□文/彭 琰 邢 锦
□邢 锦/天津市市政工程设计研究院。
地下道路阻燃沥青路面施工质量与工艺控制
□文/彭 琰 邢 锦
文章对地下道路阻燃沥青混合料拌和施工、混合料运输以及现场摊铺和碾压施工控制等技术中存在的问题进行了研究,对其产生的不良后果和原因进行了分析,同时提出了相应的解决工艺措施与控制技术。
地下道路;阻燃沥青;路面
随着阻燃沥青路面在城市地下道路中的广泛应用,对阻燃沥青路面的结构要求和施工质量水平提出了更高的要求。由于阻燃沥青路面的工作环境、施工方法与普通沥青路面相比有诸多不同,因此照搬普通沥青路面施工方法或者仅仅依靠以往的经验来指导施工,最终将导致阻燃沥青路面施工质量下降等一系列问题。本文针对阻燃沥青路面施工过程中存在问题进行探讨并提出相应改进措施。
阻燃沥青混合料的拌和过程中应该注意以下几个方面的问题[1]。
1)集料和沥青应按生产级配确定的用量送进拌和机,矿粉直接从窗口加入。送入拌和机的集料温度、沥青温度、混合料出厂温度、摊铺和碾压温度应符合规范要求。在试拌过程中,应通过现场温度测量对计算机打印出的温度进行检验并在一段连续施工的工艺流程中保证温度的均衡性,以保证混合料摊铺温度和碾压温度为宜。
2)把规定数量的集料和沥青送进拌和机后,充分拌和至所有集料颗粒完全均匀地被沥青膜裹覆,沥青材料也完全均匀分布到整个混合料中,以混合料中无花白石子、无沥青团块,乌黑发亮为宜;当出现花白石子,应停机分析其原因予以改进。其原因大致为搅拌时间不够,细颗粒矿料比例增大,特别是加入的矿粉增多、沥青用量不够、矿料或沥青加热的温度不够;可能是其中的一项原因,也可能是几项原因综合所致。如果混合料颜色枯黄灰暗,可能的原因有:拌和温度过高、沥青用量不够、粉料过多、石料不干、柴油燃烧不透等。对出现花白、枯黄灰暗的混合料必须废弃不用。
3)阻燃沥青混合料拌和机应有贮料仓,为保证连续摊铺,可提前拌和混合料,将拌和好的混合料送入贮料仓中暂存,待开始摊铺后再运至摊铺现场。对拌和好的沥青混合料应进行跟踪质量抽检,检查集料级配、油石比等指标,发现问题及时调整生产级配。集料级配应在生产级配目标值的容许偏差范围内。
由于阻燃沥青混合料多用于城市地下道路,地下道路空间有限,限制了大型运输车的进入,因此,阻燃沥青混合料运输过程中均需要进行二次倒运,方可进入施工现场,故一定要做好阻燃沥青混合料的保温工作,尤其是二次倒运的温度损失,尽量避免沥青混合料离析,对运输车的倒料位置要进行控制。
1)尽量用大吨位的车辆进行运输,因为大吨位车易于保温,要求至少在7t以上。特别在运距长,气温低的情况下不能使用小吨位车,混合料运至工地,降温不宜超过20℃。根据拌和站位置,运输车辆从拌和站出来后,为防止混合料表面遇空气结成硬壳及油温降低过快和防雨水、防污染,在运输途中对沥青混合料采取加棉被苫盖的措施。
2)运料车的数量应满足拌和站不停机及摊铺机连续摊铺的需要并视生产规模及运距的情况而定。
3)运料车车厢清理干净。装料前在运输车的车厢底板和侧板应涂刷一层1∶3油水混合液作为隔离剂并排除可见游离余液。拌和机放料时每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少粗细集料分离现象。
4)避免运输中途汽车抛锚,导致混合料冷却受损。装料时汽车应按前、中、后的顺序来回移动,避免混合料离析;运料汽车应在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机;卸料过程中运料汽车应该挂空挡,靠摊铺机推动前进,以确保摊铺层的平整度。
5)专人在过磅房处检测沥青混合料的出厂温度并记录在运料单上。当出料温度超过195℃时,应废弃。
沥青混合料摊铺过程中极易出现离析现象,阻燃沥青混合料也不例外,混合料的离析直接影响到摊铺质量,进而影响到阻燃沥青路面的使用寿命。本论文提出阻燃沥青混合料摊铺过程中的离析预防措施。
