摘要:本文主要就當前影響瀝青路面壓實度的重要制約因素做詳細探討,在此基礎上提出相應的改進措施,以期有助于提高我國瀝青路面的壓實度,改善路面施工質量。
關鍵詞:瀝青路面;壓實度;措施
1 影響瀝青路面壓實度的因素
(一)設備類型
當前瀝青路面的施工過程,一般較常使用的壓實設備主要有輪胎壓路機、組合式壓路機、靜載鋼輪壓路機以及振動鋼輪壓路機等。按照不同壓路機的型號,一般來說,配重在10t—30t之間。例如,振動鋼輪壓路機能夠提供的振力最大可以達到配重的2.5倍,通常,配重愈大,倍數就愈小。
(二)材料的影響
1.集料與混合料的性能
為確保施工現場中所使用的混合料性能處于較好的狀態(tài),有必要對進入施工現場的原材料進行詳細檢測,重點放在集料的粒徑、砂當量、粗細集料比例以及相應的礦粉用量。在相同的條件下,相較于單一尺寸、或者間斷級配的瀝青混合料來說,均勻級配的瀝青混合料更容易進行壓實,對于那些粗集料比例較大的混合料要進行有關的加大壓實力度,才可以確保足夠的空隙率。那些多砂的級配混合料較容易變性,在機械的壓實下發(fā)生推擠的現象,因此較難壓實。
2.瀝青
其中瀝青的粘度是影響混合料壓實性以及相應勁度的重要指標。在對瀝青混合料進行有關的壓實的時候,較高的粘度會使得相應的顆粒移動受到牽制,而粘度較低的時候雖然壓實較為容易,但是相對來說,破壞也很容易。經相關經驗表明在進行常規(guī)壓實的過程中,處于135度的環(huán)境中,瀝青粘度愈高,相應的混合料減少有關的空隙率的抵抗力隨之變大,這就使得采取高粘度的瀝青以及高壓實溫度成為當前瀝青路面壓實的重要方式。此外,一般來說,當在混合料中使用瀝青量過低會導致有關混合料的粗糙、干澀,直接影響壓實效率,使其無法達到相關的標準要求。而瀝青用量過多則會使得混合料容易發(fā)生變形,一旦處于壓路機的直接作用下,會形成一種不穩(wěn)定,同時較易發(fā)生裂開的結構。[1]
(三)溫度的影響
一般來說,應用同樣的混合料的情況下,與低溫環(huán)境相比較,高溫環(huán)境下更容易壓實。軟質的混合料相對于硬質混合料來說,只有溫度更低,才能達到一樣的壓實效果,因此,要把有效握住溫度與壓實度之間的關系,才能夠確保瀝青路面的壓實度,滿足其使用要求。
1.初壓溫度
瀝青的粘度與溫度有著直接的關系,當瀝青混合料較熱的時候,瀝青就會發(fā)揮一種潤滑集料顆粒之間的摩擦力的作用,待冷卻后,瀝青又可以是集料顆粒之間的粘合劑。碾壓的溫度過低的話,就會使得瀝青粘度顯得較高,往往較難壓實,一旦過度碾壓,還會導致裂紋的出現。碾壓的溫度過高則會使得瀝青粘度較低,導致混合料活動,出現推移現象。[2]
2.碾壓終了溫度
經有關數據顯示,當碾壓溫度處于80度到110度的時候,較為容易壓實。野外路面損壞調查研究得出的結論認為,處于80度以下的環(huán)境進行壓實瀝青路面破壞情況是最嚴重的。相關的室內試驗研究證實處于65度以下的壓實溫度中,瀝青路面壓實度在96%以下,完全不能夠達到高等級公路的需求;將復壓溫度保持在90度到115度之間能夠有效確保較高的壓實度,而溫度下降至80度以下的時候,壓路機的碾壓效果就不明顯,對瀝青路面的壓實度提高不多。
3.有效碾壓時間
主要是指瀝青混合料從攤鋪開始的溫度下降到所允許的最低溫度之間所需要的時間,一般取決于攤鋪后相關混合料的冷卻速度,而決定冷卻速度的影響因素,主要有碾壓層的厚度、外界的氣溫、風力、封層表面的溫度以及碾壓的及時性。[3]
(四)壓實工藝的影響
壓實的程序一般有三部分組成:初壓、復壓以及相應的終壓。其中初壓的目的在于整平以及穩(wěn)定相應的瀝青混合料,此外,為下一步的復壓制造有利環(huán)境。復壓主要在于確保混合料的密實度,一定要選取合理的設備類型以及有效調整壓路機的振頻以及振幅。終壓的目的在于確保平整的壓實路面。
