陳榮
摘要:我國公路路面人多采用瀝青混凝土面層,其施工的主要內(nèi)容有:瀝青混凝士的制各、瀝青混凝土的運輸和攤鋪以及瀝青混凝士攤鋪層的壓實。公路瀝青混凝土路面機械化施上系統(tǒng)。是指以瀝青混合料拌和設(shè)備、運輸乍輛、瀝青混合料攤鋪設(shè)備以及輕氆、中型和重犁壓路機等多種機械組成的一種作業(yè)施工系統(tǒng),它的施工機械合理配置是一個很重要的問題。
關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面養(yǎng)護機械化施工
一、對瀝青路面性能的研究
1.低溫抗裂性能
瀝青材料在低溫條件下容易產(chǎn)生收縮變形,彈性模量相應(yīng)增大,而出現(xiàn)脆性狀態(tài),因此在寒冷地區(qū)瀝青混凝土路面會產(chǎn)生低溫開裂。裂縫產(chǎn)生后,雨水易于侵入,凍融交替,加上重車碾壓,在裂縫范圍內(nèi)很容易導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破碎。
2.高溫穩(wěn)定性
瀝青路面的強度與剛度,隨溫度升高而顯著下降,在高溫季節(jié)和行車荷載的反復(fù)作用下,為了保證瀝青路面不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、泛油等病害,瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性,即在高溫時具有足夠的強度和剛度。
3.水穩(wěn)定性
大氣降水、地下水或地面水進入瀝青混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,若不能及時排出,在重車的反復(fù)碾壓下,將引起瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)松散乃至破壞。瀝青路面必須具有較好的抗?jié)B能力。在潮濕多雨地區(qū)尤為重要。
二、瀝青混凝土路面的病害特征
(一)典型病害及成因
1路面裂縫
路面裂縫從外觀上可分為縱裂、橫裂和龜裂,從產(chǎn)生機理上可劃分為瀝青面層的溫度裂縫、疲勞裂縫和基層反射裂縫三大類。
根據(jù)全國范圍內(nèi)的調(diào)查結(jié)果,我瀝青路面裂縫絕大多數(shù)是瀝青面層的溫度裂縫,反射裂縫僅占少數(shù)。溫度裂縫起始于表面,逐漸向下延伸到穿透面層和基層。在同一地區(qū),影響面層裂縫數(shù)量的最重要因素是瀝青的性能。
引起路面密集裂縫的另一個主要原因是半剛性基層的問題。裂縫密集處一般發(fā)生在:①基層完工后未及時鋪筑面層;②基層頂部有松散夾層;③基層成型不好,處于松散狀態(tài)。這三個原因引起的裂縫往往在短時間內(nèi)就形成龜裂。單條的基層反射裂縫主要是因為基層干縮引起的。
裂縫最初絕大多數(shù)發(fā)生在行車道,而后逐漸向超車道和停車道擴展,停車道裂縫較少。由此可以看出,不管什么原因引起的裂縫,行車載荷的反復(fù)作用是裂縫加速出現(xiàn)和擴展的直接原因。
2路面車轍
車轍是瀝青路面在高溫季節(jié)由車輛載荷反復(fù)碾壓形成的。經(jīng)我們觀察和一些研究成果表明,半剛性基層瀝青面層出現(xiàn)車轍的特征如下:
(1)車轍形成的部分原因是由于雨水滲透侵蝕了基層表面粉料,使其軟化進而形成車轍;
(2)瀝青面層在行車載荷作用下產(chǎn)生的蠕變是形成車轍的主要原因,半剛性基層的變形很小或基本沒有壓縮變形。
3路面局部網(wǎng)裂沉陷
特點是行車道輪跡下路面局部網(wǎng)裂嚴重,沉陷較深,對行車安全威脅極大。其形成的主要原因為:
(1)路面出現(xiàn)裂縫未及時封堵,雨水下滲后在行車輪胎的強力“泵吸”作用下,半剛性基層的灰漿被吸出,導(dǎo)致基層破碎松散,瀝青層破壞而下陷。
(2)基層局部成型不好,強度不足,在行車荷載反復(fù)作用下路面發(fā)生網(wǎng)裂,雨水下滲后灰漿被吸出或擠出而下陷。這種形式的病害主要發(fā)生在行車道,嚴重之處在于基層完全破壞。
