智 桂 英
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
在公路瀝青路面施工過程中,瀝青路面攤鋪機械及攤鋪施工是公路瀝青路面施工的核心設備和重要環節之一,瀝青攤鋪質量直接決定了后期的公路路用性能及服役年限。在瀝青混凝土路面施工過程中,瀝青攤鋪及攤鋪質量控制是重要的施工流程之一,也是影響瀝青路面路用性能及路面綜合承載能力主要因素。在公路路面工程施工實踐中,瀝青混凝土路面鋪筑一般選用攤鋪機攤鋪配合人工平整的施工形式,為了保證瀝青路面的攤鋪質量,必須對瀝青攤鋪機的攤鋪質量進行必要的控制,以保證瀝青路面各項性能指標滿足設計及規范要求。
瀝青路面攤鋪后平整度不良主要體現在順著瀝青攤鋪機行進方向出現起伏高度不同的波浪,體現出路面鼓包問題,且在瀝青分段攤鋪連接位置路面的平整度不良問題更加嚴重,在連接部位除了出現沿攤鋪機方向的波浪外,在與之正交的橫向方向,出現錯位問題,造成上述病害的平整度不良的原因主要如下:
第一,瀝青攤鋪機在行進過程中,由于攤鋪機料口控制檔位控制不良,導致瀝青混合料下料速率不均勻,進而導致攤鋪位置厚度差異顯著,此外,由于瀝青攤鋪機駕駛人員駕駛技術不夠精良,行進速度不能保證勻速,加劇了攤鋪不均勻的情況出現;第二,瀝青攤鋪機本身質量問題,一些施工單位為了降低施工成本,肆意壓低瀝青攤鋪機保養費用,由于攤鋪機缺乏保養,導致設備在施工前調整不精準,設備轉軸表較差,轉軸控制效果差,導致瀝青混合料攤鋪質量下降;第三,在瀝青攤鋪機攤鋪過程中,由于施工溫度把控較差,瀝青混合料出現部分程度離析,導致瀝青混合料骨料不均勻,且骨料級配不合理,進而影響瀝青混合料的路用性能和質量;第四,由于在施工過程中,路面基層施工質量不滿足設計要求,平整度不良,為了找平基層缺陷,攤鋪過程中灑布過量透層瀝青,導致瀝青路面平整度變差。
除了瀝青路面平整度不足外,瀝青路面壓實質量較差,表面蜂窩麻面明顯也是常見的病害之一。其中,壓實度不足,表面蜂窩麻面骨料剝落問題的根源是由于瀝青攤鋪設備在填料斗位置混合不充分,攤鋪機刮板位置較低且刮板磨損嚴重等問題。與此同時,瀝青混合料拌合溫度不滿足設計要求,骨料拌合不均勻且出現離析也是導致瀝青路面表面出現蜂窩麻面的主要原因,部分施工項目由于配套機械碾壓設備噸位不足,鋼輪與膠輪壓路機配合失調及壓實次數不足導致瀝青路面壓實度不足。
部分瀝青路面攤鋪完成后,表面出現龜裂,直接影響瀝青路面的施工質量和效率,由于龜裂裂縫出現,水分順著裂縫滲入路面層和基層中,破壞瀝青路面的整體結構承載能力。其中,瀝青路面表面龜裂裂縫原因主要由以下幾方面造成:第一,瀝青攤鋪機在施工過程中,由于填料偏載等原因,導致瀝青路面在粘彈性狀態下受力不均勻,局部出現應力集中進而導致瀝青路面表面龜裂;第二,在調整瀝青路面攤鋪機過程中,由于熨平板調整失誤,導致升降機位置出現較大偏差,熨平板施工前預熱不足,影響螺旋攤鋪孔道出料速度,進而間接導致瀝青路面表面龜裂;第三,瀝青攤鋪機螺旋出料口位置安裝不精確,導致熨平板加熱設備工作能力較差且刮平設備懸掛過高,進而導致刮平不均勻,不扎實。
經過長期路面施工經驗可知,瀝青攤鋪機橫向振搗梁工作效率和質量直接決定了瀝青攤鋪效率和質量,尤其是瀝青路面的壓實度指標,影響最為顯著;在瀝青攤鋪過程中,橫向振搗梁施工質量越好,則對應的機械施工量越小,因此,在瀝青攤鋪機施工前,必須詳細檢查橫向振搗梁工況,保證其工作效率。此外,瀝青攤鋪機攤鋪壓實度與設備熨平板及振搗梁工作效率關聯度較高,熨平板自重及橫向振搗梁轉速是主要的影響因素,在施工中應結合路面攤鋪密實度的要求,選擇熨平板的重量和振動幅度,并對振搗梁的轉速進行合理控制。
目前,隨著工程施工技術的快速發展,國內瀝青路面攤鋪設備的自動化程度不斷提升,在進行瀝青路面找平過程中已經能實現動態調整,在施工過程中,常用的動態找平方法有鋼絲鎖定位和浮動梁定位兩種。鋼絲鎖找平技術主要適用于路面下基層的攤鋪找平,而懸浮梁定位適用于瀝青路面上面層找平。鋼絲鎖找平主要參照物為角位移傳感器。內部嵌入的數據處理裝置自動存儲角位移傳感器傳來的數據,并分析整理,將計算的偏差值轉化為電信號,經放大器放大后,經驅動閥調整自動找平裝置。其中,動態找平可以根據道路縱坡和橫坡自動調整,角位移傳感器安裝在平板前,便于及時采集和存儲數據信息。懸浮基準梁動態找平設備,其數據采集及存儲主要依賴于超聲波設備。由于超聲波屬于溫度敏感性設備,在使用過程中容易受到外部溫度變化影響,為了保證超聲波設備的采集精度,應加設溫度補償設備,將溫度影響降至可接受范圍內。
在瀝青路面攤鋪施工過程中,除了瀝青攤鋪機設備對瀝青攤鋪質量的影響外,瀝青混合料質量及混合料原材料質量也直接影響瀝青路面路用性能和攤鋪施工性能。所以,在具體工程實踐中,必須嚴格控制瀝青混合料原材料質量和品相,根據施工需要和設計要求,選取級配合理的瀝青混合料骨料,保證瀝青材料質量;此外,在瀝青混合料進場前,為了保證瀝青混合料質量,進行必要的工程抽檢,抽檢數據經施工現場中心實驗室實驗合格后方可進場攤鋪。還需要注意的是,原材料選取還應該遵循因地制宜的基本原則,在潮濕多雨地區,必須保證瀝青路面表面的密封性和壓實度,提高瀝青路面的抗滲能力和抗水毀能力。在高溫地區,應選擇熱穩定性較高的瀝青材料。瀝青攤鋪設備選取應以瀝青材料為標準。
作為評價瀝青路面的重要指標之一,平整度是評定瀝青攤鋪質量的重要參考指標,通常情況下,在瀝青攤鋪過程中,為了保證攤鋪的和易性,瀝青攤鋪機會在熨平板溫度超過100 ℃時才開始施工。此外,除了施工溫度外,攤鋪機行進速度也直接影響瀝青攤鋪質量,經過長期施工實踐總結,瀝青攤鋪機行進速度維持在5 m/min~8 m/min之間,瀝青路面的平整度能夠得到保證,為了提升施工效率,可以采用多臺瀝青攤鋪車同步施工。在保證瀝青路面平整度的前提下,為了延長瀝青路面的使用時限,應做好瀝青路面的壓實施工,協調分配碾壓設備,保證碾壓次數滿足設計要求,消除輪跡,防止破壞平整度。