安國峰
(黑龍江省龍建路橋第二工程有限公司)
瀝青路面施工質(zhì)量控制的途徑與方法
安國峰
(黑龍江省龍建路橋第二工程有限公司)
摘 要:從瀝青混合料的拌和,攤鋪與碾壓的施工過程分析了影響瀝青混凝土路面平整度因素并提出了提高平整度的技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;平整度;控制方法
(1)瀝青混合料的拌和。原材料中集料的壓碎值和石料的抗壓強(qiáng)度太差或細(xì)長扁平顆粒含量過高,會(huì)使路面混合料的穩(wěn)定度降低,容易出現(xiàn)路面的各種病害。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)影響著瀝青路面的平整度,主要體現(xiàn)為混合料的和易性,在配合比設(shè)計(jì)時(shí)和易性主要與混合料的瀝青用量和礦料的級(jí)配有關(guān),油石比較小則路面易出現(xiàn)松散現(xiàn)象,石子被帶走后會(huì)出現(xiàn)坑槽,使平整度明顯下降,礦料級(jí)配不合理特別是超大規(guī)格的石塊進(jìn)入攤鋪后,由于填托作用,會(huì)引起局部松鋪厚度變化,或攤鋪面拉痕,碾壓后出現(xiàn)凸棱,引起不平整。
(2)瀝青混合料攤鋪。攤鋪機(jī)時(shí),攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定,行走裝置打滑,攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不均,機(jī)構(gòu)猛烈起步和緊急制動(dòng)以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會(huì)造成面層的不平整和波浪。
(3)面層的碾壓。如果壓路機(jī)的荷載超過受壓層的承載強(qiáng)度,碾壓輪會(huì)使材料產(chǎn)生隆起而引起攤鋪材料的推移,壓路機(jī)各輪胎應(yīng)該新舊一致,壓力相等,壓路機(jī)停放在未經(jīng)冷卻的瀝青路面上,極易形成小坑槽影響平整度。
(4)碾壓溫度?;旌狭蠝囟冗^高時(shí)碾壓,易使混合料產(chǎn)生推移,瀝青層厚度不均;溫度偏低導(dǎo)致瀝青混合料顆粒間磨擦阻力加大,使瀝青面層壓實(shí)度不均勻,且容易形成局部松散和發(fā)裂,影響路面平整度。
(1)高溫穩(wěn)定性。瀝青路面的強(qiáng)度與剛度隨溫度升高而顯著下降,在高溫季節(jié)和行車荷載的反復(fù)作用下,為了保證瀝青路面不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、泛油等病害,瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性,即在高溫時(shí)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。
(2)低溫抗裂性能。瀝青材料在低溫條件下容易產(chǎn)生收縮變形,彈性模量相應(yīng)增大,出現(xiàn)脆性狀態(tài),因此在寒冷地區(qū)瀝青混凝土路面會(huì)產(chǎn)生低溫開裂,裂縫產(chǎn)生后,雨水易于侵入,凍融交替,加上重車碾壓,在裂縫范圍內(nèi)很容易導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破碎,形成低溫裂縫多半是設(shè)計(jì)人員忽略了當(dāng)?shù)氐臍庀筇卣骱腿狈庀髿v史統(tǒng)計(jì)資料,未能根據(jù)氣象資料優(yōu)選適當(dāng)?shù)臑r青材料和配制相應(yīng)的混合料,若能恰當(dāng)?shù)倪x擇瀝青材料,配制合適的瀝青混合料,使路面具有足夠的抵抗低溫變形能力,低溫裂縫是可以減少的。
