張永旺
摘要:高等級公路對路面平整度要求較高,筆者通過阿聯酋·沙迦R470A項目瀝青路面施工實踐,分析了影響瀝青路面平整度的控制因素,即拌合→運輸→攤鋪→碾壓整個施工流程的工藝和注意事項,從而有效指導瀝青路面施工中平整度的有效控制,提高瀝青路面工程質量。
關鍵詞:高等級公路 瀝青路面 平整度 控制因素
我公司在阿聯酋·沙迦R470A項目瀝青路面施工過程中,平整度雖能滿足部頒《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40—2004的技術指標要求,但始終滿足不了阿聯酋《U.A.E公路部門工程質量檢驗評定標準》和英標BS7263的最低限技術指標要求。針對以上問題,我公司邀請了國內和國外權威瀝青路面施工專家,深入研討影響瀝青路面平整度方方面面的控制因素,得出一些有價值具有指導性的結論。通過這些結論的深入實施,項目路面平整度得到了很大提高和改善,滿足了阿聯酋《U.A.E公路部門工程質量檢驗評定標準》和英標BS7263的要求。
1.拌和
1.1原材料的選擇
深入供料商生產場地進行實地監督,促使供料商改進設備,加強質量控制,力爭從源頭收到穩定,均勻的合格瀝青混合料原材料。
1.2優化配合比 規范拌合
瀝青混合料的生產是影響路面平整度的首要環節。拌合站的生產能力和瀝青混合料的成品制約和影響路面施工進度和質量。拌合站生產能力低,將影響攤鋪速度,甚至造成頻繁停機。瀝青混合料溫度不穩定,平整度根本無法保證?;旌狭习韬蠒r間短,生產出的成品混合料不均勻,有較多離析,平整度同樣不能保證?;旌狭习韬蠒r間是一個較為重要的問題,要根據不同的拌合設備確定較合適的拌合時間。
各個料倉震篩的選擇也同樣重要。一般來講,要根據石料的實際情況具體來操作。選擇的好,不但能避免溢料,提高喂料口進料速度,而且混合料均勻,配比標準。
2.運輸
2.1運輸車輛在瀝青拌合樓下料口接料時依次分前→后→中多次接料,避免進入車廂的成品料因重力原因過多產生離析。
2.2運輸過程中行駛速度盡量保持均勻,不要急剎車,避免因車速不穩定使得成品混合料產生離析。
2.3運輸車輛必須覆蓋篷布,防止成品料溫度散失,尤其是在氣溫不穩定的季節更應該注意這些問題。有條件的情況下可以將運輸車輛車廂進行保溫處理(采用保溫棉,市面上有供應)。
2.4運輸車輛在現場等待卸料時必須等前一輛車快卸完時方可揭開篷布,保證混合料的溫度。
2.5在施工空閑期要勤檢查車輛狀況,定期對車輛進行檢查和保養,保證運輸車輛在工作狀態下不發生故障。
2.6運料車輛在倒車過程中不得撞擊攤鋪機喂料口前滾軸。
3.攤鋪
攤鋪是保證瀝青路面平整度的重要環節之一。攤鋪機的性能參數以及正確使用、調整是至關重要的。
3.1選擇性能可靠、技術先進的攤鋪機。為確保路面的平整度,基層及瀝青面層均應采用帶全自動找平功能的攤鋪機來攤鋪。
3.2瀝青下面層攤鋪時,必須安放引導攤鋪機走向的控制基準的鋼絲繩。最好選用F2~F3的帶油鋼絲繩作為導向基準,并且每5米設一支承柱。否則將因鋼絲繩本身重量或支承間距太大會造成基準線有下凹變量撓度。此撓度反應到高度傳感器上,將始攤鋪機在縱向長度上出現波浪式的路面,導致攤鋪層平整度極差。
