對路面工程進(jìn)行質(zhì)量控制研究是十分有必要的,具有很強的現(xiàn)實意義。必須注重瀝青路面施工質(zhì)量管理,加強質(zhì)控意識。路面施工由于施工進(jìn)度快,若稍有疏忽,便會造成大量返工。
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