黃建國(guó)
(鹽城順之泰建筑工程有限公司, 江蘇 鹽城 224000)
最近幾年來(lái),隨著科技水平的不斷提高,我國(guó)自己研發(fā)的施工機(jī)械進(jìn)行了不斷地創(chuàng)新,施工技術(shù)水平也在不斷的提升,材料的質(zhì)量逐漸提高,這一系列的改變,使得路面建設(shè)的質(zhì)量有了一個(gè)大幅度的改善,特別是瀝青路面,同時(shí)由于其自身具有極大的優(yōu)越性能,使得對(duì)其的應(yīng)用最為廣泛。但是瀝青路面在施工的工程中也受諸多的自然環(huán)境條件及其他方面因素的制約,施工組織和機(jī)械作業(yè)方式會(huì)影響壓實(shí)質(zhì)量,引起后期病害的產(chǎn)生和加劇。研究證明:拿瀝青路面來(lái)說(shuō),擁有一個(gè)良好的施工質(zhì)量,可在相同的條件下將病害推遲2-3 年的時(shí)間。
施工中主要可能會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題,波浪、接縫不良、發(fā)裂等等。
波浪是指路面由于受機(jī)械設(shè)備的碾壓,從而造成的路面表面凹凸不平,呈現(xiàn)局部高低起伏的狀態(tài)。造成這種情況的主要原因是機(jī)械碾壓的方式不恰當(dāng),通常攤鋪機(jī)熨平板前的瀝青料量改變會(huì)引起平板之上反力不均,進(jìn)而造成碾壓微波的出現(xiàn);同時(shí)瀝青路面使用瀝青的含量過(guò)高,造成推移加速,熨平板在做功的過(guò)程中出現(xiàn)掛線的情況,致使攤鋪機(jī)的載荷變大以及速度改變,這也是引起波浪現(xiàn)象出現(xiàn)的一個(gè)重要原因。波浪通常會(huì)是路面的孔隙增大,密實(shí)度減小,這使得路面極易發(fā)生網(wǎng)裂或是水損壞。
接縫不良可以分為兩種情況:分別是在分幅攤鋪出現(xiàn)的縱縫以及橫向的施工縫。接縫也是因?yàn)槭┕r(shí)碾壓不當(dāng)而引起的,碾壓時(shí)使用的攤鋪車的重疊出入巨大、兩側(cè)接縫壓實(shí)效果不同等等這都會(huì)引起接縫不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。接縫不良現(xiàn)象常常會(huì)造成行進(jìn)車輛的顛簸以及雨水下滲的情況出現(xiàn)。
發(fā)裂的出現(xiàn)與瀝青混合材料的性質(zhì)有關(guān),它是指路面攤鋪的各結(jié)構(gòu)層之間都有細(xì)小的裂縫出現(xiàn)的現(xiàn)象,這一現(xiàn)象的出現(xiàn)對(duì)路面的使用時(shí)間具有很大的影響。并且研究表明,下面層較軟更容易出現(xiàn)彎沉,且彎沉較大,而施工碾壓時(shí)溫度較高,極易造成側(cè)向推移的細(xì)縫產(chǎn)生。