1)全路幅一次摊铺时,容易造成离析和压实不足,因此摊铺宽度不宜过大,摊铺宽度>7m时,无法回避集料离析问题,解决问题的最基本措施是分路幅多次摊铺。当采用分路幅多次摊铺时,应采用多台摊铺机成梯队作业的方式。
2)阻燃沥青混合料拌制完成后,从拌和厂向摊铺现场运输的过程中,空气与混合料之间的温差一般较大,加上风速较高,会导致混合料温度在达到现场前有较大的下降。因此摊铺之前和摊铺过程中要及时检测阻燃沥青混合料的温度,确保达到适宜的摊铺温度。
碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。JTGF40—2004中,规定了沥青混合料的碾压温度,以保证在适当的温度下,沥青混合料能够被压实到规定的密度。事实上,规范规定压实温度的本质是保证沥青混合料的施工和易性使其具有可压实性。但从规范可以看出,碾压温度的确定并没有按沥青混合料的级配类型厚度、沥青性质和施工环境温度等因素划类制定,要在施工过程中根据项目情况具体分析。
阻燃剂的加入使得沥青混合料的等粘温度大大提高,同时地下道路特殊工作环境使得碾压过程中温度损失较慢。因此,阻燃沥青路面施工过程中,应根据地下道路温度、铺筑厚度、级配类型、沥青性质等,用等粘温度这一概念[2],检侧推定控制温度及碾压,从而使得阻燃沥青混合料具有良好的施工和易性,保证压实度。
沥青混凝土路面的平整度、压实度都是通过压路机的碾压来实现的,因此碾压工艺的好坏对平整度、压实度的高低起着重大作用。阻燃沥青混合料的碾压过程分为初压、复压、终压3个阶段。加入阻燃剂后的沥青混合料碾压更要严格控制碾压顺序。碾压方式:压路机由低处向高处碾压。碾压速度:初压2~3km/h,复压3~3.5km/h,终压3~4km/h。压路机组合为:初压采用2台DD130振动压路机,复压采用2台XP301型轮胎压路机,终压采用1台DD110压路机。初压紧跟摊铺机,以保证混合料在高温下的压实成型。初压挂振碾压3遍,做到紧跟、慢压、高频、低振幅,以提高碾压密实效果,同时,初压温度控制在160℃以上。复压碾压3遍,碾压温度控制在140℃以上。终压碾压2遍,以消除轮迹,碾压温度控制在110℃以上。
沥青路面的质量指标一般是指路面的压实度、空隙率和平整度等,而重点控制的是路面的压实度。沥青路面的成败与否,压实是最重要的工序。许多高速公路沥青路面发生早期损坏,大多数都是与压实度不足有关,因此,压实度的保证对沥青路面的质量起着至关重要的作用。
阻燃沥青混合料施工控制中,主要采用双控的方法[3],即以马歇尔标准密度和最大理论密度为标准控制压实度,进行双控,2个都必须达到规范要求。在施工控制过程中发现,当空隙率>4%时,最大理论密度计算出的压实度小于马歇尔标准密度计算出的压实度,所以往往以最大理论密度为主要评定标准。
1)阻燃沥青混合料运输过程中要注意保温,尤其是二次倒运过程中的降温一定要考虑进去。
2)阻燃沥青路面摊铺过程中要注意温度和集料的离析,可采用分路幅多次摊铺以及良好的保温措施来减少各种离析。
3)阻燃沥青混合料碾压过程中要注意碾压温度的控制,最好采用等粘温度来进行施工控制,切不可照搬规范。
4)阻燃沥青路面施工过程中采用最大理论密度和马歇尔标准密度为标准进行压实度控制。
[1]严 伟.阻燃改性沥青混合料的性能与应用研究[D].长沙:长沙理工大学,2009.
[2]李晓明,史景宏.沥青路面施工质量与工艺控制技术[J].公路交通技术,2000,(4):3-7.
[3]袁玉卿,王修山,郭 涛,等.温拌阻燃沥青混合料施工技术[J].筑路机械与施工机械,2012,(2):43-47.
U414
C
1008-3197(2013)06-60-02
10.3969/j.issn.1008-3197.2013.06.024
2013-05-08
彭 琰/男,1981年出生,工程师,天津市滨海市政建设有限公司,从事工程技术管理工作。
□邢 锦/天津市市政工程设计研究院。