提高瀝青混凝土路面平整度措施探討

摘要:在分析引起瀝青路面不平整的原因的前提下,提出了對(duì)瀝青混合料的級(jí)配組成、拌合過(guò)程、攤鋪及碾壓過(guò)程進(jìn)行控制的措施,從而有效地提高路面平整度。

關(guān)鍵詞:瀝青混凝土;路面施工;平整度

1 引言

瀝青混凝土路面的平整度是衡量路面工程最為重要的質(zhì)量指標(biāo)之一,影響瀝青混凝土路面平整度的因素很多,而且施工控制難度最大。從攤鋪到碾壓、從材料進(jìn)場(chǎng)到級(jí)配碎石設(shè)計(jì)和石料級(jí)配到瀝青拌和施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié),都有與平整度有著很密切的關(guān)系。只要其中的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都會(huì)直接或間接影響瀝青路面的平整度。

2 瀝青混凝土路面不平整的原因

基層的不平整。基層不平,即使面層攤鋪平整,壓實(shí)后也會(huì)因松鋪厚度不同,產(chǎn)生路面不平整。

瀝青混合料配合比對(duì)路面平整度的影響。油石比較大,已鋪筑的路面會(huì)產(chǎn)生壅包和泛油;油石比較小,路面會(huì)出現(xiàn)松散;最終影響路面平整度。

瀝青混合料拌和對(duì)路面平整度的影響。在聯(lián)合供料過(guò)程中,每臺(tái)拌和機(jī)的拌和溫度度差異影響到瀝青路面平整度。當(dāng)拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況,造成花白料,使路面難以攤鋪成型。

路面攤鋪機(jī)械及施工工藝對(duì)路面平整度的影響。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不勻、機(jī)械猛烈起步和緊急制動(dòng)以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會(huì)造成面層的不平整和波浪。

碾壓工藝對(duì)路面平整度的影響。溫度太高時(shí)碾壓容易使瀝青混合料產(chǎn)生推移、開(kāi)裂;碾壓行進(jìn)路線不當(dāng),會(huì)引起路面不平;碾壓速度不均勻、急剎車(chē)、突然起動(dòng)、隨意停置、掉頭轉(zhuǎn)向等都會(huì)引起路面推擁。

3 瀝青混合料材料控制措施

合理的進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。配合比設(shè)計(jì)遵照下列三個(gè)步驟進(jìn)行:目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。

提高混合料的高溫穩(wěn)定性。可采用提高粘結(jié)力和內(nèi)摩阻力的方法解決。瀝青混合料應(yīng)選用堅(jiān)硬、安定、表面粗糙、破碎、顆粒接近立方體的集料。在瀝青混合料中,增加粗礦料含量,使粗礦料形成空間骨架結(jié)構(gòu),從而提高瀝青混合料的內(nèi)摩阻力。適當(dāng)?shù)靥岣邽r青材料的粘稠度,控制油石比,采用最佳瀝青用量,采用具有活性礦粉以改善瀝青與礦料的相互作用,就能提高瀝青混合料的粘結(jié)力。

提高混合料低溫抗裂性。應(yīng)選用稠度較低、溫度敏感性低、抗老化能力強(qiáng)的瀝青,在瀝青中摻入橡膠等高聚物,也能大大提高混合料低溫抗裂性。

提高混合料的水穩(wěn)性。選擇粘性較大、不含或少含對(duì)水敏感的組成成分的瀝青,或采用聚合物改性瀝青。集料要求表面粗糙,含有較多的鈣鐵鎂等高價(jià)陽(yáng)離子,比表面積大,呈憎水性,且確保表面干凈。必要時(shí)可摻加適宜的抗剝落劑。

