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        瀝青混凝土路面碾壓施工質(zhì)量控制

        2014-10-21 20:04:24關(guān)黎明
        建筑工程技術(shù)與設(shè)計 2014年35期
        關(guān)鍵詞:瀝青路面質(zhì)量控制

        關(guān)黎明

        【摘要】本文針對瀝青路面施工過程中,從瀝青混合料的拌制、運輸、攤鋪、壓實及成型等方面論述了路面碾壓的質(zhì)量控制。

        【關(guān)鍵詞】瀝青路面;碾壓施工;質(zhì)量控制

        1.影響路面碾壓質(zhì)量的因素

        1.1筑路材料

        我們都知道路面的施工瀝青混凝土的混合材料的質(zhì)量的好壞將直接影響路面的施工質(zhì)量。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:

        混合材料的級配:不合理級配無論如何碾壓也沒有辦法達到路面的施工要求;瀝青混凝土路面層的材料中一個重要的組成部分就是瀝青,但是僅僅保證瀝青的質(zhì)量是不夠的。例如,如果油石比過較低,那么骨架的材料就不能夠進行有效結(jié)合,最直接的結(jié)果就是路面結(jié)構(gòu)性會很差;但倘若油石比過較高,又會導(dǎo)致離析、碾壓的出油等一系列問題,同樣會影響到路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

        混合料的離析:因為粒料的運動慣取決于量大小粒料的大小,所以粒料的大小不同其運動慣量相應(yīng)的不相同。因而在攤鋪運動的時候就會出現(xiàn)大小粒料的自然離析的現(xiàn)象,這也就意味著混合料的離析將直接影響混合材料的級配。換句話說就是,如果其無法達到要求的話,路面就會達不到質(zhì)量的要求??偠灾热艏壟洳缓侠頍o論如何碾壓也沒有辦法達到路面的施工要求。

        1.2碾壓機械

        1)鋼輪平面壓路機:這是當前使用較多的是帶振動的雙鋼輪壓路機。此外還有重型雙鋼輪壓路機(重量16.5t)和三輪壓路機;2)輪胎壓路機有重量16t、22t和30t等多種;3)一端是輪胎另一端是一個寬鋼輪(帶振動)的組合式壓路機。

        相較之下,通常振動壓路機的壓實效率最好。原因就在于鋼輪壓路機容易壓碎瀝青混合料中的大骨料,而且它最致命的缺點是它會將外露骨料頂面的瀝青膜磨去。至于輪胎壓路機其不僅不會將大骨料壓碎,也不易將外露骨料頂面的瀝青膜破壞。所以,輪胎壓路機成了壓實瀝青面層不可缺少的機械。如下圖所示是某些機械的壓實數(shù)據(jù):

        1.3碾壓溫度

        一些高速公路施工現(xiàn)場的實踐表明,初壓的壓路機可一直行進到靠近攤鋪機,瀝青混合料并不產(chǎn)生推移、表面也無發(fā)裂等情況。此時,瀝青混合料的溫度常在140—145℃。那么原因何在呢?其實這主要是由于瀝青混凝土自身的特性所致。一般而言,瀝青混合料在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)混合料的溫度愈高,愈容易達到高密實度,也就是說越容易在外力作用下縮小其空隙和增加其密度,也越容易獲得平整效果。換句話說就是碾壓溫度是影響瀝青混凝土密實度的最主要因素。

        1.4碾壓層的厚度

        通常情況下,在碾壓過程中,路基、路面底基層和基層的壓實規(guī)律是碾壓層厚度大不容易達到高的壓實度,碾壓層薄容易達到高的壓實度。但是瀝青面層的壓實恰恰與其相反,碾壓層厚的比碾壓層薄的更容易達到高密實度。其原因是薄層瀝青混合料的溫度降低得快,較低的溫度明顯降低瀝青混合料的壓實效果。

        2.碾壓施工質(zhì)量控制

        2.1原材料的質(zhì)量控制分析

        1)集料質(zhì)量控制

        集料分為粗集料和細集料兩類,粗集料要求石質(zhì)堅硬、不含風化顆粒、清潔并接近立方體形狀,要嚴格控制片狀顆粒的含量;細集料要求堅硬、干燥、無風化、無雜質(zhì)并有適當級配的人工軋制的機制砂,對不合格的集料不準裝車,嚴格確保集料的質(zhì)量。另外,很多石料在常溫條件下能夠滿足規(guī)范的各類技術(shù)指標,但是在高溫下不一定能夠滿足,這就需要對集料進行高溫壓碎值分析,高溫壓碎值試驗所涉及的儀器有壓碎值儀、天平、壓力機、金屬棒、金屬銅、方孔筒和方孔篩。

