黃 利 趙 欣
(南陽市臥龍區公路管理局,河南 南陽 473000)
通過有效的碾壓施工,能夠提升瀝青混合料的承載能力,增強公路路面的穩定性。在公路工程整體施工過程中,瀝青路面壓實施工就是利用合理的碾壓機械,根據地質條件、公路等級、現場實際情況,對瀝青混合料進行碾壓,提高公路路面的壓實度,提高路面密實度,就能延長路面的壽命,如果路面壓實施工過程中,路面壓實度不夠,就會增加路層之間的空隙,在公路后期的使用過程中,會導致路面變形,給公路質量造成破壞。
壓實是通過碾壓機械對被壓材料的重復加載,逐步克服材料之間的粘聚力和內摩阻力,排出材料內部的空氣或水分,迫使材料顆粒之間產生位移并相互楔緊,增加其密實度,以達到必要的強度、穩固性和平整度的要求,保證建筑物基礎穩固,道路平整、密實,確保車輛在公路上能正常、舒適的行駛。
瀝青路面壓實施工過程中需要做好壓實質量檢測工作,在具體的檢測過程中需要根據有關的合同文件、施工規范進行,對公路瀝青路面壓實度、平整度、厚度等進行檢測,保證路面均勻、密實。如果在檢測過程中發現路面存在質量問題,包括平整度不足、厚度不夠、路面松散、泛油等問題,必須立即停工,即使是公路瀝青混合料成型后如果發現質量問題也必須進行返工。對于瀝青混合料壓實度、厚度等的檢測,需要通過鉆孔取芯的方式,通過有效的檢測儀器進行現場檢測,利用室內當天馬歇爾密度作為瀝青模式度控制標準,將現場孔隙率控制在3~7%之間。
一般來說,現階段瀝青路面壓實施工主要包括三種,即輪胎壓路機、鋼輪壓路機以及振動壓路機。其中,在瀝青混合料收光處理中經常使用雙軸兩輪壓路機,此種壓路機能夠根據公路路面的實際情況,有效的調節滾輪之間的重力,能夠提高公路路面的平整度。振動壓路機具體的工作原理為:通過機械高頻率的震動,帶動瀝青混合料的震動,減少瀝青混合料顆粒之間的摩擦力,有助于提升路面壓實的效果。采用振動式壓路機,與鋼輪壓路機具有一定的差別,一般在初級階段瀝青路面壓實施工中使用,根據瀝青路面的實際情況,有效的調整振動頻率與振幅,保證路面壓實的效果。
為了保證路面壓實的最佳效果,現階段往往采用碾壓組合的方式進行瀝青混合料路面壓實,而碾壓組合方式的選擇還需要根據壓路機具體的種類、工程實際情況等進行。壓路機具有多種形式,根據壓路機行走方式,可以將壓路機分為自行式以及拖式兩種,現在很多瀝青路面工程施工中都采用自行式壓路機,這種壓路機具有占地面積小、靈活性強、操作方便等優勢,能夠保證路面壓實的質量。如果根據滾輪材料對壓路機進行劃分,可以分為輪胎式壓路機以及鐵輪壓路機,鐵輪壓路機指的是鋼制的輪胎,在操作上十分靈活,設備成本也相對較低;輪胎式壓路機材料特殊,具有很強的壓實效果,但缺點是成本較高。按照壓路機壓實原理進行劃分,能夠將壓路機分為動碾式壓路機以及靜碾壓式壓路機,靜碾壓式壓路機主要采用滾壓方式,而動碾壓式壓路機一般采用夯實或液壓方式。在瀝青混合料路面壓實施工過程中,需要根據公路具體的情況選擇合理的碾壓組合方式,如動碾壓壓路機與鋼制光輪壓路機組合、靜碾壓式壓路機與自行式輪胎壓路機組合。同時,碾壓組合中的壓路機數量,需要根據具體的生產率,整個瀝青混合料壓實施工分為三道工序,即初壓、復壓以及終壓。初壓指的是將瀝青混合料進行穩定與平整,為復壓提供有力的基礎,通常情況下瀝青路面初壓采用6~10 噸的振動壓路機或雙輪壓路機進行一到兩遍的碾壓,初壓過程中需要保持高溫,保證初壓不發生推移。如果采用輪胎壓路機,壓路機總質量應該在25 噸以上。如果采用振動式壓路機,應該將振動頻率控制在35~50hz。
