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        瀝青混凝土路面施工工藝控制分析

        2018-11-07 11:43:32康學(xué)偉
        建筑科技與經(jīng)濟(jì) 2018年6期

        康學(xué)偉

        摘 要:瀝青混合料和易性不僅與溫度有關(guān)還與級配類型、層鋪厚度、瀝青性質(zhì)、施工溫度等多種因素有關(guān),在實際施工過程中,應(yīng)根據(jù)瀝青的標(biāo)號不同,層鋪的厚度不同,碾壓溫度不同,瀝青混合料路面的施工應(yīng)采用不同的施工工藝,對預(yù)防瀝青路面的早期病害有益。

        關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面; 施工工藝; 離析; 碾壓

        瀝青路面在我國得到了廣泛的應(yīng)用,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通量、超載量越來越大,對瀝青質(zhì)量要求越來越高。通過多年對瀝青路面施工經(jīng)驗積累以及對幾段一級、二級公路路面施工過程的分析及路況變化觀測研究,從施工工藝方面分析對瀝青路面的影響。

        1.瀝青混合集料離析原因的分析

        瀝青混凝土路面混合料的攤鋪要嚴(yán)格控制瀝青混合料的離析,通常認(rèn)為瀝青混合料離析是指瀝青混合料性能不均勻變化,在施工中表現(xiàn)為混合料的拌合不均勻,攤鋪時粗細(xì)顆粒不均,混合料溫度不均勻等離析現(xiàn)象,這些都是導(dǎo)致瀝青路面發(fā)生破壞的原因。

        AC-16I型瀝青砼作為上面層使用,混合料不易離析,通過對不同標(biāo)段的觀察分析,發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象。

        A標(biāo)段和B標(biāo)段路面結(jié)構(gòu)完全相同,只是路面等級和路面寬度不同。A標(biāo)段為一級路,路面寬為23米;B標(biāo)段為二級路,路面寬為11米,兩段的路面攤鋪設(shè)備也不相同。

        由于要求路面的平整度、外觀質(zhì)量和工程進(jìn)度,A標(biāo)段來用寬幅11.5米一次攤鋪,而B標(biāo)段采用5.5米分雙幅攤鋪,我們在瀝青面層施工過程中進(jìn)行了抽檢,寬幅攤鋪的AC-16I型瀝青混合料的離析情況嚴(yán)重,而窄幅5.5米攤鋪的瀝青混合料基本沒離析,在11.5米和5.5米的攤鋪機(jī)后2天碾壓的路面分左、中、右三個對稱位置取樣,做抽提實驗結(jié)果如下:

        從A標(biāo)段抽提結(jié)果中不難看出:

        (1)左、中、右的三道的綜合平均通過率與同批出廠的混合料是相符的。

        (2)小于等于2.36mm的集料未發(fā)生離析。

        (3)4.75mm以上的混合料通過率差異大,離析嚴(yán)重且左右相對稱,中間混合料明顯偏細(xì),兩側(cè)混合料明顯偏粗并超出分配范圍。

        (4)而B標(biāo)段攤鋪的瀝青混合料,完全符合集料設(shè)計,級配沒有發(fā)生離析。

        以上所舉事例為眾多試驗結(jié)果的代表,而AC-16I型是中粒式連續(xù)密級配合瀝青砼,一般認(rèn)為是最不易離析的混合料,但由試驗結(jié)果看已產(chǎn)生嚴(yán)重的離析,如果采用較大粒徑間斷級配、拆試級配,寬幅攤鋪離析將更為嚴(yán)重,不僅影響路面的使用性能,也促使路面產(chǎn)生早期破壞,耐久性大打折扣。

        由于混合料離析中部混合料偏細(xì),路面不穩(wěn)定性嚴(yán)重下降,行車道輪跡比超車道嚴(yán)重的多,并且嚴(yán)重泛油發(fā)亮,當(dāng)變形超過瀝青砼極限變形能力后,產(chǎn)生永久性變形并出現(xiàn)裂縫,并且路面上有水時不會有很好的橫向排除,日積月累水份浸入到路面內(nèi)部后,經(jīng)輪胎的反復(fù)碾壓及產(chǎn)生“泵吸”作用使路面出現(xiàn)“積漿”現(xiàn)象,同時瀝青混合料骨料表面形成水膜,造成瀝青剖離致使瀝青路面出現(xiàn)早期破壞,由于水份的浸入甚至破害基層,同時由于兩側(cè)瀝青混合料粒徑較大,空隙增大,滲水嚴(yán)重,行車道出現(xiàn)車跡后,兩側(cè)滲水沿基層流向行車道,不能排出路面以外,也加快的行車道的損壞。由于混合料的離析,中部混合料偏細(xì)導(dǎo)致瀝青路面中部拉滑能力比兩側(cè)弱,磨擦系數(shù)和構(gòu)造深度明顯低于超車道。

