公路沥青路面振荡压实技术的应用
2021-09-22别爽磊谭叶
别爽磊 谭叶
摘 要:在公路事业快速发展的背景下,对公路质量的要求也越来越高,对于沥青路面来讲,平整度和稳定度是衡量路面性能的关键指标,因此,应引起高度重视。振荡压实技术的应用,能够实现良好的施工效果,基于此,本文对这项技术的原理和流程等进行了详细分析,以供参考。
关键词:公路沥青;路面施工;振荡压实技术
中图分类号:U416.217 文献标识码:A
0 引言
公路路面施工中,沥青应用的较多,具有造价低廉、耐磨性强、施工效率快等优点,能够保障公路的最终应用质量。压实施工是公路沥青路面建设的关键内容,近年来,振荡压实技术引入到实际施工中,主要借助交变剪应力原理,重新排列土壤内部的基础材料颗粒,最终增强整体结构的密实性,取得理想的压实效果。对这项技术的深入分析,具有比较明显的现实性意义。
1 振荡压实技术的原理
振荡压实技术指的是使用振荡压路机,对沥青路面进行振荡并压实的一种施工技术。在实际工作过程中,振荡压路机的两个偏心轴在齿形传送带及中心振荡轴的驱动下,会形成激振力,方向相反,值数相同,相互抵消,加上自身重力的作用,使得振荡压路机滚轮紧贴压实层。在交变扭矩原理下,反复扭转振动的滚轮形成持续的震荡波,并作用到沥青路面上,与沥青铺设水平方向相适应,逐步扩散,满足压实性标准。
2 振荡压实技术的优势
第一、压实性好,工作快速高效。振荡压实设备具有较高的碾压速度,压路机动态剪切力和自身重量相互叠加,会产生静态荷载,实际压实面积增加,可以通过较少的碾压遍数达到既定的压实目标,工作效率较高。第二、平整度高,抗滑性能良好。碾压过程中,振荡钢轮始终与地面接触,沥青得到持续挤压、揉搓,加快速度也不会留下明显轮迹,路面的纵向平整度较好,抗滑性能得到明显增强。第三、环境效益高。振荡压实的共振较小,能够减少施工中的噪音,降低对周围居民的影响,环保性良好。第四、温度适应性强。对于温度较低的沥青材料,振荡压实的压实性也较强,骨料的整体性良好,提高最终的压实性。
3 工程概况
某公路工程是一条重要的干线公路,属于城市中的快速路,设计为双向六车道,在现代化城市交通网络构建中发挥出关键作用。公路总长为34.2 km,沥青混凝土路面为道路设计面层,根据工程实际情况,确定沥青混合料配合比,均匀拌和沥青,并做好运输及摊铺工作,决定采用振荡压实施工方式,以提高路面的平整性。
4 沥青路面振荡压实技术的应用
4.1 接缝处理
(1)纵向接缝振荡压实。在铺设路面的过程中,相邻两个路段的材料,温度应保持大致稳定,避免出现较大的温差,影响材料的性能。选择梯形队摊铺机,全幅铺摊路面,沿着接缝方向,一次碾压到位,既能节省碾压时间,缩短周期,又能减少工作任务,提升工作效率。可以选择两台以上的压路机同时进行碾压,保持合适的距离,在同一车道前进碾压,增强摊铺施工的合理性与有序性。采用这种方式,能够对摊铺带内进行侧向限位,但沥青材料会在碾压轮的影响下,增加侧向滑移的可能性。这时需要来回反复碾压,包括路肩外侧、路缘石等位置。完成相邻摊铺带摊铺工作后,可以按照从内到外的方式进行错轮碾压。
(2)横向接缝振荡压实。横向接缝指的是施工段摊铺后,前后均匀布置的连接部位,在两次摊铺施工间隙,应进行横向接缝的施工处理。选择光轮压路机,以接缝方向为指引,预压施工,之后碾压整个断面,大部分碾压轮重量由已压实路段承担,新摊铺混合料上的轮宽大致为15 cm,直到所有横向接缝被完全碾压。然后移向新摊铺路段进行碾压,每次侧移量大约为17 cm,越过横接缝后可停止,如果为铺好邻近车道的沥青,可以先用其他材料进行铺设,起到良好的保护作用,防止摊铺带边缘被破坏,避免出现不必要的挤压现象。
4.2 碾压施工
(1)初压阶段。保证路面平整度是沥青路面初压的目的。为了达到这一目的,必须在混合料较高温度下进行施工。按照“外侧—中心”的碾压顺序进行施工。相邻两段的重叠宽度要保持在1/3轮宽。若边缘有支挡物,如挡板、路肩,碾压时应紧靠支挡;反之,则先将边缘空出一定宽度,当第一遍碾压完以后,将压路机大部分重量位于压实过的混合料面上再压边缘,从而避免推移混合料。根据工程实际情况,在初压阶段采用钢轮进行了一遍静压,速度为2.5 km/h,其线压力应在350 N/cm以上,保证匀速、缓慢前行。在整个碾压过程中,不得随意更换碾压路线、方向。