1.振頻與振幅
其中,振頻與瀝青路面的壓實質量直接相關,待確定有關的壓實厚度與壓路機的碾壓速度以后,就要確定相關的壓路機的振頻,確保有關的沖擊間距小于壓實層的厚度,防止路面表層出現短的波紋。振幅一般制約著路面的壓實深度,當碾壓層較為薄弱的時候,應該采取相應的高振頻低振幅;當出現碾壓層較厚的現象的時候,為確保較高的壓實度,就應該采取低振頻高振幅。
2.碾壓方向
壓路機進行碾壓的時候,要把驅動輪面向相應的攤鋪機。最大化的按照既有的碾壓方向以及相應的路線進行施工,不應該突然改變線路,而致使瀝青混合料發(fā)生推移的現象,至于壓路機的發(fā)動或者停止工作,要在減速緩慢的過程中進行。
3.壓路機錯輪
壓路機進行碾壓的時候應該堅持從外側低處碾壓至路中,二輪壓路機在碾壓一遍后,不再碾壓作業(yè)段前段錯輪,在碾壓作業(yè)段的后端錯輪,進行下一個碾壓帶。在退出碾壓作業(yè)后,壓路機要立即停住振動,然后進行緩慢的錯輪,防止錯輪過急的現象出現,造成混合料不必要的推移。此外,為了確保混合料溫度的緩慢下降,壓路機在碾壓中要呈階梯狀的向前前進。
2 改進瀝青路面壓實度的措施
(一)選擇合適的壓路機
一般來說,可以按照攤鋪機的生產率、攤鋪厚度、攤鋪的層次碾壓程序、混合料的特點以及當時的氣候條件選擇適合的壓路機。通常選擇碾壓機型的主要原則是為了確保工作效率,減少設備使用成本,按照瀝青路面所需要的壓實厚度以及攤鋪機的攤鋪速度選擇壓路機設備組合。[4]
(二)有效控制攤鋪后的溫度
如上所述,在瀝青混合料可以承受的溫度范圍內,瀝青混合料的溫度愈高,其密實度也隨之愈高。對于混合料的施工溫度,通常會運用安裝有金屬探測針的數量溫度計進行相應的測量工作,對于攤鋪后的碾壓溫度,一般能夠選擇表面接觸式的溫度計進行相應的測量,其可控范圍如下圖所示:
(三)降低溫度冷卻速度
按照當時的風力、氣溫以及相關的壓實厚度估量相應的混合料的冷卻速度,隨之確定混合料的拌合溫度,確保其滿足規(guī)范要求。在運輸瀝青混合料的過程中要用棉被進行覆蓋,防止運輸中不必要的溫度損失現象。初壓的時候,壓路機要與攤鋪機步調協調一致,復壓壓路機應該及時跟上,以達到降低冷卻速率的目的。此外,還要實現準備充足的壓路設備,并且有效組織施工,以求在有效時間完成相應工作。
(四)有效選擇碾壓速度
經過一臺6噸串聯式振動壓路機的試驗,其碾壓在5厘米的混合料上的數據如下所示:
處于一樣的碾壓遍數的條件下,壓路機碾壓的速度愈快,結果碾壓的厚實度就愈小。比如當碾壓到第四遍的時候,其碾壓的速度保持在2.5km/h,壓實度處于97%左右,而當年夜的速度為10km/h的時候,壓實度則下降了兩個百分點,同時隨著壓路機碾壓遍數的不斷增多,其壓實度的區(qū)別也就越來越大。而且為了取得同樣的壓實度,壓路機碾壓速度愈快,其碾壓遍數也就需要愈多。例如,當其壓實度為98%的時候,其碾壓速度是2.5km/h,就需要進行六遍的碾壓,而當壓路機的速度是5km/h的時候,反而需要十遍。此外,待壓路機碾壓至一定的遍數以后,其碾壓的壓實度不再隨著遍數的增加而增加,反而會減少相應的壓實度。
3 結束語
制約瀝青路面壓實度的因素較為復雜,存在于施工質量、原材料與機械設備以及操作水平等方方面面。作為施工者,要懂得認真統籌各方面因素,強化施工管理,改善施工方式以及工藝設備,提高工程施工質量,做到從源頭上解決難題,才能有效保證其社會效益。
參考文獻
[1]張登良.瀝青路面工程手冊[M].北京:人民交通出版社,2003
[2]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出報社,2003
[3]張宇,尤冬梅,韓冰.公路工程現場壓實度的評定[J].山西建筑,2008
[4]JTGF40—2004,公路瀝青路面施工技術規(guī)范[S].北京:人民交通出版社