3.3中(上)面層攤鋪時,采用接觸式或非接觸式平衡粱進行作業。平衡梁一般采用9米和12米長的穩固可靠的鋁合金梁。具有以下優點:
①當路面高度在一定尺寸范圍內變化時,梁本身沒有明顯變化,起到濾波作用。
②自動找平系統在攤鋪作業中,遇到障礙物或特殊情況可以提前預警并自動停止工作。鋪出的瀝青路面標高控制在設置的誤差范圍內,坡度變化平順,起到長度優勢作用。
③攤鋪機自動找平后傳感器在新鋪面上浮動,可以如實反應路面鋪筑技術參數,與前傳感器提供的參數均衡后,明顯縮小了前傳感器的垂直變化,減少了前傳感器的工作次數,使自動找平系統相對穩定,鋪層調平次數減少,攤鋪機自身的等厚功能得到充分發揮。事實證明:采用平衡梁可以使中(上)面層的平整度提高均方差值0.2~0.4(英標BS7263的技術指標要求)。
④可減少傳統施工工藝中的人為誤差。
3.4攤鋪機夯錘和振動軸要合理匹配。夯錘的選擇直接決定路面的密實度,而振動軸直接決定了熨平板的熨平效果。這二者的合理匹配,在很大程度上決定了路面的平整度和密實度。
3.5送料車與攤鋪機協調作業。如送料車在倒車喂料過程中不慎撞擊攤鋪機,會使攤鋪機向后位移,從而造成攤鋪機的熨平板下方瀝青混合料起拱,如不及時人工處理會影響碾壓后的平整度;如送料車與攤鋪機在連續工作過程中,不慎將瀝青混合料撒落在攤鋪機的履帶下面,人工不及時清理會使履帶行駛在凸凹不平的層面上,攤鋪機會發生左右晃動使攤鋪機自動調平系統的工作仰角(標尺)上下浮動,從而導致攤鋪機熨平板兩側產生明顯的橫坡變化。因此,必須安排專人指揮倒車、卸料,送料車在卸料過程中始終是空擋由攤鋪機前滾推動勻速行駛。
3.6攤鋪速度應勻速連續。這牽涉到拌合能力、運輸能力和碾壓能力三個方面的合理匹配,應根據實際情況來確定攤鋪速度。攤鋪機行駛速度過快,輸料帶下料速度與攪輪旋轉速度不匹配,導致攪輪缺料或混合料攪拌不均勻,會造成攤鋪層表面的粗顆粒在熨平板下延攤鋪方向滑動,表面易形成空洞,同樣影響碾壓后的平整度。
3.7瀝青混合料的出廠溫度。運輸到現場攤鋪前的溫度對攤鋪后混合料碾壓成型平整度的影響也是重中之重。不同品種瀝青有不同的溫度要求,在此不再論述。攤鋪機在開始工作前要給熨平板加熱,加熱溫度一般不小于85℃以上,這樣才能保證攤鋪機在起步階段不會出現“拉毛現象”。
3.8其它應注意的事項
①鋪筑瀝青下面層時鋼釬標高及鋼絲張拉力必須適度;
②攤鋪機起步速度宜控制在0.5~1m/min,至少在30米之外開始提速;
③采用兩臺攤鋪機并行作業時,前機尾和后機頭間距在10米范圍內;
④正常攤鋪過程中,由于攤鋪機料斗余料溫度降低,在連續補充料未進入攤鋪機料斗前嚴禁機駕人員收斗。
⑤輸料器送料要均勻穩定;攤鋪過程中,兩臺攤鋪機的熨平板應盡量多重疊一些,特別是后一臺攤鋪機拼裝長度應大于前一臺攤鋪機。
⑥熨平板內夯錘振動頻率視攤鋪速度而定,相互之間要合理匹配(專人調節);
⑦基層的病害對瀝青面層平整度影響非常大;鋪筑每一層瀝青前都要對其下一層進行徹底病害處理,以免影響上一層瀝青面層的平整度。
4.碾壓
瀝青面層最后的平整度和密實度都是通過壓路機的碾壓來實現的。因此,壓路機碾壓工藝是決定平整度最終分值高低的關鍵。
4.1施工方法的選擇
