安国峰
(黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司)
沥青路面施工质量控制的途径与方法
安国峰
(黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司)
摘 要:从沥青混合料的拌和,摊铺与碾压的施工过程分析了影响沥青混凝土路面平整度因素并提出了提高平整度的技术措施。
关键词:沥青混凝土路面;平整度;控制方法
(1)沥青混合料的拌和。原材料中集料的压碎值和石料的抗压强度太差或细长扁平颗粒含量过高,会使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。沥青混合料配合比设计影响着沥青路面的平整度,主要体现为混合料的和易性,在配合比设计时和易性主要与混合料的沥青用量和矿料的级配有关,油石比较小则路面易出现松散现象,石子被带走后会出现坑槽,使平整度明显下降,矿料级配不合理特别是超大规格的石块进入摊铺后,由于填托作用,会引起局部松铺厚度变化,或摊铺面拉痕,碾压后出现凸棱,引起不平整。
(2)沥青混合料摊铺。摊铺机时,摊铺机结构参数不稳定,行走装置打滑,摊铺机摊铺的速度快慢不均,机构猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。
(3)面层的碾压。如果压路机的荷载超过受压层的承载强度,碾压轮会使材料产生隆起而引起摊铺材料的推移,压路机各轮胎应该新旧一致,压力相等,压路机停放在未经冷却的沥青路面上,极易形成小坑槽影响平整度。
(4)碾压温度。混合料温度过高时碾压,易使混合料产生推移,沥青层厚度不均;温度偏低导致沥青混合料颗粒间磨擦阻力加大,使沥青面层压实度不均匀,且容易形成局部松散和发裂,影响路面平整度。
(1)高温稳定性。沥青路面的强度与刚度随温度升高而显著下降,在高温季节和行车荷载的反复作用下,为了保证沥青路面不致产生诸如波浪、推移、车辙、泛油等病害,沥青路面应具有良好的高温稳定性,即在高温时具有足够的强度和刚度。
(2)低温抗裂性能。沥青材料在低温条件下容易产生收缩变形,弹性模量相应增大,出现脆性状态,因此在寒冷地区沥青混凝土路面会产生低温开裂,裂缝产生后,雨水易于侵入,冻融交替,加上重车碾压,在裂缝范围内很容易导致路面结构破碎,形成低温裂缝多半是设计人员忽略了当地的气象特征和缺乏气象历史统计资料,未能根据气象资料优选适当的沥青材料和配制相应的混合料,若能恰当的选择沥青材料,配制合适的沥青混合料,使路面具有足够的抵抗低温变形能力,低温裂缝是可以减少的。
(3)水稳定性。大气降水、地下水或地面水进入沥青混凝土结构内部,若不能及时排出,在重车的反复碾压下,将引起沥青混凝土路面结构松散乃至破坏,大气水分进入沥青混凝土结构所引起的结构破坏机理大致分为两部分,一部分水浸润集料与沥青膜的结合面,将沥青膜剥离,另一部分水在车辆反复碾压时形成动水压力冲击混合料结构,使沥青与矿料剥离,路面结构出现松散破坏,当沥青路面抗渗能力较差时,不仅影响路面本身的稳定性,而且还会影响到基层的稳定性,沥青路面必须具有较好的抗渗能力。
(4)耐疲劳性能。沥青路面应具有抵抗温度、阳光、空气、水等各种环境因素作用的能力,即在这些因素的作用下,沥青路面的性能不致很快恶化,失去黏性,性质变脆,以致在行车荷载和其他因素的作用下发生脆裂,沥青与矿料脱离会使路面松散破坏,沥青路面的延伸能力降低,脆性增加,且沥青路面的空隙率增大,使沥青膜暴露增多,从而加速了老化作用,因此,应从总体结构着手,提高路面的抗变形能力和耐疲劳能力。
(5)良好的平整性。沥青路面的平整度直接影响着车辆在路面上的运行质量和高速公路基本功能的充分发挥。路面的平整度是一项综合指标,涉及施工过程各个环节的许多因素,它是路基路面施工全过程各个环节质量的最终体现,一般来说,从土基表面碾压开始,层层都要严格控制,并且逐层提高标准,才能保证沥青面层的平整,长期使用过程中平整度的长久性与抗车辙性能一样主要取决于混合料的高温稳定性,若高温稳定性良好,施工初始平整度又得到严格控制,一般情况下,在使用期内平整度状况不会衰变得很快。