        2)瀝青質(zhì)量控制

        由于瀝青具有高溫變形以及易受水侵蝕的特點,所以在瀝青混合料的質(zhì)量控制方面,應(yīng)該重點考察瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性,就高等級公路而言,溶解度指標較為重要,具體的指標數(shù)值可以參考路面結(jié)構(gòu)層位以及以往的工程經(jīng)驗,對于中面層和上面層使用的SBS改性瀝青,其溶解度要求等于或大于99%,離析軟化點差等于或小于2.5攝氏度,閃點大于等于230攝氏度,25攝氏度的彈性恢復(fù)等于或大于75%,針入度指數(shù)PI不小于0。

        3)填料質(zhì)量控制

        城市道路的面層填料要求采用石灰?guī)r堿性石料磨細得到的礦粉,其礦粉要求干燥、清潔,每50噸檢驗一次,另外需要將拌和機回收的粉料全部廢棄掉,從而確保瀝青層面的質(zhì)量。其質(zhì)量控制的具體指標有:含水量等于或小于1%,粒度范圍100%小于0.6毫米、90%至100%小于0.15毫米、75%至100%小于0.075毫米,外觀無團粒結(jié)塊、親水系數(shù)小于1。

        2.2瀝青混合料的拌和質(zhì)量控制

        拌和過程的質(zhì)量控制主要包括三個方面:1)礦料級配控制:為了盡量減小設(shè)計級配與實際級配的差異,在設(shè)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,從而測定出電機轉(zhuǎn)速與上料流量之間的關(guān)系,這樣生產(chǎn)時就能提高領(lǐng)料之間的配合比精度;2)拌和溫度控制:混合料溫度過低會影響攤鋪及碾壓質(zhì)量,另外還會造成碾壓困難,但是溫度過高又會引起瀝青老化變硬,造成混合料性能衰減,所以在拌和中要嚴格控制拌和溫度,間歇式拌和設(shè)備每盤拌和時間最好在45秒到50秒之間,其中干拌時間不少于5秒至10秒,以混合料拌和均勻為標準;3)油石比的控制:瀝青含量過大,會有過多的自由瀝青在礦料之間起到潤滑作用,會導(dǎo)致混合料的強度降低并產(chǎn)生泛油現(xiàn)象;如果瀝青含量過小,則混合料難以壓實并且空隙率過大,會造成路面的早期損壞,所以,要嚴格控制油石比,其誤差分為要控制到0.3%以內(nèi)。

        2.3瀝青混合料的攤鋪質(zhì)量控制問題

        1)攤鋪過程的質(zhì)量控制

        如果對全路幅進行一次攤鋪,則會造成離析和壓實不足,所以攤鋪的寬度不宜過大,分路幅進行多次攤鋪時,縱向接縫處兩側(cè)的粗料較多,且難以壓實,所以平整度也不好,所以當進行多次攤鋪時,最好采用多臺攤鋪機形成梯隊作業(yè)的方式進行。在操作受料斗翼板時,要盡量防止受料斗內(nèi)死料過多和翻轉(zhuǎn)過速,要盡可能的保持料斗內(nèi)余料均勻,從而保證連續(xù)均勻的供料,另外嚴禁供料速度忽快忽慢、機械猛烈起步或緊急制動,這樣都會造成攤鋪速度的快慢不均。在攤鋪速度確定后,要盡量保持穩(wěn)定和持續(xù),速度保證在每分鐘2米至2.5米為宜,通過選擇振動系統(tǒng)的最佳振幅和頻率,可以有效的控制混合料的離析現(xiàn)象發(fā)生,如果振幅過大振幅過高,則會造成細料上浮和泛油現(xiàn)象,如果振動幅度過小振幅過低,則會使初密實度低,從而不利于實壓作業(yè)。

        2)碾壓質(zhì)量控制

        碾壓質(zhì)量與碾壓溫度有直接的關(guān)系,由于攤鋪后混合料的溫度是在不斷下降的,特別是攤鋪后在4至15分鐘以內(nèi),溫度下降可達到每分鐘1至5攝氏度,所以要掌握好碾壓的時機,及時進行碾壓。如果遇到低溫、濕度大以及風力大等氣候條件,都會使有效碾壓的時間縮短,增加碾壓的困難,在碾壓中,保持恒定的碾壓速度也比較關(guān)鍵,一般速度控制在每小時2公里至4公里之間,輪胎壓路機的速度可適當提高,但是最高不超過每小時5公里,另外如果速度過低,會造成攤鋪與壓實工序的間斷,從而影響碾壓質(zhì)量。振頻主要影響瀝青面層的表面碾壓質(zhì)量,振動壓路機的振頻比瀝青混合料的固有頻率高一些,所以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,其振頻可以控制在40~50Hz范圍內(nèi),振幅主要影響碾壓深度,通??稍?.4毫米至0.8毫米之間進行選擇。

        3.結(jié)束語

        在瀝青混凝土道路施工中,要提高瀝青混凝土混合料的強度、穩(wěn)定性以及疲勞特性,必須重視碾壓工作。瀝青混凝土路面鋪筑過程中要搞好壓實工藝控制,即搞好壓實的過程控制,在進行壓實質(zhì)量檢測和評價時采用壓實度和空隙率雙重指標,實現(xiàn)整體提高瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的目的。

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