从沥青混合料的拌合、摊铺与碾压的施工过程分析了影响沥青混凝土路面平整度因素并提出了提高平整度的技术措施。
路面平整度是衡量高等级公路使用性能的一项重要指标,在行车过程中路面平整度体现为行车的舒适度。为了满足乘客对行车舒适度不断提高的要求以及安全等综合性能要求,有必要通过路面设计及施工等各环节的控制,满足平整度要求。
1.沥青路面平整度的影响因素分析
影响路面平整度的因素是多方面的,是众多因素综合作用的主要结果。本文仅从沥青混凝土路面施工过程着手分析。
(1)沥青混合料的拌合
原材料选择。集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低.容易出现路面的各种病害。
沥青混合料配合比设计。沥青混合料配合比设计影响着沥青路面的平整度主要体现为混合料的和易性,在配合比设计时和易性主要与混合料的沥青用量和矿料的级配有关。油石比较小则路面易出现松散现象,石子被带走后会出现坑槽,使平整度明显下降。矿料级配不合理特别是超大规格的石块进入摊铺后,由于填托作用,会引起局部松铺厚度变化,或摊铺面拉痕,碾压后出现凸棱,引起不平整。
沥青混合料拌合均匀与否直接影响拌合料的和易性和摊铺性能,拌合时温度控制也十分重要。沥青混合料拌和不均匀也造成摊铺困难,难以保证路面平整度。集料温度低,会产生压实不均匀现象;而料温过高则会造成沥青老化,影响沥青混凝土质量,路面会出现早期松散、损坏。
(2)沥青混合料摊铺
摊铺机性能及使用。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。
摊铺速度。摊铺速度过快,易造成摊铺层表面的粗颗粒在熨平板下沿摊铺方向滑动,使表面粗颗粒后方出现小坑小空洞,从而影响面层平整度和预压密实度。
熨平板加热。摊铺前如果熨平板加热温度不够或加热不均匀,摊铺时会造成温度较高的混合料与温度较低的熨平板粘结,使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞、深槽等不规则的凹凸不平。
间断摊铺。由于沥青混合料拌合站的能力不能保证摊铺机能连续、均匀、不间断作业,使得摊铺机待料时间过长,而混合料温度下降会引起局部不平整。
(3)面层的碾压
压路机的选择和使用。如果压路机的荷载超过受压层的承载强度,碾压轮会使材料产生隆起而引起摊铺材料的推移。压力机各轮胎应该新旧一致,压力相等。碾压时将沥青混合料粘起形成路面不平整。压路机停放在未经冷却后的沥青路面上,极易形成小坑槽影响平整度。
碾压温度。混合料温度过高时碾压,易使混合料产生推移,沥青层厚度不均;温度偏低导致沥青混合料颗粒间摩擦阻力加大,使沥青面层压实度不均匀,且容易形成局部松散和发裂,影响路面平整度。
2.提高沥青路面平整度的技术措施
2.1沥青混合料的拌合
混合料集料最大粒径应适当减小以避免因集料粒径大而产生离析现象。集料中针片状料含量及压碎值等指标必须达到设计要求。混合料配合比设计应以马歇尔试验为主,并通过车辙试验对车辙能力进行辅助检验确定粗集料、细集料、矿粉和沥青材料相互配合的最佳组成比例,并在拌合过程中根据矿料颗粒的明显变化,采取相应的措施调整配合比。
在搅拌过程中应严格控制混合料中混入超粒径集料,通过检查振动筛,调整冷料仓出料速度,清除热仓料的超尺寸颗粒。严格控制混合料含水量,如果矿料含水量过大则烘干时间就要延长。当烘干筒达到一定温度后才能起动冷料输送机和配料给料装置。矿料与填料在拌合筒应预先干拌10-15s后再喷入沥青正式拌合。
在每天开始拌合混合料时应废弃开始几盘,以防止混合料温度过低,并应保证拌合时间;为防止仪表失误,每3-5盘测试一次成品料的出料温度,控制在140-165℃;此外,沥青拌和站的生产能力应与摊铺能力相匹配,以保证摊铺机能连续、均匀、不间断作业。
2.2摊铺工艺及其控制
尽量采用自动化程度高的机械。摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面(线):当以控制高度为主时,以走钢丝为宜;当控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法。一般是底面层用走钢丝,中面层和表面层用浮动基准梁法。
摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。摊铺速度宜控制在2―6m/min的范围内,对改性沥青混合料及SMA混合料宜放慢至1―3m/min。
摊铺机开工前熨平板温度必须提前0.5―1h预热到100℃,还应认真检查熨平板的平直度,若有正拱或反拱现象,则必须调整撑拉熨平板的拉杆长度,使熨平板下表面同属一坡度,以确保路面横向平整度。
2.3碾压工艺及其控制
钢轮压路机应装雾状喷水装置以防混合料粘轮,轮胎压路机应有专人负责用1:3的油水混合液喷洒轮胎表面。碾压应在混合料较高温度下进行,一般初压不低于120℃,复压不低于90℃,终压完成时不低于70℃。现场应有专人负责对来料车、摊铺后、碾压前、碾压中及碾压终了的温度进行测试。压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前推进;压路机折回去不在同一断面上,而是呈阶梯形;当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备(包括临时停放压路机),以免产生形变。
3.结语
在沥青混凝土路面施工过程中,从原材料的选取、配合比设计、拌合、摊铺和碾压各个工序环节都应严格控制。为了提高路面的平整度,还应从路基施工准备阶段就加以重视,从各方面综合考虑加以控制。
参考文献:
[1] 张益强.高速公路沥青路面平整度控制.交通世界,2009(23)
[2] 戴鹏飞.影响高速公路沥青路面平整度原因分析与对策.北方交通,2008(2)
