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沥青混凝土路面平整度探讨

2012-04-10骆琴陈泳璋

城市建设理论研究 2012年6期
关键词:摊铺机压路机面层

骆琴 陈泳璋

摘要:平整度是体现沥青路面使用品质与行车舒适性的最直接的外观指标。本文对影响沥青混凝土路面平整度的因素进行分析,并提出一些提高沥青路面平整度施工控制措施。

关键字:沥青混凝土路面平整度因素控制

Abstract: the roughness is to reflect the asphalt pavement using the quality and the most direct driving comfort the appearance of the index. In this paper, the influence of asphalt concrete pavement roughness to make an analysis of the factors and puts forward some improve the asphalt pavement roughness construction control measures.

Key word: asphalt concrete pavement roughness factors

沥青混凝土路面属柔性路面,具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点。平整度能直接反映通车后的整体效果,是体现路面使用品质与行车舒适性的最直接的外观指标,而且平整度不但直接关系到行车的安全、舒适,还会影响车辆的燃料消耗、轮胎磨损、运输时效及其它经济指标。而且路面不平整会导致车辆对路面冲击、振动,反过来加速路面的损坏。本文对影响沥青混凝土路面平整度的因素进行分析,并提出一些提高沥青路面平整度施工控制措施。

一、影响沥青混凝土路面平整度的因素

1、路基、基层的平整度的影响

沥青混凝土路面的平整度,并不是由最后一道面层所完全确定的。如果路基、基层平整度相差较大,各层铺出的松铺厚度也不等,碾压后各层表面就会出现不平整。即使自动找平装置可以消除一部分误差,但摊铺机的允许误差仍会导致最终路面平整度降低。因此,路基、基层不平即使面层摊铺平整压实后也会因松铺厚度不同产生路面不平整。

2、面层摊铺材料的影响

沥青路面的施工质量,也取决于主要材料的质量和沥青混合料的配合比设计及沥青混合料的拌和。

(1)沥青混合料的配合比不合理,例如油石比较大,已铺筑的路面会产生拥包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差、针片状颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。

(2)沥青混合料的拌合不均匀,例如当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。

3、路面摊铺机械及施工工艺的影响

摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。

4、碾压工艺的影响

沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响。选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的乎整度,主要表现在:

(1)压路机型号的选择:如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。

(2)碾压温度的控制:初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。

(3)碾压速度的调整:压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥;在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。

(4)碾压路线的行走:碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。

(5)碾压次数的确定:碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂或波浪。

5、施工缝的影响

沥青路面施工,施工接缝是必然存在的,接缝处常因结合强度不够产生变形、裂纹、松散或出现错台等不平整现象。

二、提高沥青路面平整度的措施

1、控制好路基、基层的平整度

(1)从路基平整度抓起。提高路基平整度的要求标准现大多采用提高路基成型时平地机刮刀自动找平能力,一般不用手动控制,而采用激光或声纳控制。刮刀上装有激光接收器或声纳锁定追踪器,可使路基平整度保持在较好水平。

(2)严格控制底基层、基层标高和平整度,高程严格控制,宁低勿高,以保证面层厚度。要求底基层、基层摊铺用摊铺机进行作业,以保证平整度分层提高。

(3)各层横坡度应严格控制。埋置路缘石控制好正负偏差,防止产生复合横坡引起横向摊铺厚度的变化,影响平整度。如果沥青混凝土面层采用多层式结构,只要埋置路缘石标高准确,使用带强夯和自动找平的摊铺机,依照路缘石顶面标高基准向前摊铺时,可以一次性调整路面高程、横坡和平整度。沥青混凝土密实度经摊铺机强夯后可达80%以上,将基层的一点凸凹影响大部分消解了。中面层与上面层的等厚摊铺受基层的影响就更小了。

2、热拌沥青混合料质量的控制

(1)统一集料的规格和质量要求。

(2)拌和料的温度。为了确保摊铺机连续、均匀、不间断地摊铺,每台拌和机产量必须达到一定的数量,否则必须采用多台拌和机联合供料,在联合供料的过程中,每个拌和机的拌和温度不可能完全一致,再加上料源的不一致,使得摊铺后的路面局部在碾压过程中碾压温度发生变化,引起压实效果的变化,影响到整个路面的平整度。解决这一问题的方法是不同拌和机生产的混合料要采取集中摊铺的原则,安排专人负责收料,摊铺机前储存一定数量的混合料后再摊铺,不同拌和机生产的混合料不得互相掺和摊铺。

(3)混合料的离析。一般沥青拌和机均带有储料仓,混合料通过运料斗进入储料仓,再放入运输车辆,均会产生一定程度的粗细粒料离析,再加上传统习惯在施工过程中每车料摊铺结束时摊铺机接料斗的两翼都将翻起,使得摊铺后的沥青面层产生离析,离析后由于粗细粒料的压实系数不同,使得压路机在压实过程中有明显的摇晃,引起压实效果不同而影响到平整度。