推移是指瀝青混合料在壓路機(jī)的作用下,材料的接觸面及兩側(cè)接收到壓力后向前及向兩側(cè)流動(dòng)的現(xiàn)象。在路面上,可見(jiàn)到肉眼可見(jiàn)的隆起。碾壓推移的存在,對(duì)于增加混合料的密實(shí)性有著很大的作用,同時(shí)壓路機(jī)做功所產(chǎn)生的力,也可以使得混合料嵌擠作用增強(qiáng)或是出現(xiàn)波浪現(xiàn)象。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn),碾壓推移會(huì)引起壓路機(jī)邊緣的集料流向外側(cè),為此利用瀝青混合料的級(jí)配方法,對(duì)碾壓作用對(duì)集料流動(dòng)的影響進(jìn)行了細(xì)致的研究分析,結(jié)合針對(duì)某一公路的試驗(yàn)段,對(duì)處在壓路機(jī)邊緣的瀝青材料進(jìn)行取樣調(diào)查,使用瀝青抽提儀分析集料級(jí)配變化情況。得到下表:表1。
表1 集料級(jí)配變化對(duì)比 ( 單位: % )
根據(jù)表1 結(jié)果可知,推移后的混合料級(jí)配與產(chǎn)生配合比之間存在著顯著的差異,特別是當(dāng)集料的篩孔大于4.75mm 后粗集料的占比明顯增大。據(jù)此,可以推斷出:混合料碾壓推移中,粗集料是主導(dǎo)者,起主要作用。它的移動(dòng)會(huì)引起混合料骨架作用發(fā)生改變。所以說(shuō),在施工過(guò)程中必須要掌握好碾壓的厚度。
壓路機(jī)的作用力是碾壓過(guò)程中產(chǎn)生推移現(xiàn)象的主要原因。壓路機(jī)所產(chǎn)生的壓實(shí)效果越好,推移情況也就越顯著。同時(shí)壓路機(jī)不同,產(chǎn)生的推移現(xiàn)象也不同,拿振動(dòng)壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)來(lái)說(shuō),因?yàn)槔谜駝?dòng)壓路機(jī)進(jìn)行施工時(shí)揉搓作用力較大,所以振動(dòng)壓路機(jī)更容易出現(xiàn)推移現(xiàn)象。有研究表明,敏感性瀝青混合料所造的路面,為了防止產(chǎn)生較大的推移現(xiàn)象,進(jìn)而保證壓實(shí)效果良好,通常會(huì)采用膠輪壓路機(jī)代替振動(dòng)壓路機(jī),并延長(zhǎng)碾壓所用時(shí)間的辦法對(duì)路面進(jìn)行施工。雖然使用膠輪壓路機(jī)是一個(gè)很好的辦法,但是由于施工的需要,文本試驗(yàn)采用了振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行了對(duì)碾壓方式的影響分析。利用控制變量(壓路機(jī)噸位、碾壓時(shí)的溫度、接茬處理的方式)的方式,通過(guò)測(cè)定混合料的推移高度和長(zhǎng)度來(lái)分析施工碾壓的影響。
以某一公路的一段作為試驗(yàn)路,用噸位為5 噸和11 噸的壓路機(jī)對(duì)路面進(jìn)行初次碾壓。為避免影響到路的正常使用,選取的道路長(zhǎng)度應(yīng)在10 米左右為宜,并對(duì)該段道路的推移高度進(jìn)行即時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量,保證后續(xù)工作的正常進(jìn)行。同時(shí)該段路兩層應(yīng)采用兩種不同的瀝青混合料:AC-20 和AC-13 進(jìn)行計(jì)量,得到結(jié)果如下表:表2.