4.1.1先用輕型雙鋼輪壓路機碾壓。碾壓過程依靠壓路機的振動迅速提高瀝青面層的密實度,同時提高其平整度;緊接著膠輪壓路機碾壓起到揉合、密實、趕光作用。此種方法的缺點是:瀝青面層表面過早光面致使表面形成一層硬殼。碾壓完成后,路面出現較多的微裂現象,直接影響路面外觀質量。
4.1.2先用膠輪壓路機碾壓,提高瀝青面層的密實度,同時消除攤鋪作業所產生的麻面現象,為鋼輪壓路機進一步提高平整度和密實度打下基礎。膠輪壓路機先行,對消除面層麻面,提高平整度起到非常有效的作用。其揉壓力加大,能對瀝青混合料的離析起到搓揉作用。在集料堆積處施加較大的壓力,從而為隨后的鋼輪碾壓打下良好基礎。膠輪先行的碾壓很少出現細小的龜裂現象。
4.2碾壓距離及速度
4.2.1碾壓距離不要太短,傳統控制在40米之間其實對平整度極為不利。這樣,增加了壓路機的掉頭次數,最佳距離應控制在60~90米之間。
4.2.2初始鋼輪壓路機碾壓速度可以稍快規程要求,終壓速度稍慢于規程要求;膠輪壓路機在碾壓時嚴禁急剎車。在一個碾壓段末盡量采取自行停止方式,可以避免擁抱的產生。
4.3鋼輪壓路機極其配重的選擇是要根據集料的抗壓強度來合理配置。初壓選擇10~12T的輕型壓路機,終壓選擇14~16T左右的壓路機,比如:CC501 CC722雙鋼輪壓路機較為合適。其中雙鋼輪壓路機的速度、振幅、振頻根據實際情況由機駕專業人員合理調整。
4.4橫向接縫的處理問題
橫向接縫碾壓時采用由實而虛,先橫后縱再橫的方式。在碾壓橫接縫時,應先從冷面橫向逐步重疊壓向熱料面。如果硬路肩雙側有路緣石等障礙物,其緊鄰路緣石處的瀝青混合料有條件可用小型壓路機碾壓或待橫向碾壓結束后,再及時縱向補壓,以此保證新舊路面間接縫的平滑過渡。
4.5壓路機噴水問題
壓路機噴水采用間歇式。若壓路機噴水裝置完好,噴出的水應成霧狀,且在壓路機的整個輪寬范圍內均勻噴灑。要想完好保證鋼輪不粘結瀝青混合料,壓路機的刮板也要完好,角度調整正確。膠輪壓路機在碾壓前,使用拖布將菜油和水按一定配比的混合液涂刷膠輪胎,不易過剩,嚴禁直接使用柴油涂抹膠輪輪胎。
4.6其它應注意問題
①鋼輪碾壓要保證1/2重疊度;
②兩個碾壓段之間要設明顯標志,以保證重疊部分不至于漏壓;
③在半徑較小的彎道碾壓施工時,瀝青混合料易產生滑移,碾壓速度要緩慢盡量避免滑移現象發生。
④攤鋪剛結束的瀝青面層,溫度至少要降到30℃以下才可以讓輕型交通車輛通行;施工碾壓機械嚴禁停放在剛鋪過的瀝青面層上。
⑤攤鋪作業前,發現基層有病害或坑槽,應及時用瀝青混合料來填補壓實。
⑥攤鋪瀝青混合料過程中,要讓施工人員做好防毒、防燙傷勞動保護,盡量避免瀝青混合料污染路面周邊的環境。
⑦嚴禁壓路機在碾壓中制動,轉向、調頭和左右位移。
⑧每次攤鋪前要及時掌握天氣陰雨變化。若在攤鋪過程中突降大雨或暴雨,需立即停止攤鋪,并將未壓實的瀝青混合料段落全部清除出場。
⑨瀝青混合料在攤鋪碾壓過程中,質檢人員用3米直尺按檢查頻率不間斷進行認真檢測,發現不符合要求的段落或局部要及時處理。
影響瀝青路面平整度的因素很多,牽涉路基路面施工全過程。與機械性能,人為操作、檢測設備和管理人員施工素質等都有密切關系。只有在實踐中不斷總結得失,經認真研討分析才能對癥下藥,解決影響平整度的任何一個細小環節。只有加強施工現場管理,精心組織施工,才能保證路面平整度,提高路面工程質量。