劉文兵
(興化市金橋工程有限公司,江蘇 興化 225700)
瀝青路面具有整體強度高、行車穩定性好、噪音小等優點,但是在日益增大的交通載荷壓力下,瀝青路面的早期破壞嚴重,瀝青路面的平整度作為一項綜合性指標,涉及到施工過程中的各個環節,一直是公路建設和設計單位非常重視的問題之一。在當今的公路建設中,由于施工的水平不斷提高,路面平整度已經作為衡量企業施工能力和水平以及評價路面工程質量優劣的重要指標之一。
瀝青路面的平整度的影響因素從瀝青混合料中原材料的購置、拌和就開始發揮影響作用了,直到瀝青混合料的攤鋪、碾壓、養生等全過程,可謂是每個施工環節都難逃干系,但是從影響的根源和機理上分析,主要有以下幾個因素:
瀝青攤鋪機是通過浮動熨平板與熱瀝青混合料相互作用來進行攤鋪作業的,當攤鋪機處于穩定工作情況下,作用于浮動熨平板的拖點牽引力、熨平板重力、水平攤鋪阻力、垂直攤鋪阻力等,對攤鋪機拖點的力矩都是平衡狀態,當熨平板的位置保持不變,攤鋪厚度就是一個定值。但是當攤鋪阻力的大小、方向發生變化時,拖點的高度就會發生變化,從而影響路面的平整度。
由此可以分析得出,引起攤鋪阻力的主要原因,首先是攤鋪速度的波動,其次是混合料組成的不均勻,或者溫度的不均勻,這些都會引起混合料內部以及它與熨平板之間的摩擦力的黏性力的變化。
同時,料堆推移阻力和其高度的波動,也會影響平直度,這種情況主要是由混合料的供給量和分料量的變化而引起堆料高度的變化。
攤鋪機的熨平板裝有自動調平裝置,它一般是通過固定在路面側邊的弦線為基準,或者以沿著接縫相鄰路面滑動的調平滑靴為基準來進行調平。它的調平系統的參考基準也不一定是完全準確的,如果參考基準發生誤差則一定會引起路面的不平整。
弦線基準的誤差主要來源于掛線支撐立桿的高度誤差,即水準標尺、測量讀數和立桿安裝的誤差;或者弦線的撓度誤差,即弦線的張緊度、傳感器對弦線的壓力誤差造成。對于調平滑靴來說,誤差主要來源于滑靴支撐表面不平整,以及滑靴滑動所造成。
平整度的傳遞,是指路面下層的不平整度向路面上層的傳遞反射過程。這一個過程存在的必要條件有二,第一是下層路面本身不平整,第二是松鋪路面經壓實最終成型。松鋪路面由于受攤鋪作業或參考基準的限制,本身不可能絕對平整,而且松鋪路段在經壓實后,路面的凹凸波形還會進一步調整,有可能減緩,也有可能加劇。
所以,下面層的凹凸不平;材料不同、碾壓工藝和碾壓參數不同,而造成路面不同部位的材料壓縮量的不均勻;碾壓過程中由于材料推移而造成松鋪表面的不平整,都是影響路面平整度的因素。
為提高基層平整度及方便攤鋪機鋪筑,基層混合料集料最大粒徑宜適當減小。因為集料粒徑越大,混合料越易產生離析,且對攪拌、攤鋪設備的磨損也大。因此,適當減小集料最大粒徑,有利于攤鋪機作業和基層頂面平整度的提高。
另外,混合料施工含水量的控制亦十分重要,含水量過小影響結構的板體形成,含水量過大碾壓成型困難,且易形成路面大波浪,致使基層平整度降低,甚至導致結構層收縮開裂。實踐表明,提高瀝青路面平整度必須從基層抓起,而提高基層施工質量的關鍵在于采用精良的施工機械,如好的穩定粒料廠拌設備與進口攤鋪機。
要保證瀝青路面的平整度,除了保證基層的平整度,攤鋪工藝也非常重要。在路面正式攤鋪前,應該認真檢查攤鋪機是否運轉正常,使攤鋪機及找平裝置處于最佳工作狀態,并根據攤鋪結果隨時調整。
瀝青路面攤鋪一定要緩慢、均勻、連續不間斷的攤鋪,攤鋪過程中不得變化速度和中途停頓,只有不停頓,才能減少橫向接茬的數量,只有均勻不間斷,才能保證縱向的平整度。
