宋卫民
(黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司)
目前的沥青混凝土拌合站拌出的沥青混合料一般是比较均匀的,能满足工程的需要。然而在施工过程中却不可避免地会出现离析,主要有以下几方面的原因:①运输车装料时,由于装料时形成的料堆使大骨料滚向四周,又使离析进一步扩大;②当运输车向摊铺机倒料时,同样会在摊铺机的料斗上形成料堆,也同样形成混合料的离析;③卸料完毕后,摊铺机料斗收斗,在料斗四周的大料被摊铺机的输料器送到烫平板下,这样又形成骨料的离析;④摊铺宽度过大,经搅笼输送混合料时又形成骨料的离析。
摊铺温度不均不容易通过肉眼直接观察到,因此往往被忽视,但在施工过程中却是普遍存在的。造成温度不均的原因有:①沥青混合料的出料温度及环境温度影响;②运输车的大小、保温性能及运料量的大小;③运距的长短、交通状况及运输速度的影响;④到达现场等候的时间影响;⑤摊铺碾压的设备、工艺、速度、连续性等均可造成温度不均。
混合料离析造成路面产生较高空隙率,高空隙率使水渗透进入沥青混凝土内,当进行碾压时,压力压迫混凝土中的水,迫使水进一步扩散并导致沥青混凝土松散,加速路面的损坏,同时水会进入基层,进一步破坏基层部分;到了冬季,水结冰后会使沥青混凝土破裂,造成路面水损坏。离析还会造成细集料集中,缺少粗骨料,形成局部强度不够易破坏。
摊铺温度不均,在同样压实的情况下温度低的部位空隙率高,试验证明摊铺空隙率与混合料的压实温度关系密切。因此,温度不均会造成局部压实度不足,而且温度过底的地方容易造成松散、开裂等严重后果。
①运输车装料时,按前后中顺序移动运输车装料,以免沥青混合料在运输车形成太大的料堆,减少混合料大料滚动的几率从而减少离析;②运输车的运输量不能超载,提高运输车的运行速度减少车辆故障率,缩短运输的时间;③拌和站选址时尽量靠近施工地点,减少运输时间;④选择离析小的摊铺机,并尽量减少摊铺机的摊铺宽度;⑤摊铺机满仓运行,混合料覆盖搅笼;⑥连续摊铺,及时压实。
原来的摊铺工艺流程为:拌合站—自卸车—摊铺机—压路机,改进后的工艺流程为:拌合站—自卸车—转运车—摊铺机—压路机。即在沥青混凝土摊铺前增加一个新机型沥青混合料转运车,运输车把沥青混合料先卸在转运车内,通过转运车内的搅拌系统把沥青混合料搅拌均匀后再输送到摊铺机内,由摊铺机再完成摊铺工作,有效地解决了混合料的离析和温度不均等质量问题。
①减少自卸车在水平方向和垂直方向对摊铺机的撞击和挤压;②自卸车可无干扰地输料到摊铺机,不停顿、均匀地为摊铺机稳定供料,保证摊铺路面更平整;③较好地解决了混合料温度不均对施工质量的影响;④减少了自卸车在摊铺过程中的等待时间,加快了自卸车的运输周期,可将所需的自卸车数量比通常情况减少了25%。
采用沥青混合料新工艺,虽然增设了转运车设备,在短期内增加了投入,但是新工艺有效地解决了混合料的离析和温度不均等问题,提高混合料摊铺质量,在道路的使用过程中长期的社会经济效益是十分可观的。欧美一些国家的研究表明,采用转运车进行摊铺施工的沥青路面可使长期维修费用节省65%、沥青路面寿命延长40%,同时大大提高了道路的使用率,由此创造巨大的社会经济效益。目前,欧美一些国家已经广泛使用了沥青混合料转运车来铺筑沥青路面,而在我国应用还较少。
沥青混凝土路面施工过程中产生的粒料级配离析和温度不均造成的质量问题,在施工检查和交工验收时一般都容易被忽视,没有严格的检验指标,但是它确实给沥青混凝土路面带来了危害,影响沥青路面的使用寿命。使用沥青混合料转运车,改善施工工艺,解决了沥青混合料的离析问题,虽然给工程增加一定的成本,但是从长远来看,延长了路面的使用年限而得到的回报作比较是十分合算的。随着采用转运车摊铺新工艺在我国不断地推广和使用,将刷新我国传统沥青路面施工工艺。而这种新工艺将有效地消除道路的早期损坏,延长沥青路面的使用寿命,减少道路的维修费用,提高道路的使用率。与此同时,它将对提升我国工程机械制造业的整体实力和技术水平产生积极而深远的影响。
[1] 胡长顺,黄辉华.高等级公路路基路面施工技术[M].北京:人民交通出版社,1994.
[2] 公路沥青路面施工(JTGF40-2004)[D].(中国沥青网sinoasphalt.com)技术规范 .
[3] 沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1998.