在瀝青路面施工中,溫度是影響施工質量的最關鍵因素之一。在混合料施工過程中的每一步。每一環節都應當嚴格的控制溫度,若一道工序中混合料的溫度不滿足要求,都應報廢重新進行。對于改性瀝青路面的施工,與普通的熱拌瀝青混合料(HMA)路面除了在施工溫度上應該根據改性瀝青的粘度適當提高之外,基本上沒有什么區別。至于溫度提高多少,要根據改性劑的品種和劑量確定,在《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40-2004)中作出了明確的規定。一般情況下,可在普通瀝青混合料施工溫度的基礎上提高10~20℃。
首先對壓路機操作手進行培訓,使其熟悉設備性能。在碾壓過程中,為了保持正常的碾壓溫度范圍,每完成一遍重疊碾壓,壓路機就向攤鋪機靠近一點,這樣做也可避免在整個攤鋪層寬度上,在相同橫斷面換向所造成的壓痕。變更碾壓道應在碾壓區較冷的一端,并在壓路機停振的情況下進行。碾壓中,確保壓路機滾輪濕潤,以免粘附瀝青混合料。有時可采用間歇噴水,以防止水量過大,避免混合料表面冷卻。壓路機不得在新鋪混合料上轉向、調頭、左右移動位置或突然剎車,碾壓后的路面在冷卻前,任何機械不得在路面上停放,并防止礦料、雜物、油料等落在新鋪路面上,路面冷卻后才能開放交通。第一,選擇合理的壓實工藝、壓實速度與壓實遍數,合理的壓實工藝、壓實速度與壓實遍數,對減少碾壓時間、提高作業效率十分重要。壓路機組合是2 臺HD90 雙鋼輪+2 臺XP301 膠輪+1 臺DD130 雙鋼輪。選擇碾壓速度的基本原則應是:在保證瀝青混合料碾壓質量的前提下,最大限度地提高碾壓速度,從而減少碾壓遍數,提高工作效率。必須嚴格控制壓實速度,使初壓為1.5~2.0km/h,復壓為4~5km/h,終壓為2.5~3.5km/h。因為速度過低時,會使攤鋪與壓實工序間斷,影響壓實質量,從而可能需要增加壓實遍數來提高密實度,碾壓速度過快時,會產生推移、橫向裂紋等,可將壓實遍數定為8 遍,既保證了碾壓質量,又提高了碾壓速度。第二,選擇合理的振頻和振幅,振頻主要影響瀝青面層的表面壓實質量,振動壓路機的振頻比瀝青混合料的固有頻率高一些,則可獲得較好的壓實效果,施工中選取的振頻為43Hz,振幅主要影響瀝青面層的壓實深度。當碾壓層較薄時,宜選用高振頻、低振幅,由于施工的碾壓層較薄(中面層6cm 和上面層4cm),因此選擇的低振幅確定為0.46mm。第三,隨時監測碾壓質量,由于瀝青路面施工平整度要求較高,因此,應十分重視各面層的碾壓質量,碾壓后,隨時用6m 直尺進行檢測,不平整的地方當即用振動壓路機修正,確保中面層的平整度均方差小于0.7mm,為上面層的施工打下良好基礎。在上面層施工時,則嚴格控制碾壓質量,層層把關,隨時檢測,當出現問題時,一是立即修正不合格的地方,二是找出問題原因,為繼續施工消除問題隱患。
通過上述分析,瀝青混合料路面壓實施工時是公路工程施工中重要的施工工序,路面壓實質量對公路工程整體的質量具有直接的影響。在具體的路面壓實施工過程中,不僅需要選取合理的壓路機,選擇科學的碾壓組合方式,嚴格的按照施工規范與程序,做好壓實質量檢測,保證路面壓實效果值得注意的是,在路面壓實過程中也不能操作過度,如果壓實過度就會使集料過于細碎,對瀝青混合料強度的提升造成影響,同時壓實度過高就會影響路面孔隙率,在高溫情況下會導致路面不穩定,影響路面質量。因此,在施工過程中,需要嚴格的控制路面壓實過程中的壓實機械運行速度、溫度等因素。
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