唐海涛
(烟台市莱阳公路管理局,山东 烟台 26520065200)
本文主要对沥青混凝土路面施工过程中的有关原材料质量、配合比及路面结构设计、混合料生产和施工的全过程进行分析,找出造成沥青混凝土路面碾压推移产生的各种因素,并结合实际工程,提出相应的解决方法[1]。
1.1 细集料含泥量过大。实际生产过程中用的石屑0.075mm以下的颗粒含有较多的黏土颗粒,且0.075mm以下部分含量超过8%,塑性指数大于4,就会产生碾压推移现象。
例如在S307小莱线大修工程的施工初期,上面层采用AC-13沥青混合料,目标配合比为10~15mm碎石:5~10mm碎石:机制砂:矿粉=47∶17∶32∶4,生产配合比为4#仓:3#仓:2#仓:1号仓:矿粉=20∶20∶26∶29∶5。在级配设计初和混合料生产过程中对1号仓的细集料进行筛分,1号仓位0-3mm集料,筛分结果如下:
表1 1号仓细集料筛分结果
根据上表0.075mm通过率与目标配合比,通过计算分别得:2号仓、3号仓、4号仓中0.075mm以下部分忽略,沥青混合料0.075mm以下部分主要由矿粉和1号仓组成,级配设计初期占矿料的6.073%,正式生产施工中占矿料的9.727%,产生明显变化,0.075mm以下的填料部分超过8%,因此引起碾压推移。
经过不断的试验、分析最终找到了混合料中含粉量过高的两个原因[2]:一个原因是拌和站的除尘设备出现故障,由于除尘设备长期使用,不及时检修,造成其无法很好地把粉尘清除;第二个原因是集料在设备中加热、二次振动筛分过程中的高温磨耗作用,使其产生了较多的粉料。我们平时做的生产配合比是在拌和站系统未正常运行时取样,而此时还产生不了大量的粉料,因此检测不出这一问题。
1.2 采用强度过低的石料。如若选用的石料不符合规范要求,形状细长扁平,强度低、压碎值大,混合料在双钢轮振动压路机的振碾下,石料的棱角就会被挤碎、振裂,产生粉尘。因石料的碎裂面没有沥青裹覆而产生滑动,形成推移。
1.3 沥青质量的影响。沥青质量不好或其中含蜡过高时,沥青黏度低,与石料表面的亲和力小,其石料与沥青的粘附性就受到影响。
2.1 沥青的含量过多或混合料的级配不好。如果级配的细集料较多,粗集料较少,就会因嵌挤作用不足而难以形成骨架,在碾压过程中压路机产生的水平推力,会使混合料产生推移。生产配合比中如果油石比过大,混合料的流值也就会增大,从而导致混合料的流动性增大。在实际施工碾压过程中压路机产生的水平推力使其产生推移。
在实际工程中,合成级配A为初试级配,合成级配B为改进后级配。
表2 A、B级配
对比A、B两种级配在施工碾压过程中的表现,合成级配A产生明显的推移,而合成级配B未发生推移,表明混合料级配设计中粗集料偏少,细集料偏多,混合料就容易出现推移。
2.2 层间结合问题。在沥青下面层施工过程中,如果同步碎石下封层、粘层的洒布量过大,封层或透层因热拌热铺沥青混合料的高温影响而变软,产生了一定的流动性,在振碾过程中压路机产生的水平力就会导致层间错动,产生推移。
3.1 温度影响。在实际中,为了保证摊铺前沥青混合料的温度,实际生产时会人为地提高混合料的出厂温度。但如果温度过高,碾压时就会产生推移现象。例如在实际生产中采用了70#道路石油沥青,各项检测指标都合格,当摊铺温度在160℃以上时,就会产生推移,温度在125℃左右时,则未出现推移现象。
3.2 在路面施工中摊铺厚度的影响。在实际的施工过程中,施工方为了利益,可能会偷工减料。当铺筑厚度小于混合料最大粒径的2.5倍时,其中的粗集料就容易在碾压时发生滚动,产生严重的推移现象;同样施工方为了交工验收,在个别路段加大沥青面层的铺筑厚度,在刚开始碾压时也会产生推移。
3.3 透层、封层施工质量影响。如果透层油的洒布量不满足规范要求,撒布不均匀,出现漏洒或者洒布过量,就会在上层施工碾压时产生推移。洒布透层、封层前,要彻底清扫基层表面,如果表面石粉等细料残留太多,形成 “浮料”层,则透层油的渗透效果就会大打折扣。如果透层油洒布时温度较低、洒布量较少,则层间静摩擦力降低,起不到连接作用。施工同步碎石下封层时因碎石的洒布量过大,在封层表面形成碎石层,也会导致碾压时产生推移。碎石如果未经清洗干净,表面粉尘太多,也可能产生推移。
3.4 为保证沥青路面的质量,应采取措施尽量消除推移的发生,让路面能够满足渗水、压实度和平整度等技术指标的要求。产生碾压推移时可采取下列方法进行处理。
①控制原材料的质量。选择含蜡低、黏度高的沥青。骨料应选用压碎值达到要求且耐磨性强、嵌挤作用好并与沥青吸附性能好的碱性集料。
②加强混合料生产过程中的质量控制。拌和中及时处理“糊料”或“离析”的混合料;严格控制混合料的油石比、流值等指标。
③严格控制透层、封层的施工质量。在进行铺筑前,必须保证下承层的顶面清洁。喷洒量应符合规范设计要求。
④减少离析,适当增加拌和遍数与时间,避免单台摊铺机的摊铺宽度过大,采用多台摊铺机联合作业,控制混合料在装卸、运输、摊铺过程中的离析。
⑤严格控制混合料的摊铺温度,摊铺温度应随气温变化进行调节,一般正常施工控制在不低于110~130℃,不高于165℃。压路机控制在2~6m/min的行进速度范围内。
[1]田建文,曹晓凤,钱镤,等.沥青混凝土路面推移病害综合治理措施研究[J].公路,2006(1)∶12-13.
[2]张佳鹏,何宪宏.沥青混凝土路面施工碾压推移问题剖析[J].黑龙江交通科技,2010(11):19-21.