提高沥青路面压实质量的措施

2015-10-21 18:37武伟
建筑工程技术与设计 2015年22期
关键词:沥青路面控制措施

武伟

摘要:压实技术的好坏直接影响到沥青混凝土路面的平整度、密实度和强度等,压实技术还对路面的耐久性有十分重要的作用。本文就如何提高沥青路面压实质量进行了探讨。

关键词:沥青路面;压实质量;控制措施

沥青路面的压实是沥青砼路面施工中致关重要的一道工序,若采用了优质的材料,精良的拌和设备及高超的施工技术,摊铺了合格的混合料层,但最终的产品要通过碾压来实现,如果碾压出现问题,则前功尽弃。因此必须对碾压这道工序引起高度重视。压实的过程是减少沥青混合料中气孔含量的过程,此过程为固体颗粒在一种粘弹性介质中的填实和定位,以形成一种更密实和有效的颗粒排列形式。

1沥青路面压实度影响因素分析

1.1路面压实设备类型。

在沥青路面施工过程中,常用的路面施压设备有以下四种:静载钢轮压路机、轮胎压路机、振动钢轮压路机、组合式压路机。根据压路机型号不同,常见配重为10~30t不等,振动压路机所能提供的最大击振力一般可达配重的1.5~2.5倍,一般情况下,配重越大,倍数越小。

1.2路面压实度影响因素分析。

影响压实的因素包括:材料、层厚、混合料类型、气候等。以下分别论述:

1.2.1材料的影响。包括集料的颗粒形状、表面纹理、级配、吸水性、破碎面、安定性、粉胶比等等,以及沥青胶结料的粘度、等级、沥青含量等因素。

1.2.2层厚的影响。通常来说,较厚的铺层易于达到规定的压实度,厚的铺层保温时间长,因此有足够的时间来碾压。而薄层降温快,需要压路机尽可能快地压实,因此薄层(4cm以下)混合料的初压温度要高,以保证有足够的时间去压实,厚层(7cm以上)可能要稍微降低初压温度。沥青路面的结构层的厚度应与混合料的最大公称粒径相匹配,对于常规的沥青混合料,层厚宜不小于混合料最大公称粒径的3倍。

1.2.3 混合料温度的影响。混合料的温度可能是影响热拌沥青混合料压实的重要指标,它影响了沥青胶泥的劲度,反过来,它又控制了混合料的压实特性[5]。应当记住:尽可能在沥青混合料温度比较高时碾压,只要摊铺料能承受压路机的重量,粒料不被钢轮沾起,或有过大的压痕,或推移物料,就应当开始碾压。初压所达到的密实度越高,最终密实度也越高。通常在130℃~160℃时,集料颗粒上的沥青膜粘度最低,颗粒之间容易互相滑动,实现重新排列,使之更密实,在这个温度范围能达到最高的初始密实度。初时温度低将导致较低的初压密实度和较低的最终密实度。

1.2.4 气候因素的影响。气候因素包括:空气温度、风速、日照强度、下卧层的温度等。

2.提高沥青路面的压实质量的措施

2.1碾压温度

碾压温度是影响沥青混凝土密实度的最主要因素。沥青混合料的温度越高,其塑性越大,越容易在外力作用下缩小其空隙和增加密度,也越容易获得平整度效果。一般地讲,在规定温度范围内沥青混合料的温度愈高,愈容易达到高密实度。碾压温度的测定位置是摊铺的沥青混合料的中部,混合料的表面温度和底部温度都要低于中间的温度,温差一般在10℃左右,为了保证压实的整体效果,以施工过程中应尽可能地提高碾压温度,特别是初压和复压的温度。在不发生推移、表面无发裂的情况下,初压的压路机可一直紧跟摊铺机,以确保在较高的温度下进行碾压。复压应紧跟初压。终压也尽可能地在较高温度下进行,但考虑到终压的目的是消除缺陷和保证面层有较好的平整度,不宜一味提高终压温度,应以沥青面层无轮迹和无明显缺陷为判断标准,确定适宜的终压温度。