(3)水穩(wěn)定性。大氣降水、地下水或地面水進(jìn)入瀝青混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,若不能及時(shí)排出,在重車的反復(fù)碾壓下,將引起瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)松散乃至破壞,大氣水分進(jìn)入瀝青混凝土結(jié)構(gòu)所引起的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理大致分為兩部分,一部分水浸潤集料與瀝青膜的結(jié)合面,將瀝青膜剝離,另一部分水在車輛反復(fù)碾壓時(shí)形成動(dòng)水壓力沖擊混合料結(jié)構(gòu),使瀝青與礦料剝離,路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松散破壞,當(dāng)瀝青路面抗?jié)B能力較差時(shí),不僅影響路面本身的穩(wěn)定性,而且還會(huì)影響到基層的穩(wěn)定性,瀝青路面必須具有較好的抗?jié)B能力。
(4)耐疲勞性能。瀝青路面應(yīng)具有抵抗溫度、陽光、空氣、水等各種環(huán)境因素作用的能力,即在這些因素的作用下,瀝青路面的性能不致很快惡化,失去黏性,性質(zhì)變脆,以致在行車荷載和其他因素的作用下發(fā)生脆裂,瀝青與礦料脫離會(huì)使路面松散破壞,瀝青路面的延伸能力降低,脆性增加,且瀝青路面的空隙率增大,使瀝青膜暴露增多,從而加速了老化作用,因此,應(yīng)從總體結(jié)構(gòu)著手,提高路面的抗變形能力和耐疲勞能力。
(5)良好的平整性。瀝青路面的平整度直接影響著車輛在路面上的運(yùn)行質(zhì)量和高速公路基本功能的充分發(fā)揮。路面的平整度是一項(xiàng)綜合指標(biāo),涉及施工過程各個(gè)環(huán)節(jié)的許多因素,它是路基路面施工全過程各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量的最終體現(xiàn),一般來說,從土基表面碾壓開始,層層都要嚴(yán)格控制,并且逐層提高標(biāo)準(zhǔn),才能保證瀝青面層的平整,長期使用過程中平整度的長久性與抗車轍性能一樣主要取決于混合料的高溫穩(wěn)定性,若高溫穩(wěn)定性良好,施工初始平整度又得到嚴(yán)格控制,一般情況下,在使用期內(nèi)平整度狀況不會(huì)衰變得很快。
(6)良好的抗滑性?,F(xiàn)代交通車速不斷提高,對(duì)路面的抗滑能力也提出較高的要求。瀝青路面應(yīng)具有足夠的抗滑能力,以保證在最不利的情況下,車輛能夠高速安全行駛,而且在外界因素作用下其抗滑能力不致很快下降。保證高速行車的安全性很重要的因素是路表面的抗滑性能,許多研究表明,改善瀝青混凝土路面的表面構(gòu)造是提高抗滑性能的重要一環(huán),如采用磨光值和壓碎值高的石料,采用抗滑型混合料,加深表面紋理深度,防止表面積水等,對(duì)提高混合料中粗集料的抗滑作用有一定效果。
原材料的質(zhì)量和性能是直接影響工程質(zhì)量的主要因素。主要措施是檢查驗(yàn)收,正確合理地使用,監(jiān)理管理臺(tái)帳,進(jìn)行收、發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)的技術(shù)管理,避免將不合格的原材料使用到工程上,對(duì)施工材料質(zhì)量的控制是很艱巨的任務(wù),這需要施工、監(jiān)理、建設(shè)單位、各材料供應(yīng)部門共同努力,施工單位是這些材料的直接使用者,從材料員、質(zhì)檢員、具體操作的個(gè)人班組和工長到項(xiàng)目經(jīng)理都要重視材料的質(zhì)量控制工作。
(1)瀝青混合料的配合比控制。為了保證現(xiàn)場取樣的代表性,應(yīng)在現(xiàn)場料堆不同位置多次抽取集料樣品,以其平均值作為代表值進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定各熱產(chǎn)倉的材料比例,同時(shí),要反復(fù)調(diào)整冷料上料比例,以達(dá)到供料平衡,并取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量,做好生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn),是瀝青混合料生產(chǎn)中的一個(gè)非常重要環(huán)節(jié)。
(2)瀝青混合料的拌和控制。瀝青混合料拌和時(shí)間應(yīng)以混合料拌和均勻,所有礦料顆粒全部裹覆結(jié)合料為度,并經(jīng)試拌確定。
