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沥青路面平整度的施工质量控制分析

2020-11-30陈巧华

四川水泥 2020年12期
关键词:摊铺机平整度摊铺

陈巧华

(福建恒冠建设有限公司, 福建 永泰 350700)

0 前言

道路是城市的重要基础设施之一,随着新材料、新技术和新工艺的不断涌现,我国沥青路面在规模和技术都有了长足的进步,道路建设水平也有了很大的提高。但由于我国道路现场管理水平不高,容易忽视对沥青路面施工过程中平整度的控制,可能会造成路面不同程度的区域不均匀,影响着路面的使用性能和安全性能。并且盲目的控制建造成本,使得资源配置无法满足施工要求,导致沥青面层的厚度和均匀度得不到保证,最终对成型路面的平整度造成损害,还会带来额外的经济成本和不良的社会影响。因此必须加强沥青路面平整度的施工控制,以提升沥青路面的使用寿命。

1 沥青路面平整度的影响因素

1.1 路基与基层对平整度的影响

(1)路基不均匀沉降:路堤地基处理不当、路堤填料控制不恰当等因素是造成这一问题的主要因素,既影响了驾驶的舒适度与安全性,又容易引发跳车等问题。

(2)基层不平整:基层摊铺作业质量的高低,关系着路面的使用寿命,因此机械的选择至关重要,不合理的机械施工会造成基层顶面不平整。

此外基层混合料的材料选择、配合比设计、基层接缝处理,也在一定程度上影响着沥青路面基层的平整度,进而影响沥青面层的平整度。

1.2 沥青混合料质量对平整度的影响

沥青混合料对路面的结构和成型路面的最终平整度有着重要的影响作用,直接决定了沥青路面的平整度等级,因此沥青混合料的质量是控制沥青路面平整度的首要环节。沥青混合料质量的影响因素主要有:集料的规格,入斗的初始级配应达到要求;沥青混合料配合比,不恰当的配比容易导致路面出现拥包、松散、车辙等不利于平整度的直观现象;。

1.3 拌合质量对平整度的影响

拌合质量也是影响平整度的重要因素,如果拌合设备参数设置不当、拌合温度和拌合时间选取不当、拌合能力不足,都会影响拌合质量,进而对路面平整度造成不利的影响。此外拌和设备生产能力不足造成停机待料时,沥青混合料容易发生温度离析,也会降低成型路面的平整度[1]。

1.4 摊铺对平整度的影响

(1)摊铺机械的选择。摊铺机自身的性能参数对沥青路面的平整度有显著影响,其主要装置有熨平板、螺旋摊铺器、刮板输送器和振捣器等。当熨平板的宽度与摊铺机本身的宽度不对称时,容易造成摊铺机走偏,熨平板的初始工作角设置不合理,熨平板前后拱度差选择不合理,振捣器和夯实器的频率设置过高等问题都会影响路面平整度,或导致成型路面的平整度降低。

(2)摊铺工艺。常见的问题有:摊铺基准线控制不当,摊铺速度不当和摊铺操作不当。其中基准线控制不当的原因有水准点沉降或移动导致抄平误差;施工放样的精度不足,导致基准误差;所架设钢丝的张拉力不当引起的基准误差;水准点设置不合理,导致基准控制不好等。摊铺操作不当的原因有:作业正式开展前,未做好熨平板预热工作;对运料车操控不当;摊铺机中途停机待料或者摊铺宽度设置过大等。

1.5 碾压对平整度的影响

碾压机械和碾压工艺的优劣直接关系着成型路面的平整度,具体影响主要有以下几个方面:

(1)机械型号的不合理选择,容易在施工过程中产生 “跳动”夯击问题,不利于施工的顺利进行。同时机械碾压速度不均匀,也容易造成路面推拥,因此要合理确定碾压速度。

(2)碾压过程中,如果未能对压路机的钢轮位置进行洒水,碾压过程中容易形成粘附料,造成路面不平整;或未进行雾状喷水装置洒水,则水分较多的位置容易粘粘混合料,造成路面平整度下降。

2 沥青路面平整度的施工控制措施

通过以上对影响因素的分析可以看出,松铺层的平整度、下承面的平整度、路面材料的压缩比以及摊铺和碾压等四个基本方面,容易在施工过程中产生附加不平整。因此为了保障沥青路面平整度,在施工过程中应注意以下几个方面。

2.1 路基施工的控制措施

首先是加强路基填筑施工控制。一方面要做好填筑前的清理工作,对于路基施工范围内的各类垃圾、植物根系、腐殖土等应予以清理。清理完成后在进行全面碾压,以保证地基的密实度。另一方面要选择优质的路基填料,如粗砂质粉土、重粉质土黏土等都是优质的路基填料,应予以优先考虑。此外如果施工场地遇到软土地基,需采用置换填土、加固土桩、预设土工布或土工格栅等进行处理。

其次是完善排水设施。正常施工过程中,应保证路基干燥、稳定和坚固,通常可采用设置边沟、排水沟、截水沟等措施进行处理。如对于威胁路基稳定的地面水流,应建立管道、沟渠等完整的排水体系。