4路面松散、坑槽
產(chǎn)生的主要原因有:
(1)瀝青混合料在施工時拌和不均勻,瀝青含量相對減少,不能將礦質(zhì)集料有效粘結(jié),在高速行駛車輛輪胎的“泵吸”作用下,較細集料被吸出,導(dǎo)致局部松散坑槽;
(2)由于施工時混合料拌和溫度太高,使瀝青過早老化發(fā)脆,粘結(jié)力下降;
(3)施工溫度太低,混合料溫度下降快,壓實不充分,導(dǎo)致密實度不足;
(4)施工時路面下面層標高控制不好,導(dǎo)致瀝青上面層太薄,沒有形成結(jié)構(gòu)厚度。
三、瀝青混凝土工程項目現(xiàn)場施工控制
(一)現(xiàn)場攤鋪控制
1標高測定和放樣掛線:測量下層的標高以及該標高與設(shè)計值的偏差,以便在掛線時糾正。糾正時,當(dāng)標高與厚度有矛盾時,應(yīng)以滿足厚度要求為主要矛盾進行考慮。瀝青底層、中面層采用基準線鋼絲法,上面層采用浮動基準梁法,以控制其平整度。
2攤鋪機開始受料前在料斗內(nèi)涂刷極少量防止粘料的柴油,攤鋪時開動振動夯,其振動頻率與攤鋪機的速度相匹配,以保證鋪筑路面的連續(xù)性。瀝青混合料必須緩慢、均勻、連續(xù)不斷地攤鋪,攤鋪過程中不得隨意變速或停頓。若供料不足需停機,現(xiàn)場至少有不少于3輛料車方可繼續(xù)攤鋪。用機械攤鋪的混合料不得用人工反復(fù)修整,路面加寬部分、中央分隔帶開口處可以人工攤鋪。
3掌握好混合料的溫度,是控制好攤鋪質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在施工前,尤其是環(huán)境溫度較低時,一定要對攤鋪機的熨平板提前40min進行預(yù)熱,過冷或過熱都將影響攤鋪質(zhì)量。因為當(dāng)混合料在130℃時碰到30℃以下的熨平板底面時,會粘在底板上,這些粘附的粗料隨板向前移動時,會拉裂鋪層表面,使之形成溝槽和裂紋。而加熱后的熨平板可對鋪層起到熨燙整形的作用,使路面平整無痕。
4在進行攤鋪時為了提高路面的平整度,可以采取以下措施:對于施工中不可避免的橫向施工縫,將開始出現(xiàn)坡度的一段攤鋪層,利用人工進行切割挖除,使接縫邊緣上下垂直,以此作為攤鋪的基準面。在進行接鋪時嚴格控制好鋪筑厚度,從而保證前后兩次攤鋪過程中的壓實度相同;在進行橋面通道的鋪裝時,為了保證橋面與路面的平順相接,應(yīng)先進行瀝青橋面的鋪裝,然后切除伸縮縫處的瀝青,再進行伸縮縫的安裝就位;卸料車與攤鋪機的配合,也是影響路面平整度的因素之一,卸料車在卸料過程中需掛空擋,靠攤鋪機推著前行。所以特別注意的是,料車在倒車時一定要勻速、緩慢地靠近攤鋪機,以免因料車剎車不及時推撞攤鋪機,使攤鋪機移位形成臺階。
(二)現(xiàn)場碾壓控制
正確而合理的壓實將會提高瀝青混合料的強度、穩(wěn)定性以及其它的抗疲勞性能。合理的壓實關(guān)鍵是要建立合理的壓實程序、壓實標準和選擇合理的壓實機械?;旌狭系膲簩嵾^程是一個復(fù)雜的施工過程,是一個受多種因素影響的工藝。但起主導(dǎo)作用的因素是壓實溫度、壓實機械類型、混合料的配合比、含油量及原材料的性質(zhì)。綜合以上,在瀝青混凝土路面碾壓時應(yīng)注意以下問題:
1碾壓規(guī)則:按照先低后高、緩起緩?fù)?、變速平穩(wěn)、緊跟攤鋪機呈階梯形碾壓。
2重視接縫處的處理和壓實。壓實一開始應(yīng)先壓橫縫,再壓縱縫,然后按照正常的壓實程序完成全部路面的壓實,壓縫時應(yīng)先將2/3~3/4的重量置于以成型的路面上,然后再逐漸移動重心,直到將接縫壓實到與兩端同平面密實為止。
3注意碾壓程序和施工機械的配套,一般壓實程序分為初壓(穩(wěn)壓)、復(fù)壓(重壓)、終壓三道工序過程。