2.2沥青面层压实层厚度

规范中的沥青面层的集料级配普遍偏粗,尤其是中下面层,与其相匹配的压实层厚度稍微偏薄,不利于用压实,而且容易造成离析,给工程质量带来隐患。根据我国高速公路的大量实践和探讨,特别是考虑到压实效果,设计层厚一般不宜小于公称最大粒径的3倍。 铺设较厚的沥青层使材料的热度保持比较长久,从而适当地延长铺设时间和压实工序。经研究表明从开始铺设到温度降至工序终结温度所需的时间t(即有效压实时间)与铺设厚度h符合下列关系:

t=k×hn

式中:t――有效压实时间(min);

k――常数,与铺设环境有关;

h――面层厚度,cm;

n――回归幂指数,一般为1.7-1.8

但一味增加铺设厚度去改善压实度绝不是好的办法,所以我国规范要求,沥青混合料的分层压实度不得大于10cm。

2.3控制摊铺后的温度

如上所述,在沥青混合料可以承受的温度范围内,沥青混合料的温度愈高,其密实度也随之愈高。对于混合料的施工温度,通常会运用安装有金属探测针的数量温度计进行相应的测量工作,对于摊铺后的碾压温度,一般能够选择表面接触式的温度计进行相应的测量,其可控范围如下图所示:

2.4降低温度冷却速度

按照当时的风力、气温以及相关的压实厚度估量相应的混合料的冷却速度,随之确定混合料的拌合温度,确保其满足规范要求。在运输沥青混合料的过程中要用棉被进行覆盖,防止运输中不必要的温度损失现象。初压的时候,压路机要与摊铺机步调协调一致,复压压路机应该及时跟上,以达到降低冷却速率的目的。此外,还要实现准备充足的压路设备,并且有效组织施工,以求在有效时间完成相应工作。

2.5有效选择碾压速度

处于一样的碾压遍数的条件下,压路机碾压的速度愈快,结果碾压的厚实度就愈小。比如当碾压到第四遍的时候,其碾压的速度保持在2.5km/h,压实度处于97%左右,而当年夜的速度为10km/h的时候,压实度则下降了两个百分点,同时随着压路机碾压遍数的不断增多,其压实度的区别也就越来越大。而且为了取得同样的压实度,压路机碾压速度愈快,其碾压遍数也就需要愈多。例如,当其压实度为98%的时候,其碾压速度是2.5km/h,就需要進行六遍的碾压,而当压路机的速度是5km/h的时候,反而需要十遍。此外,待压路机碾压至一定的遍数以后,其碾压的压实度不再随着遍数的增加而增加,反而会减少相应的压实度。

2.6振动压路机的振频及振幅的选择

为了获得最佳的碾压效果,在复压时要选择调频、调幅振动压路机。因此合理地选择压路机的振频和振幅是非常必要的。振频主要影响沥青面层的表面压实质量。在压实厚度和碾压速度确定后,就要选择压路机的频率,使得冲击间距比压实厚度小,以避免表面发生短的波纹,试验证明,沥青路面的碾压振频多在42-50Hz的范围内选择,能够得到良好的压实效果。

振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压面层较薄时,宜选用高振频低振幅;而碾压较厚时,则可满足最低振频的要求下,选取较高的振幅,以获得较高的压实度。对于沥青路面压路机振幅通常宜在0.4-0.8mm之间选择。

根据我们的施工经验表明:压实机具的组合除了双钢轮压路机,还需配大于25t的胶轮压路机,其主要作用是配合钢轮压路机复压,最后用钢轮压路机终压,这种组合方式对路面的平整度和压实度较理想。

3.结束语

影响沥青路面面层施工质量的主要因素,除选择合格的材料和设计出配合比合格的混合料结构层外,压实是沥青路面施工的最后一道工序,也是质量控制的关键。压实这道工序必须引起足够重视。

参考文献:

[1]王振华.浅谈如何提高沥青路面压实质量的方法[J].民营科技,2008

[2]尚继攀.王振军;尚纪歌.浅谈如何提高高速公路沥青路面平整度[J].华章,2010

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