最后是桥头路基处理。如何解决桥梁伸缩缝处的跳车问题,是沥青道路常见的难题。具体来说,为消除桥台和台背的沉降差异引起的变形,可利用石灰土强力夯实法进行加固处理;为减少跳车危害,在跳车明显的部位可采用钢筋混凝土搭板来顺接两端;台背填土应确保与路基填土同时施工,并且 要控制台背的填土厚度。

2.2 基层施工中平整度控制

2.2.1 基层施工控制

基层整平是保证沥青路面平整度的基础,因此在基层施工过程中,应注意以下几点:

(1)在思想上要重视基层整,在工程实践中,要保证基层混合料的级配符合要求且稳定,尤其是水泥剂含量和含水量。同时还要选用直尺或水准仪对基层整平进行跟踪检测,对于路段平整度大于8mm 以上的应整平处理。

(2)当半刚性基层混合料为水泥稳定类混合料时,由于其对摊铺机的要求较高,因此应采用全自动找平体系的摊铺机,以避免离析问题的出现。如果场地条件不允许,只能采用非自动找平摊铺机时,应保证摊铺机的功率和夯实功能。

(3)如果摊铺宽度大于12m 时,应选用两台参数一致的摊铺机进行整幅作业,两台的间距最好设置为10-15m,呈阶梯状同时进行,如图1 所示。

图1 摊铺机同时作业

(4)严格控制基层混合料的集料粒径及混合料含水量,以提高基层平整度。首先应适当控制集料的最大粒径,粒径过大不仅容易导致混合料离析,还会增加设备损耗。其次要严格控制各类添加剂的用量和总体含水量,以保证混合料的强度,否则容易出现混合料碾压不易成型的问题[3]。

(5)摊铺机械之间应相互协调,摊铺速度应根据上料能力、摊铺宽度和厚度等进行确定,一般来说,应控制在1~1.5m/min,并且驾驶人员应具备熟练地操作技能。

2.2.2 完善施工工艺

当基层设计厚度较大时,此时的摊铺作业应分两层进行,并且要合理控制摊铺宽度和摊铺厚度的精准度。道路两侧设置的基准线,需要保障足够的张拉力,一般来说,应保证两个支撑桩的间距小于10m,弯道处的间距小于5m。由于沥青作业受季节性影响较大,因此要综合考虑不同季节下沥青的冷却时间、机械的施工效率等因素。

2.3 原材料选择过程中平整度控制

沥青混合料主要包含了粗骨料、细集料和矿粉,各成分的性能都不一样,因此重视原材料的质量检测和试验,保障原材料质量,是控制路面平整度的有效手段。概括来说,材料准备阶段应注意两个方面:

一方面是沥青标号,应严格按照公路相关技术规范对原材料进行筛选,不得在没有试验论证的前提下,盲目采用石油沥青或乳化煤沥青。

另一方面沥青混合料的配合比,实践证明,混合料配比的合理性和科学性在很大程度上影响着路面平整度,因此应优化配合比设计,如先采用水洗法进行配比设计,在采用马歇尔试验确定沥青用量,最后采用试拌试验确定配合比。此外还要科学选用粗、细集料,保障粗集料无杂质,无风化、颗粒均匀;细集料具备良好的粘结能力[4]。

2.4 拌合质量控制

首先是拌合温度,可依据设计沥青的黏度、和易性或依据实践经验来确定控制温度,目前工程实践中,多采用实践经验法。

其次是拌合时间,一般情况下应通过试拌试铺来确定合理的拌和时间,在保障混合料充分拌和的基础上,从工程成本和生产效率出发对总体拌和时间加以严格控制。

最后是拌合工艺,目前多采用间歇式拌合设备进行拌和,如图2 所示。拌和原理为:在烘干筒内对冷料进行除尘和加热,然后通过提升机提升至设备顶端,经过筛网进行过滤,最后各种矿料经过测算引入拌合缸与沥青、矿粉等进行搅拌。拌和过程中需要注意,要边拌合边检查,避免集料颗粒与沥青不粘结。还要随时检查筛分板,避免不符合粒径要求的颗粒进入。对于含水量大于7%的骨料一律不予使用。

图2 间歇式沥青混合料拌合设备

2.5 摊铺和碾压过程中平整度控制

沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。对于路面狭窄部分,应采用人工摊铺。但应注意沥青混合料要卸在铁板上,摊铺时应扣锹摊铺,不行扬锹远甩。并且要边摊铺边刮平,刮平时应轻重一致,往返刮2~3 次达到平整即可,不得反复撒料、反复刮平引起粗细集料离析。

碾压时,应针对压路机的规格、数量与行进速度进行综合考虑,首先应进行初压,也即是稳压阶段;其次在进行复压,也即是关键压实阶段;最后是终压,也是消除轮胎痕迹,提高路面平整度的最后一步。

3 结语

沥青路面平整度决定了道路工程的服务性能和使用品质。沥青路面的施工,涉及到路面材料的组成和性质、施工机械的性能和使用、施工工艺与施工技术等诸多方面。本文通过研究认为,应针对沥青路面平整度的影响因素,从路基填料、原材料选用、配合比优化等多个方面进行施工控制,才能有效的保障路面平整度,为道路服务功能和使用寿命的提升提供保障。

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