4 瀝青混凝土路面施工控制

4.1 瀝青混凝拌合質(zhì)量控制

4.1.1 礦料級(jí)配的控制

為了盡可能減小設(shè)計(jì)級(jí)配與實(shí)際級(jí)配之間的差異,在設(shè)計(jì)生產(chǎn)配合比時(shí),先要對(duì)冷料倉(cāng)皮帶轉(zhuǎn)速與冷料的流量進(jìn)行了解,測(cè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速與上料流量之間的關(guān)系。根據(jù)測(cè)出的幾組速度-流量關(guān)系曲線獲得實(shí)際需要的皮帶轉(zhuǎn)速,生產(chǎn)時(shí)就能使拌合料更好的控制在級(jí)配范圍內(nèi),提高冷料之間的配合比精度,有助于設(shè)計(jì)級(jí)配與實(shí)際級(jí)配相一致,減小偏差。

4.1.2 拌合溫度的控制

在混合料拌合中應(yīng)嚴(yán)格控制拌合溫度,間歇式拌合設(shè)備每盤(pán)拌合時(shí)間宜為45-50s,其中干拌時(shí)間不少于5-10s,以混合料拌合均勻?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。集料和礦粉應(yīng)充分烘干,集料溫度應(yīng)比瀝青高10-30℃,貯料倉(cāng)的儲(chǔ)存時(shí)間不得超過(guò)72h,熱拌瀝青混合料成品在貯料倉(cāng)中溫度下降不得超過(guò)10℃。拌好的瀝青混合料應(yīng)均勻一致,無(wú)花白料、無(wú)結(jié)團(tuán)成塊和嚴(yán)重的集料離析現(xiàn)象,不符合要求時(shí)不得使用并應(yīng)及時(shí)調(diào)整,所有過(guò)度加熱、炭化、起泡或含水的混合料必須廢棄,加熱不宜超過(guò)6h,且當(dāng)天加熱當(dāng)天用完,不宜多次加熱以免老化。

4.1.3 油石比的控制

油石比的差異會(huì)顯著影響混合料的性能。瀝青含量過(guò)大,過(guò)多的自由瀝青在礦料之間起潤(rùn)滑作用,降低了混合料的強(qiáng)度并易造成泛油病害;油石比過(guò)小,混合料難以壓實(shí)且空隙率過(guò)大,造成路面早期破壞。因此根據(jù)設(shè)計(jì)的油石比應(yīng)嚴(yán)格控制拌合過(guò)程中的油石比誤差在0.3%以內(nèi)。瀝青的計(jì)量秤要經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行校核和調(diào)整,尤其是瀝青計(jì)量斗、排放閥門(mén)的嚴(yán)密性要經(jīng)常檢查,確保瀝青用量的準(zhǔn)確性。

4.2 瀝青混凝攤鋪質(zhì)量控制

攤鋪過(guò)程應(yīng)保持連續(xù),否則停頓處就可能不夠平整。供料跟不上往往造成攤鋪中斷,因此拌合能力應(yīng)與攤鋪能力相匹配,盡量做到攤鋪過(guò)程不停機(jī),如發(fā)生短暫斷料時(shí),攤鋪機(jī)應(yīng)停止振搗并接通熨平板加熱器,保證攤鋪溫度符合要求。

攤鋪機(jī)熨平板底面磨損或嚴(yán)重變形,攤鋪時(shí)面層容易產(chǎn)生裂紋和拉溝。輪胎攤鋪機(jī)車(chē)輪氣壓超限,攤鋪機(jī)容易打滑,氣壓過(guò)低,機(jī)體會(huì)因受料質(zhì)量變化而變化,使鋪層出現(xiàn)波浪。履帶式攤鋪機(jī)履帶的松緊超限將導(dǎo)致攤鋪速度發(fā)生脈沖,使鋪面形成搓板。

為了減少因張力不足或支承間距太大而產(chǎn)生撓度使面層出現(xiàn)波浪的現(xiàn)象,鋼鉸線應(yīng)具有足夠的拉力,支撐樁樁距要適中,防止鋼鉸線因自重松馳下垂,導(dǎo)致基層攤鋪出現(xiàn)波浪,宜采用專(zhuān)用緊線器使基準(zhǔn)鋼絲具有足夠的張力,且不管施工段落是否位于直線段上,建議采用每5m打樁的方式。