(3)瀝青混合料的儲(chǔ)存控制。間歇式拌和機(jī)應(yīng)設(shè)置成品儲(chǔ)料倉,并具有良好的保溫性能,拌好的瀝青混合料不應(yīng)立即鋪筑時(shí),可放入儲(chǔ)料倉儲(chǔ)存,允許的儲(chǔ)料時(shí)間應(yīng)以符合攤鋪溫度要求為準(zhǔn)。
盡量采用自動(dòng)化程度高的機(jī)械。攤鋪機(jī)在進(jìn)行自動(dòng)找平時(shí),需要有一個(gè)準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面(線),當(dāng)以控制高度為主時(shí),以走鋼絲為宜,當(dāng)控制厚度為主時(shí)采取浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法。一般是底面層用走鋼絲,中面層和表面層用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法。攤鋪機(jī)應(yīng)該勻速、不停頓地連續(xù)攤鋪。嚴(yán)禁時(shí)快時(shí)慢,攤鋪速度宜控制在2~6 m/min內(nèi),對(duì)改性瀝青混合料及SMA混合料宜放慢至1~3 m/min。
攤鋪機(jī)開工前熨平板溫度必須提前0.5~1 h預(yù)熱到100℃,還應(yīng)認(rèn)真檢查熨平板的平直度,若有正拱或反拱現(xiàn)象,則必須調(diào)整撐拉熨平板的拉桿長度,使熨平板下表面同屬一坡度,以確保路面橫向平整度。
碾壓是路面施工的最后工序,路面平整度好壞最終通過碾壓來體現(xiàn)。碾壓作業(yè)對(duì)平整度的影響主要有以下幾個(gè)方面。一是由于碾壓速度過快或碾壓初始溫度過高致使混合料產(chǎn)生推移,從而形成波浪或擁包。二是局部過碾,形成壓痕或深度輪跡超差現(xiàn)象。三是碾壓終了溫度過低,造成無法消除輪跡而產(chǎn)生平整度超差現(xiàn)象。四是碾壓程序控制不正確,造成局部的不平整。對(duì)壓路機(jī)的控制主要有以下幾點(diǎn):第一,遵守正確的碾壓原則,即由低到高,由內(nèi)到外,由兩邊到中心,必要時(shí)可對(duì)角碾壓;第二,堅(jiān)持合理的碾壓程序,壓實(shí)按初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段連續(xù)進(jìn)行,中間不應(yīng)有停頓,直至成型;第四,應(yīng)根據(jù)壓路機(jī)數(shù)量和機(jī)型確定一次碾壓的長度,同時(shí)壓路機(jī)應(yīng)跟隨攤鋪機(jī)呈階梯形碾壓,避免在折回處產(chǎn)生輪跡。
橫向接縫是施工作業(yè)過程中不可避免的,該縫處理的好壞對(duì)平整度產(chǎn)生直接的影響。對(duì)它控制采取的方法為對(duì)當(dāng)天施工的接縫可用斜接,其它的采用平接。措施主要有以下幾個(gè)方面。一是攤鋪前檢查。即用3 m直尺檢查,切除不合格部分,使之形成整齊切縫。二是攤鋪時(shí)控制,即接縫處充分預(yù)熱,攤鋪?zhàn)鳂I(yè)精心進(jìn)行,三是攤鋪后檢查,不合格馬上處理。四是碾壓控制,即先進(jìn)行橫向碾壓,然后進(jìn)行正常的縱向碾壓。
平整度是路面使用性能的重要指標(biāo),也是人們感受路面質(zhì)量好壞的最直接指標(biāo),影響路面平整度的因素很多,綜上所述,良好的平整度除需要先進(jìn)的施工機(jī)械,規(guī)范的施工工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量控制來保證外,還應(yīng)提高企業(yè)管理者的科學(xué)管理水平,提高施工隊(duì)伍的人員素質(zhì)、操作水平,只有這樣,工程質(zhì)量才能得到保證和提高。
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[1]霍飛,劉利軍.瀝青路面的施工工藝及質(zhì)量控制[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2002,(7).
[2]孫德棟,彭波.瀝青路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[M].黃河水利出版社,2003.
中圖分類號(hào):U416.217
C
1008-3383(2011)08-0051-02
收稿日期:2011-04-18