3、对机械设备的要求

在施工设备配置时,应使拌和、运输、摊铺、碾压设备配套和谐。

(1)拌和站的生产能力应与摊铺设备不配套,避免造成摊铺机摊铺不连续,出现机等料现象。

(2)根据路面等级,选择性能优良,结构参数稳定,找平装置自动化程度高,与拌和机能力匹配的摊铺机。

(3)压路机的规格、数量与行驶速度应与摊铺机的施工宽度和摊铺机速度相匹配。

4、沥青混凝摊铺质量控制

(1)摊铺过程应保持连续否则停顿处就可能不够平整。供料跟不上往往造成摊铺中断因此拌合能力应与摊铺能力相匹配尽量做到摊铺过程不停机如发生短暂断料时摊铺机应停止振捣并接通熨平板加热器保证摊铺温度符合要求。

(2)摊铺机熨平板底面磨损或严重变形摊铺时面层容易产生裂纹和拉沟。轮胎摊铺机车轮气压超限摊铺机容易打滑气压过低机体会因受料质量变化而变化使铺层出现波浪。履带式摊铺机履带的松紧超限将导致摊铺速度发生脉冲使铺面形成搓板。

5、沥青混凝碾压质量控制

(1)碾压温度。在实际施工中要求在摊铺完毕后及时进行碾压。沥青混合料的最佳压实温度为120-140℃之间SBS沥青混合料最佳压实温度为140-160℃。摊铺机后面的碾压作业段长度由混合料的种类和压实温度来确定。摊铺后混合料温度是在不断变化的特别是摊铺后4-15min内温度损失可达1-5℃/min因此必须掌握好有效压实时间适时碾压。

有效压实时间的长短与混合料的冷却速度、压实厚度等因素有密切关系。影响冷却速度的因素有气温、湿度、风力和混合料下承层的温度。凡遇气温低、湿度大、风力大以及下承层温度低等都会使有效压实时间缩短并增加碾压困难。当沥青层厚增大25时其有效压实时间将会增加近50。对薄的沥青层碾压时反而要比厚的沥青层压实困难些这主要是因为薄的沥青层温度降低速度要比厚层快得多从而使其有效压实时间大大缩短。

(2)压实速度与遍数。在施工中保持适当的恒定碾压速度是非常必要的。一般速度控制在2-4km/h轮胎压路机可适当提高但不超过5km/h。速度过低会使摊铺与压实工序间断影响压实质量从而可能需要增加压实遍数来提高压实度。碾压速度过快会产生推移、横向裂纹等。

选择碾压速度的基本原则是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下最大限度的提高碾压速度从而减少碾压遍数提高工作效率。

(3)振频和振幅。振频主要影响沥青面层的表面压实质量。振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些可以获得较好的压实效果。实践证明对于沥青混合料的碾压其振频多在40-50Hz范围内。

振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时宜选用高振频、低振幅而碾压层较厚时则可在较低振频下选取较大的振幅以达到压实的目的。根据实践振幅可在0.4-0.8mm内进行选择。

6、对施工缝的处理

沥青路面施工缝处理的好坏对平整有一定的影响,往往连续摊铺路段平整度较好,而接缝处的一个点数据较差。因此,接缝水平是制约平整度的重要因素之一。

(1)纵向热接缝。先铺沥青混凝土的一边在压实时预留一定宽度,待后面的摊铺机铺完后一起压实即可。这样,看不到接缝。热接缝的碾压应放在错轮碾压的最后进行,由一台压路机最终完成,不要换机。

(2)纵向冷接缝。不在同一时段铺筑的纵向缝,及时将缝带位压实,在下次铺筑前把边缘切成垂直面,将后铺的沥青混凝土料与已铺部分重叠5~10cm,即保证松铺厚度,再用人工将原路面上的沥青混凝土料铲除,最后用钢轮压路机按纵向15cm间隔逐步错轮跨越纵向接缝进行压实。纵向冷接缝在实施时,上下层纵向接缝不得重合,错开量不得小于50cm。

(3)横向接缝。施工中,尽量保持路面沥青混凝土铺筑连续进行,横向接缝越少越好。对横向接缝应在下次摊铺前,用平整度仪或3m直尺检查端部平整度,将不符合要求的端部用切割机切除,在切割面上涂上乳化沥青,用摊铺机熨平板或用热料将原压实部位进行预热甚至软化,摊铺时保证松铺厚度,必要时用人工刮洒一层细料,然后用钢轮压路机横向碾压,由冷到热,以每次20cm宽度为宜,向新铺方向错移,直至全部在新铺面上为止。改为纵向碾压时,不要在横接缝上垂直碾压,以免引起新旧层错台,并及时测量平整度,如不符合及时处理。

三、结束语

总之,造成路面不平整的因素很多,但只要认真的、科学的对待,做到材料选用优良,设备配置先进合理,施工工艺先进,施工组织严密,全员质量意识增强,各个环节不放松,沥青混凝土路面保持较高平整度的目标是完全可以实现的。

参考文献:

[1]原晓龙。城市沥青混凝土路面平整度的探讨[J].太原科技,2006,(03)

[2]劉保国。沥青混凝土路面施工平整度的控制[J].科学之友(B版),2005,(05)

[3]曹旭才,郭旺生。如何提高沥青混凝土路面平整度[J].科技情报开发与经济,2001,(06)

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