吕海青
(南京市高淳区公路管理站南京南部路桥工程有限公司江苏南京 211300)
对沥青路面压实度影响因素和控制措施研究
吕海青
(南京市高淳区公路管理站南京南部路桥工程有限公司江苏南京 211300)
沥青路面的压实度是沥青路面质量评价的一个重要指标,也是影响沥青路面使用性能和使用寿命的重要因素,沥青路面压实度不足将会导致路面出现不同程度的水损坏、高温车辙、低温开裂等一系列病害,降低沥青路面耐久性,影响沥青路面的正常使用。本文主要对沥青路面压实度影响因素和控制措施进行了讨论,希望为我国的公路建设提供有益的帮助。
沥青路面;压实度;影响因素;控制措施
近年来我国经济得到了快速的发展,公路建设的质量在不断的提升高度。在公路的建设过程中,通常都使用沥青混凝土路面,它不仅有着较好的平整度和舒适度,同时也更加容易进行养护工作。但在沥青路面使用过程中频发的车辙、开裂、松散等病害,严重影响到了沥青路面正常的使用功能。这种问题出现的主要原因之一就是因为沥青路面的压实度不足导致沥青路面耐久性和使用性能降低,下面将对热拌沥青混合料路面压实度影响因素和控制的相关措施进行详细的讨论。
1.1 温度因素
沥青混合料温度是影响沥青路面压实度的一项重要指标,合适的沥青施工温度,能获得较高的压实度,多项研究数据表明,沥青混合料温度在90~130℃的情况下,沥青路面能获得最佳的压实效果。温度过低,混合料颗粒移动困难,较难压实。温度过高,易产生推移、拥挤,浪费压实功。因此,在沥青路面施工中,对温度的控制是非常重要的,直接影响到沥青路面压实度及施工质量。
1.2 材料、级配的影响
沥青混合料是由粗集料、细集料及沥青组合而成,合适的材料及级配,直接影响到其内摩擦力、内聚力和粘滞力,从而影响到沥青路面的碾压效果及成型效果。根据不同的路面结构类型选择不同的材料级配组合,使沥青与矿料颗粒表面形成较好的的粘结力和矿料颗粒间互相嵌挤作用的内摩阻力,提高沥青路面的整体质量。
1.3 机械组合及碾压工艺的因素
在进行沥青路面压实中会使用到多种不同的压路机,主要包括:静力光轮压路机和震动式压路机等[2]。在施工中通常根据工程的实际情况以及混合料的特性等进行压路机选择的搭配,不同结构类型的沥青混凝土路面,选择不同的机械组合,是确保压实功效实现的前提。
碾压工艺是沥青路面压实度满足要求的必要条件。当压路机碾压的速度比较快的时候,沥青混合料所收到的碾压能量也就越小,会造成压实不足等问题的出现,影响道路工程质量。而碾压的速度过慢的时候,由于混合料的温度变化而造成后半部分的碾压效果下降,也不便于施工。因此,保证碾压工艺的合理性是提升压实效果的重要保障。路面的压实过程主要分为三个部分:①初压;②复压;③终压。初压主要是为了提高平整度,获得初始压实度。复压则是保证混合料之间的充分粘结,混合料中的空隙降至合理最低,提高路面的稳定性和安全性。复压也是整个道路压实中最为重要的一部分,是实现压实度达到要求的最关健的一步。终压主要是对沥青混合料进行最终的碾压,使之更加的平整,保证舒适度和安全性能得到提升。
2.1 科学控制沥青混合料级配
在施工中应根据规范要求严格控制沥青混合料的级配,其级配曲线应靠近紧密嵌挤骨架结构。比如常见的悬浮密实类型的沥青混合料,在混合料级配设计时,其级配曲线以接近中值为宜,在级配范围中值的沥青混合料,最易密实。而靠近级配范围下限或S型的级配,则会因集料偏粗而造成难以压实形成较大空隙。同时在沥青混合料配合比生产验正阶段,在设计值范围内,通过不断的优化调整其偏差,确保混合料质量,以满足最佳压实效果。
2.2 对施工温度进行控制