表 2 推移高度平均值 ( 單位: cm)
利用瀝青面層厚度分別為4 cm和6 cm進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)壓路機(jī)的噸位為5 噸時(shí),其推移高度達(dá)157%和245%;而當(dāng)壓路機(jī)的噸位為11 噸時(shí),達(dá)215%和308%。根據(jù)得到的數(shù)據(jù)可見(jiàn),壓路機(jī)的噸位與施工碾壓推移作用呈現(xiàn)的是正相關(guān)的關(guān)系。
當(dāng)進(jìn)行溫度與碾壓推移之間的關(guān)系的研究時(shí),應(yīng)該注意選取影響較小的下層路面進(jìn)行試驗(yàn)。研究中,將碾壓的溫度控制在150℃、140℃和130℃時(shí),評(píng)測(cè)出AC-20 瀝青路在11 噸位的壓路機(jī)下的推移值分別是18.2cm、16.7cm、14.4cm。從以上得出的數(shù)據(jù)可知,溫度與碾壓的推移值是成正比的。而造成這種結(jié)果的原因主要是瀝青的流動(dòng)性低。所以說(shuō),瀝青混合料的性質(zhì)是影響碾壓推移的重要因素之一。
有時(shí)當(dāng)路面進(jìn)行分幅攤鋪碾壓施工時(shí),推移現(xiàn)象常常會(huì)出現(xiàn)在接茬處,同時(shí)由于瀝青混合料的溫度各異,因此面層上出現(xiàn)了冷熱交界,此時(shí)接茬處會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的推移現(xiàn)象,并引起路面病害。一般情況下,在壓路機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí),僅允許輪寬在熱料上10-20cm,將混合料從熱邊壓入冷邊,如圖所示:圖一。
圖1 接茬處的處理方式
試驗(yàn)選取恰當(dāng)?shù)奈稽c(diǎn)采用兩種不同的方式針對(duì)推移量進(jìn)行測(cè)定,由于高度測(cè)量極其困難,所以本次實(shí)驗(yàn)選用了長(zhǎng)度測(cè)量值來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。跟據(jù)圖1○1所示,新料處壓路機(jī)邊緣推移量與表2 所得出的值基本一致,推移的方向?yàn)橛尚孪蚺f,距離少于3 cm;而圖1○2所示的距離分布在2-7 cm之間。所以可以明顯地看出,根據(jù)圖1○2進(jìn)行施工作業(yè),會(huì)出現(xiàn)較大的推移量,與此同時(shí),混合料的推移使得其密實(shí)度增加,這對(duì)于提高接茬處的壓實(shí)度有著重要的作用。
除此之外,混合料中所蘊(yùn)含的礦粉含量會(huì)對(duì)混合料的流動(dòng)性產(chǎn)生影響,進(jìn)而引起路面的碾壓推移。
要想把握好瀝青混合料的質(zhì)量,那么首先就必須保證好集料以及礦粉的質(zhì)量良好。其次,還要保證所選的瀝青品質(zhì)較高,高品質(zhì)的瀝青在施工過(guò)程中可以有效的減少碾壓推移。最后,還應(yīng)該嚴(yán)格控制配合比,根據(jù)瀝青的含量適時(shí)的準(zhǔn)確的調(diào)整比例。
調(diào)節(jié)碾壓溫度對(duì)于防止碾壓推移具有重要作用。根據(jù)上述的分析表明,溫度過(guò)高會(huì)引起瀝青的粘聚力下降,從而使得施工碾壓推移較為嚴(yán)重,同時(shí)溫度過(guò)低則會(huì)對(duì)于路基的壓實(shí)工作造成不利的影響,甚至對(duì)路面產(chǎn)生更大的危害。因此。將溫度調(diào)整到一個(gè)適宜的范圍,對(duì)于施工質(zhì)量的提升有著很大的益處。
選用碾壓方式時(shí)應(yīng)綜合考慮各種因素。若是瀝青面層較厚,則應(yīng)該選用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行作業(yè),而在混合料較軟時(shí),則建議使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)。在對(duì)待接茬縫方面,在能夠保證平整度的情境下,通常應(yīng)該選用圖1○2的方法,若是無(wú)法確保平整度,則應(yīng)該選用圖1○1的方法。當(dāng)出現(xiàn)碾壓推移現(xiàn)象時(shí),要準(zhǔn)確的尋找其出現(xiàn)的原因,并積極地采取措施。
綜上所述,碾壓推移的造成是由于多種因素綜合作用而導(dǎo)致的。本文首先介紹碾壓推移的過(guò)程,其次介紹施工碾壓推移的影響因素,在最后提出了控制碾壓推移的措施。近幾年來(lái),雖然機(jī)械設(shè)備在不斷的進(jìn)行更新?lián)Q代,但是碾壓推移仍然存在,甚至還有可能增加,因此我們需要在不斷的進(jìn)行研究,找出一些更好的方案去解決這個(gè)問(wèn)題。