初壓:一般采用6t~10t的光輪壓路機,以1.5km/h~2km/h的速度碾壓2~3遍,溫度應(yīng)控制在110℃~120℃之間。初壓的目的是平整和穩(wěn)定混合料,同時減少復(fù)壓的變形量,以便為更好的復(fù)壓創(chuàng)造條件,是壓實的基礎(chǔ)。所以主要注意壓實的平整性。當(dāng)采用振動壓路機時,若壓實厚度在5cm以內(nèi)時不要振壓,當(dāng)厚度大于5cm時,可在壓第二遍時振壓,但應(yīng)注意無論任何情況,也無論是初壓、復(fù)壓或終壓,在壓實層下為剛性時(如橋面、混凝土搭板),皆不得振動壓實,否則效果相反。
復(fù)壓:采用重型壓路機碾壓,使用12t~16t的光面振動壓路機以3.5km/h~4km/h的速度碾壓4~6遍,溫度應(yīng)控制在90~110℃之間。復(fù)壓的目的是在外力搓揉作用下,使混合料就位密實、穩(wěn)定、成形。合料的密實程度主要取決于這一工序的效果,它必須與初壓緊接、連續(xù),要有足夠的作用力使混合料達到要求的密實程度。終壓:采用6t~10t平碾壓路機以2km/h~3km/h的速度碾壓4~5遍,溫度應(yīng)控制在70℃~90℃之間。終壓的目的是消除輪跡,使最后形成的壓實面平整,所以這道工序不宜采用重型壓路機在高溫下完成。
(三)現(xiàn)場施工接縫控制
橫向接縫控制的好壞對路面平整度的影響較大,在處理過程中要從以下的幾個環(huán)節(jié)牢牢把握:
1切縫:用切割機切割下不符合規(guī)范的瀝青混合料,并在縫邊涂抹浮化瀝青,切割時斷面要保持平整垂直;有時為了不使路面表層受污染,也要中采用人工切成毛接縫。
2攤鋪機就位:攤鋪機在切好的施工縫上就位,讓熨平板直接壓在原攤壓實瀝青路面上,預(yù)熱到所需溫度,同時適當(dāng)提高第一車料的溫度。
3攤鋪機起步:起步速度要慢,使攤鋪面盡量做到不作人工處理。
4接縫的碾壓:先對接縫進行橫向碾壓,將壓路機駛向已壓實的混合料層上,并伸入新鋪的面層厚度約15~20cm,然后每壓一遍向新鋪層移動20cm,直至深入輪寬的2/3為止。橫向碾壓后進行正常的縱向碾壓,并用3m直盡檢查平整,在不符合要求處用1.5t振動壓路機碾壓。
5合理設(shè)置鋪裝層施工縫,盡量避免縱向施工縫設(shè)在車輪位置;加強鋪裝層施工質(zhì)量控制,特別是立模處的邊角位置的混凝土質(zhì)量;伸縮縫安裝正確,上下貫通,縫中填塞有彈性耐高溫的材料,伸縮縫砼與鋪裝層銜接平順,定期對伸縮縫的伸縮情況進行檢查清理,以防伸縮縫頂死現(xiàn)象;防水層包括與泄水管銜接處,伸縮縫、沉降縫均不得漏水或使水滲入結(jié)構(gòu)體;混凝土橫縫鋸縫要及時,間距一般控制在4~6cm,鋸縫深度以不損傷鋼筋網(wǎng)為度,填縫料質(zhì)量可靠;定期對鋪裝層進行檢查,出現(xiàn)損壞及時修復(fù),以防止損壞的進一步擴大。
(四)開放交通
攤鋪層完全自然冷卻,混合料表面溫度低于50℃后方可開放交通。為避免新鋪層污染,本項目將對鋪筑好的瀝青層嚴格控制交通,做好保護,嚴禁在瀝青層上堆放土或雜物,嚴禁在其上制作水泥砂漿。
瀝青混凝土路面施工的關(guān)鍵是人員、材料、設(shè)備的合理配置和安排。在施工過程中要善于總結(jié),克服不良人為因素,同時注重引進新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備。對整個施工過程實施有效的動態(tài)管理,嚴格控制各種試驗及檢測,施工中發(fā)現(xiàn)問題及時處理,只有加強管理,精心組織施工,才能鋪筑出高質(zhì)量、高水平的瀝青混凝土路面,創(chuàng)造優(yōu)良工程。
四、結(jié)束語
在施工階段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,從源頭抓起,對其進行嚴格的施工質(zhì)量控制,不放松施工過程的每一細節(jié),做到有計劃、有步驟、有組織施工,綜合的進行分析研究,以確保路面的工程質(zhì)量。
參考文獻:
[1]倪員建.關(guān)于加強市政工程質(zhì)量管理的探討[J].中國科技信息,2005,(9)
[2]陳純軒.王永濤.論我國市政公路路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].沿海企業(yè)與科技,2010,10(5-7)