        經(jīng)過大量的試驗證明,當(dāng)攤鋪寬度大于7米時,很難避免對中、粗粒砼攤鋪的離析現(xiàn)象,為了更好的解決這個問題,最好采用分幅攤鋪,為了處理好縱向施工縫,采用多臺攤鋪機(jī)梯隊式布置同時攤鋪,掌握好攤鋪機(jī)的間距,既不互相干擾,又不使前后瀝青面層溫度相差大,影響縱縫施工質(zhì)量。

        瀝青混合料攤鋪過程中,除了粗細(xì)料不均勻還有溫度不均勻造成的混合料性能不均勻,瀝青混合料拌和完成后到攤鋪現(xiàn)場的運輸過程中和等待攤鋪機(jī)的過程,完全和混合料之間的溫差存在著熱損制,再加上運輸過程中運輸車輛的高速行駛,加快了物體表面空氣流動,導(dǎo)致混合料的溫度下降很多,溫度降幅由表面及里逐漸減少,接觸面降溫最大15cm范圍內(nèi)減低50°C-70°C,使黏度明顯增大,使混合料表面形成“殼”狀層,在混合料攤鋪過程中我們觀察到混合料從運輸車到攤鋪機(jī)卸料時,車輛的前面和兩側(cè)的混合料總是被卸到攤鋪機(jī)的料斗內(nèi),這樣每一車中溫降最大的表層冷料集中攤鋪,這就形成了每車料為周期的溫度離析現(xiàn)象,這樣溫度下降較大的混合料在相同的碾壓情況下,就很難達(dá)到預(yù)期的壓實度和空隙率,在氣候惡劣的情況下尤為明顯,濕度離析造成瀝青面層壓實度不足,空隙率偏大,當(dāng)路面積水時造成滲水、唧漿,局部凹陷、松散、坑槽形成瀝青路面的局部破壞。

        預(yù)防瀝青路面病害的方法:

        (1)縮短混合料的運距;

        (2)在天氣良好的情況下施工;

        (3)增加現(xiàn)場拌和;

        (4)給運輸車輛增加保溫層。

        以上方法給運輸車輛增加保溫層最為實用,在車的上面、前面和側(cè)面分別預(yù)制成10-15cm的泡沫板、鐵皮裝在車箱上,這樣可以使表面混合料在同等狀況下溫降減少到25°C -35°C,減少了溫差的離析。

        2.瀝青路面碾壓的控制。

        《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的瀝青混合料的碾壓溫度,以保證瀝青混合料能夠達(dá)成規(guī)定的密實度,事實規(guī)范上規(guī)定的混合料的和易性,以便具有可壓實性,但是瀝青混合料和易性不僅與溫度有關(guān)還與級配類型、層鋪厚度、瀝青性質(zhì)、施工溫度等多種因素有關(guān),在實際施工過程中,應(yīng)具體情況具體分析,如有些公路路面施工中瀝青的標(biāo)號不同,層鋪的厚度不同,并且要求相同的碾壓溫度,另外碾壓溫度應(yīng)視施工天氣和施工的季節(jié)不同而靈活撐握,要通過實驗段確定出最佳的攤鋪寬度、松鋪系數(shù)、碾壓機(jī)械組成,碾壓遍數(shù)以及初壓、復(fù)壓、終壓的溫度才能開始正式施工,不能盲目的采用重型壓路設(shè)備進(jìn)行碾壓以及縮短碾壓時間,特別是在常見的混合雙鋼輪振動式壓路機(jī)配輪胎式壓路機(jī)控制不好,很容易將瀝青混合料的中的骨料壓碎,對鋼輪振動壓路機(jī)的振幅和頻率在實驗段時要得出合理的數(shù)據(jù),并在施工過程中嚴(yán)格的控制,以降低粗料的壓碎率。

        3.結(jié)語

        以上分析的技術(shù)問題是普遍存在的,特別是混合料離析的壓實度和壓實階段不到位導(dǎo)致不良的后果相當(dāng)嚴(yán)重,在實際施工過程中應(yīng)注意的事項:

        (1)對中粗混合料應(yīng)限制攤鋪寬度,不大于7米最佳,避免產(chǎn)生攤鋪離析。

        (2)在混合料運輸過程中,要加強(qiáng)保溫,對結(jié)塊料堅決廢棄,條件允許可增加現(xiàn)場拌和。

        (3)攤鋪碾壓溫度不應(yīng)照抄規(guī)范,應(yīng)從實際出發(fā),以實驗段取得的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

        (4)碾壓設(shè)備合理搭配,合理使用碾壓設(shè)備,注意混合料骨料的壓碎率。

        參考文獻(xiàn)

        [1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.JTG F40-2004

        [2]公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范. JTG D50-2006

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        [4]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能研究(M).北京:人民交通出版社.2001

        [5]徐培華,王安玲.公路工程混合料配合比設(shè)計與試驗技術(shù)手冊(M).北京:人民交通出版社,2001

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