(2)复压阶段。使用型号规格合适的振荡压路机,先碾压3~5遍,振动频率控制在35 Hz~50 Hz之间,0.3 mm~0.8 mm为振幅,可以根据混合料的温度,层厚等进行灵活调整,保证空隙率和压实度达标。相邻碾压带之间的重叠宽度控制在10 cm~20 cm,后倒振荡压路机的时候,先关闭振荡功能,然后开向另一方向时再次开启,保证混合料能够平整,不会出现鼓包现象。此环节使用钢轮先振荡3遍,频率和碾压速度分别为45 Hz和4 km/h,之后应用胶轮压路机以同样速度再次碾压2遍,为保证碾压成型的质量,可以加强现场管理工作。
(3)终压阶段。加压的最后阶段也是施工的最后阶段。一般在施工的时候,把振动压路机引起的轮轨、裂缝等缺陷清除掉,从而进一步的提高到沥青路面的平整度,相当于完成了这项工作。终压阶段可以保证到路面的整体平整度,因此一定要在沥青路面温度降至90℃之前完成终压。在温度低于90℃的时候,混合料会硬化,压实的效果不好。此外,不同的混合物对温度有不同的要求。这些问题需要在长期的实践里面加以探索。最后,压实阶段的主要工作是把传统压實技术与振动压实技术相结合,实现振动压路机对压实工作的封闭,从而提高沥青路面的使用寿命,保证到施工质量和提高到沥青路面的使用性能。
5 影响振荡压实施工质量的因素
5.1 沥青混合料的摊铺厚度
只有保证摊铺厚度合适,在规定标准之内,才能使面层保持湿润,给予充足的时间进行压实,保障实际的施工质量。如果厚度与设计标准不符,路面温度会快速降低,出现离析现象,进一步增加施工难度,降低路面施工的质量。另外,实际施工时候,应综合考虑天气、水文、环境等自然因素,在混合料性能最佳时候进行应用,在此期间进行摊铺压实,能够提高施工质量。
5.2 所选振荡压路机的型号
不同型号的振荡压路机,会产生不同的激振力,进而产生对沥青路面不同的压实效果。一般来说,小型振荡压路机能提供相对较小的激振力,可以压实较薄的沥青面层,而对于较厚的面层压实效果差,甚至达不到规定的密实度;而大型振荡压路机能提供较高的激振力,可以对较厚的沥青面层进行碾压,压实效果好。因此,为了保证沥青面层的压实效果,必须合理选用振荡压路机的型号。
5.3 沥青混凝土的施工温度
沥青混合料的施工温度是影响压实效果的主要因素之一,在温度较高的情况下,沥青混合料的流动性将增加,较难在碾压下成型;在温度过低的情况下,沥青的粘结效果将受到较大程度的影响,混合料出现硬化现象,影响了实际的压实效果,进而出现剥落和松散等问题。在采用振荡压实技术进行沥青路面压实施工时,在不沾轮的情况下,应将施工温度适当升高,切实保证沥青面层的压实质量。
6 振荡压实质量控制的方法
6.1 选择合适的振荡压路机
振荡压路机的性能,直接影响着最终的压实效果,对于市场上多种类的机械,必须详细对比其规格、型号、适应性等,保证能够在施工环境中顺利运行,保障压实质量。另外,可以根据压实要求来选择,中型振荡压路机在提高密实度与平整度方面效果较好,小型振荡压路机能够针对小范围做振荡施工,重型振荡压路机能够在侵蚀或黏结性比较差的路基中进行应用,避免产生不利影响,可选用开展实际作业。总之,应从实际出发,选择最佳的振荡压实施工机械,保障沥青路面的最终压实质量。
6.2 加强技术人员培训
专业技术人员是实际施工中的重要因素,可以加强专业技能培训,保障人员的技术到位,使施工人员从思想上重视施工工作,明确振荡压实技术的要求,继续进行后续的施工工作。另外,可以聘请经验丰富的人员进行现场指导,尤其是细节处的施工,应把握容易出错的点,做好施工控制工作,减少人为出错的概率,增强施工的准确性,最大化保障沥青路面压实质量。
6.3 做好前期准备工作
充足的准备工作能够对沥青路面振荡施工起到良好的保障作用,应详细全面勘查施工现场,清理垃圾、树枝等杂物,保证现场的干净整洁。同时,应公开招标,选择最佳的设计和施工单位,整合勘查信息,分析勘查数据,根据得到的结果,编制出完善的设计方案,得出科学合理的施工组织方案,对工程进行指导。另外,应进一步监督施工图纸与方案,加强审核工作,保证其严密性,保障振荡压实施工的高效化。
6.4 注重压实检查工作
振荡压实技术的应用,压实是关键,由于一些现实因素的影响,会出现或多或少的问题,影响实际的施工效果。因此,应全面检查施工机械、施工场地、施工方案等,在事前、事中、事后进行控制,降低负面影响。一定要重点对待容易出现问题的地方,从各个方面给予保障,使沥青路面振荡压实质量得到保障。
7 结束语
综上,在公路沥青路面振荡施工中,必须对各项参数指标进行全面分析,根據施工规范,明确施工要求,必须根据各项参数指标,结合施工设计与规范要求,按照规定步骤进行压实。同时,应从细节出发,做好接缝工作,科学规范的完成整个施工步骤,发挥出技术的最大作用。
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