(6)良好的抗滑性。现代交通车速不断提高,对路面的抗滑能力也提出较高的要求。沥青路面应具有足够的抗滑能力,以保证在最不利的情况下,车辆能够高速安全行驶,而且在外界因素作用下其抗滑能力不致很快下降。保证高速行车的安全性很重要的因素是路表面的抗滑性能,许多研究表明,改善沥青混凝土路面的表面构造是提高抗滑性能的重要一环,如采用磨光值和压碎值高的石料,采用抗滑型混合料,加深表面纹理深度,防止表面积水等,对提高混合料中粗集料的抗滑作用有一定效果。
原材料的质量和性能是直接影响工程质量的主要因素。主要措施是检查验收,正确合理地使用,监理管理台帐,进行收、发、储运等环节的技术管理,避免将不合格的原材料使用到工程上,对施工材料质量的控制是很艰巨的任务,这需要施工、监理、建设单位、各材料供应部门共同努力,施工单位是这些材料的直接使用者,从材料员、质检员、具体操作的个人班组和工长到项目经理都要重视材料的质量控制工作。
(1)沥青混合料的配合比控制。为了保证现场取样的代表性,应在现场料堆不同位置多次抽取集料样品,以其平均值作为代表值进行目标配合比设计。生产配合比设计的主要任务是确定各热产仓的材料比例,同时,要反复调整冷料上料比例,以达到供料平衡,并取目标配合比设计的最佳沥青用量确定生产配合比的最佳沥青用量,做好生产配合比设计与试验,是沥青混合料生产中的一个非常重要环节。
(2)沥青混合料的拌和控制。沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀,所有矿料颗粒全部裹覆结合料为度,并经试拌确定。
(3)沥青混合料的储存控制。间歇式拌和机应设置成品储料仓,并具有良好的保温性能,拌好的沥青混合料不应立即铺筑时,可放入储料仓储存,允许的储料时间应以符合摊铺温度要求为准。
尽量采用自动化程度高的机械。摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面(线),当以控制高度为主时,以走钢丝为宜,当控制厚度为主时采取浮动基准梁法。一般是底面层用走钢丝,中面层和表面层用浮动基准梁法。摊铺机应该匀速、不停顿地连续摊铺。严禁时快时慢,摊铺速度宜控制在2~6 m/min内,对改性沥青混合料及SMA混合料宜放慢至1~3 m/min。
摊铺机开工前熨平板温度必须提前0.5~1 h预热到100℃,还应认真检查熨平板的平直度,若有正拱或反拱现象,则必须调整撑拉熨平板的拉杆长度,使熨平板下表面同属一坡度,以确保路面横向平整度。
碾压是路面施工的最后工序,路面平整度好坏最终通过碾压来体现。碾压作业对平整度的影响主要有以下几个方面。一是由于碾压速度过快或碾压初始温度过高致使混合料产生推移,从而形成波浪或拥包。二是局部过碾,形成压痕或深度轮迹超差现象。三是碾压终了温度过低,造成无法消除轮迹而产生平整度超差现象。四是碾压程序控制不正确,造成局部的不平整。对压路机的控制主要有以下几点:第一,遵守正确的碾压原则,即由低到高,由内到外,由两边到中心,必要时可对角碾压;第二,坚持合理的碾压程序,压实按初压、复压、终压三个阶段连续进行,中间不应有停顿,直至成型;第四,应根据压路机数量和机型确定一次碾压的长度,同时压路机应跟随摊铺机呈阶梯形碾压,避免在折回处产生轮迹。
横向接缝是施工作业过程中不可避免的,该缝处理的好坏对平整度产生直接的影响。对它控制采取的方法为对当天施工的接缝可用斜接,其它的采用平接。措施主要有以下几个方面。一是摊铺前检查。即用3 m直尺检查,切除不合格部分,使之形成整齐切缝。二是摊铺时控制,即接缝处充分预热,摊铺作业精心进行,三是摊铺后检查,不合格马上处理。四是碾压控制,即先进行横向碾压,然后进行正常的纵向碾压。
平整度是路面使用性能的重要指标,也是人们感受路面质量好坏的最直接指标,影响路面平整度的因素很多,综上所述,良好的平整度除需要先进的施工机械,规范的施工工艺和严格的质量控制来保证外,还应提高企业管理者的科学管理水平,提高施工队伍的人员素质、操作水平,只有这样,工程质量才能得到保证和提高。
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[1]霍飞,刘利军.沥青路面的施工工艺及质量控制[J].内蒙古科技与经济,2002,(7).
[2]孙德栋,彭波.沥青路面设计与施工技术[M].黄河水利出版社,2003.
中图分类号:U416.217
C
1008-3383(2011)08-0051-02
收稿日期:2011-04-18