自卸車(chē)與攤鋪機(jī)的配合是保證路面平整度的重要方面,應(yīng)在攤鋪機(jī)前10-20cm處停住并掛空檔,由攤鋪機(jī)推動(dòng)自卸車(chē)同步前進(jìn)。為保證勻速、不間斷的連續(xù)攤鋪,攤鋪速度一般不超過(guò)3-4m/min,甚至可放慢到1-2m/min,以保證攤鋪機(jī)勻速、連續(xù)工作,既能保證壓實(shí)度又能提高平整度。

4.3 瀝青混凝碾壓質(zhì)量控制

4.3.1 碾壓溫度

在實(shí)際施工中,要求在攤鋪完畢后及時(shí)進(jìn)行碾壓。瀝青混合料的最佳壓實(shí)溫度為120-140℃之間,SBS瀝青混合料最佳壓實(shí)溫度為140-160℃。攤鋪機(jī)后面的碾壓作業(yè)段長(zhǎng)度,由混合料的種類(lèi)和壓實(shí)溫度來(lái)確定。攤鋪后混合料溫度是在不斷變化的,特別是攤鋪后4-15min內(nèi),溫度損失可達(dá)1-5℃/min,因此必須掌握好有效壓實(shí)時(shí)間,適時(shí)碾壓。

有效壓實(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短與混合料的冷卻速度、壓實(shí)厚度等因素有密切關(guān)系。影響冷卻速度的因素有氣溫、濕度、風(fēng)力和混合料下承層的溫度。凡遇氣溫低、濕度大、風(fēng)力大,以及下承層溫度低等,都會(huì)使有效壓實(shí)時(shí)間縮短,并增加碾壓困難。當(dāng)瀝青層厚增大25%時(shí),其有效壓實(shí)時(shí)間將會(huì)增加近50%。對(duì)薄的瀝青層碾壓時(shí),反而要比厚的瀝青層壓實(shí)困難些,這主要是因?yàn)楸〉臑r青層溫度降低速度要比厚層快得多,從而使其有效壓實(shí)時(shí)間大大縮短。

4.3.2 壓實(shí)速度與遍數(shù)

在施工中,保持適當(dāng)?shù)暮愣雺核俣仁欠浅１匾摹Ｒ话闼俣瓤刂圃?-4km/h,輪胎壓路機(jī)可適當(dāng)提高,但不超過(guò)5km/h。速度過(guò)低,會(huì)使攤鋪與壓實(shí)工序間斷,影響壓實(shí)質(zhì)量,從而可能需要增加壓實(shí)遍數(shù)來(lái)提高壓實(shí)度。碾壓速度過(guò)快,會(huì)產(chǎn)生推移、橫向裂紋等。

選擇碾壓速度的基本原則是: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。

4.3.3 振頻和振幅

振頻主要影響瀝青面層的表面壓實(shí)質(zhì)量。振動(dòng)壓路機(jī)的振頻比瀝青混合料的固有頻率高一些,可以獲得較好的壓實(shí)效果。實(shí)踐證明,對(duì)于瀝青混合料的碾壓,其振頻多在40-50Hz范圍內(nèi)。

振幅主要影響瀝青面層的壓實(shí)深度。當(dāng)碾壓層較薄時(shí),宜選用高振頻、低振幅;而碾壓層較厚時(shí),則可在較低振頻下,選取較大的振幅,以達(dá)到壓實(shí)的目的。根據(jù)實(shí)踐,振幅可在0.4-0.8mm內(nèi)進(jìn)行選擇。

結(jié)語(yǔ)

優(yōu)良的平整度能保證車(chē)輛高速、舒適、安全地通行。由于初始平整度的好壞直接決定著平整度長(zhǎng)期的保證狀況,因此施工階段的平整度保證就顯得非常重要,要充分重視影響到瀝青路面平整度的各個(gè)施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量,對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制,才能長(zhǎng)期保證路面平整度。

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作者簡(jiǎn)介:韓鐵軍(1973-)本科,工程師,從事工程施工及管理工作。