在鋪筑過程中應使熨平板的振搗或夯錘壓實裝置具有適宜的振動頻率和振幅,以提高路面的初始壓實度,熨平板加寬連接應仔細調節到攤鋪的混合料沒有明顯的離析痕跡。攤鋪速度控制在2~6m/min的范圍內,如果是改性瀝青混合料應該放緩到1~3m/min.。攤鋪機的螺旋布料器應該于攤鋪速度調整到一個穩定的速度均衡的轉動,兩側應該保持有不少于2/3高度的混合料,以減少攤鋪過程中混合料的離析。
普通瀝青混合料應采用組合碾壓的方式,初壓時首先采用雙鋼輪壓路機,碾壓2遍,速度為1.5~2km/h;復壓緊接在初壓后進行,應采用重型輪胎壓路機,碾壓4~5遍,速度為3.5~4.5km/h;終壓采用雙鋼輪壓路機,碾壓2遍,速度為2.5~3.5km/h。碾壓時除按規范標準進行外,應注意碾壓路線和方向不得突然改變,以免使混合料產生推移或發裂。
SMA斷級配瀝青混合料不采用膠輪碾壓,一般配備4-5臺12-14t的雙鋼輪進行碾壓,經典的碾壓組合方案:1臺雙鋼輪初壓2遍(第一遍前靜后振,第二遍前振后振)、2臺雙鋼輪復壓4遍(每臺各兩遍,均振壓),1臺雙鋼輪終壓收光1-2遍(無輪跡印即可)。使用改性瀝青的,各個環節的溫度均要比普通瀝青要高,同時改性瀝青溫度散失要更快,因此攤鋪速度控制在2-2.5m/min,雙鋼輪碾壓速度不超過6Km/h。
瀝青混合料的溫度控制是瀝青路面施工過程中的關鍵,現場應有專人負責對來料車、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進行測試。碾壓應在混合料較高溫度下進行最為有利,一般初壓不低于120°C,復壓不低于90°C,終壓完成時不低于70°C。溫度越高越容易提高路面的平整度與壓實度,溫度偏低導致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大,使瀝青面層壓實度不均勻,且容易形成局部松散和發裂,影響路面平整度。
從平整度控制的角度講,路面施工中應盡量減少攤鋪停機的現象,減少橫向接縫,同時要認真處理好橫向接縫,可大幅度提高路面的平整度。
橫向接縫采用平接縫。用三米直尺沿縱向位置,在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置,用鋸縫機割齊后鏟除;繼續攤鋪時,應將攤鋪層鋸切時留下的灰漿擦洗干凈,涂上少量粘層瀝青,攤鋪機熨平板從接縫處起步攤鋪;碾壓時用鋼筒式壓路機進行橫向壓實,從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層。
采用兩臺攤鋪機成梯隊聯合攤鋪方式的縱向接縫,應采用斜接縫。在前部已攤鋪混合料部分留下10~20cm寬暫不碾壓作為后高程基準面,并有5~10cm左右的攤鋪層重疊,以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓以消縫跡。上下層縱縫應錯開15cm以上。
在瀝青攤鋪機前要設置專人觀察路面的平整度,并負責清除掉“滑靴”前的混合料及攤鋪機履帶下的混合料;為改進構造物伸縮縫與瀝青路面銜接部位的牢固性平整度,應該先攤鋪瀝青混凝土面層,再做構造物的伸縮縫。
為了防止汽車載荷作用造成的平整度破壞,應該嚴格控制開放交通的時間,熱拌瀝青混合料路面等攤鋪層完全自然冷卻,混合料表面溫度低于50℃后,再開放交通。
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