热拌沥青混合料的温度控制包括生产出料温度、到场及摊铺温度、碾压温度及终压温度的控制。
生产出料温度控制是指沥青拌合站自沥青及集料加热至成品料出料阶段的温度,其中包含集料加热温度、沥青加热温度、混合料出料温度。在生产温度的控制上,应根据不同的沥青品种类型,对其温度进行严格控制。如常用的道路70号石油沥青,一般沥青加热温度控制在160℃±5℃之内,而集料温度则比沥青温度高出10~30℃,拌制好的沥青混合料出料温度控制在145~165℃范围内,有仓储功能的拌合楼,其仓储温度下降不得超过10℃,同时对于高于195℃的沥青混合料,应作废弃处理。
到场及摊铺温度控制是沥青混合料出厂后到达施工现场至摊铺时的温度,其包含到场温度和摊铺初压温度。沥青混合料在运输过程中,应做好保温措施,一般运输沥青混合料的车辆应采用大吨位车,车箱带有保温层,顶层采用棉油布或棉被覆盖,混合料到场温度一般不得低于出料温度的下限值,所以在生产环节上,一般对出料温度视天气、运距等,略提高5~10℃,比如道路70号石油沥青混合料,到场温度应不得于145℃,在生产环节上,应略提高出料温度。混合料到场后尽快进行摊铺碾压,到场温度至摊铺及开始碾压的温度损失,应控制在10~15℃之间,如上述70号石油沥青混合料的摊铺温度应不低于135℃,开始碾压时的
温度,应不低于130℃,否则,温度过低,会导致碾压功的损失,压实度降低,当混合料表面温度低于80℃时,就不适宜再进行碾压,否则反而会使已密实的沥青混合料重新排列而导致压实度降低。
对于使用改性沥青的混合料,其温度控制应高于使用道路70号石油沥青的混合料10~20℃,对于SMA类的改性沥青混合料,在改性沥青混合料的基础上,适当提高。
所以,只有从全方位的控制沥青混合料的温度,才能保证其摊铺的效果满足要求。
2.3 采取合理碾压工艺
合理的碾压工艺应通过试验段来取得,不同的机械组合及碾压方案,会产生不同的碾压效果。根据施工能力配备的摊铺及碾压设备,通过试验段来确定摊铺、碾压速度、碾压遍数等。比如在密实类型的沥青混合料压实上,在摊铺条件满足要求的情况下,一般采用双钢轮初复压、胶轮压路机复压,再用双钢轮终压,其中复压环节上的胶轮碾压就显得尤为重要,其速度及遍数直接影响到混合料的压实度。对于SMA类型的沥青混合料,因不采用胶轮碾压,其双钢轮压路的碾压遍数及速度是影响其压实度的关健,因此,碾压的机械组合及速度对沥青混合料的碾压效果将产生明显的不同。同时,通过试验段,来评价及确定整体施工能力满足施工需要。
根据试验段确定的碾压工艺,在正常生产过程中,不得随意改变碾压工艺,当施工环境发生变化时,应根据变化情况调整碾压工艺,但其调整应重新进行试验,并验正其是否满足质量控制的要求。
公路工程建设是国民经济发展中的基础建设,对我国未来发展和人们的出行安全等方面都有着重要的作用。而沥青路面的压实效果,对工程质量有着绝对性的影响,压实度不满足要求,会造成松散或水损坏等情况,给工程质量造成不良的影响。因此,在施工中一定要重视起沥青路面的压实工作,提升施工及压实的质量,为工程质量提供进一步提供保障。
[1]郭振友.动力压实良好的路面压实度可节省道路长期运营的投资[J].交通世界,2011(02):41~45.
[2]温振汉.沥青混凝土路面压实度的影响分析及控制方法[J].科技资讯,2012(07):63~65.
[3]张文,曹利,束冬林.级配变异性与路面压实度的关联性分析[J].建材世界,2011(01):41~47.
U416.217
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2015-11-1