齐淼
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摘要:
路面压实的方式应随混合料温度、气温、风速、下卧层温度的变化而调整。本文以沥青路面施工中的压实关键技术为研究对象,分析探讨了为保证沥青路面压实的质量,压实的设备类型,影响设备压实的因素和碾压关键技术,论文最后给出了笔者基于工作经验总结对问题与建议,全文是笔者长期工作经验基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:沥青路面;施工;压实;碾压;
引言:
近年来,随着我国公路建设规模的增大和施工水平的提高,对公路建设质量的要求也越来越高,因此需要确保施工工艺和施工周期的合理性。随着交通量的不断增大,很多沥青路面出现早期病害,对公路质量产生较大影响。压实是公路工程施工中的重要环节,路面压实度不足是造成路面早期病害的重要因素之一。所以,采取科学合理的压实施工技术,是保证路面质量,减少路面车辙、渗水、疲劳开裂等病害的重要手段。由于施工环境的差异性大,导致压实施工方案或施工工艺很难完全固定,往往需要根据环境条件进行调整。目前国内虽然进行了相关的研究,但仍不够系统、全面,尚未制定相应的技术指南,因此,有必要就沥青路面压实过程中各种因素对压实质量的影响展开研究。本文从路面压实机理、原材料的选择、压实施工工艺等方面进行分析,旨在保证沥青路面的压实质量满足规范要求,为完善路面压实施工技术提供一定参考。
1.压实的设备类型
最常使用的四种类型的压路设备分别是:静作用钢轮压路机、轮胎压路机、振动压路机、组合压路机。
1.1静作用钢轮压路机
静作用压路机利用其自重将铺层中的空气挤出,减少空隙率,使矿料颗粒靠近,达到增加路面密实度的目的。许多年以来,静作用钢轮压路机是作为沥青材料的标准压实设备。钢轮压路机的压实层厚度一般小于5~7.5cm。
1.2胶轮压路机
胶轮压路机可用于沥青路面的初压和复实,这种压路机通过搓揉的方式作用于路面。用作终压时,轮胎压路机对密实度的提高,并不比钢轮或振动压路机明显,但有利于提高路面平整度。
1.3振动压路机
振动压路机现在应用比较广泛,这是因为除了静重外,振动压路机通过振动冲击力来增加混合料的压实,同时大大减小压实的遍数。这种振动在频率及振幅上有一个较大的范围。通过关闭振动系统,还可以静压方法进行终压。
图1???
1.4组合压路机
组合压路机采用一个振动鼓外加三个或四个充气轮胎(轮胎位于压路机后部),这种压路机试图将轮胎压路机和振动压路机的优点结合起来,组合压路机的应用可以减少需要的压实设备,适用于那些振动及轮胎压路机均需要的场合,或无严格规范控制的地方。然而组合压路机的效果没有独立的振动或轮胎压路机效果好。因此,组合压路机目前仍未推广应用。
1路面压实机理及影响压实效果的因素
压实是指在松填路面材料上施加压力,使材料中的颗粒产生位移,趋于更稳定的位置,使其空隙减少,形成良好密实结构的过程。
1.1静态压实机理
静态压实是通过压路机对路面混合料产生剪应力,是材料的剪切强度与压路机静载产生的剪应力接近的过程。此过程中,材料相互挤紧,孔隙率减小,容重增加,稳定性提高。
1.2振动压实机理
振动压实的效果比静态压实更佳。振动压实时,振动轮对材料不断施加冲击力,在振动轮冲击力的作用下,混合料逐渐由静摩擦状态进入动摩擦状态,各个颗粒开始克服颗粒间阻力相互运动,位置不断变化,颗粒间相互填充,间隙减小,孔隙率下降,压实程度不断提高。
1.3影响压实效果的因素
(1)混合料温度对压实效果的影响
混合料温度对压实效果有很大影响。沥青混合料的黏滞性随温度变化而变化,温度较低时,混合料的黏度较高,温度较高时,混合料的黏度较低。规定温度范围内,沥青混合料的压实平整度随着温度的提高而提高,超出规定温度时,在压实过程中容易出现开裂、黏轮等现象。所以,碾压过程中要注意控制温度。
(2)材料性能对压实效果的影响
沥青性能、集料性能、级配设计和油石比都会对路面压实效果产生影响。沥青针入度偏高、黏度偏低时,较容易压实。沥青混合料中空隙的填充效果和骨料的裹覆能力由沥青用量决定:沥青用量太少,骨料的裹覆效果不好,较难压实;沥青用量过多,沥青混合料中沥青膜较厚,其空隙中充满沥青,在车辆荷载的影响下,容易产生泛油现象。集料级配中,粗集料过多、细集料较少时,压实效果不好。当针片状集料含量较高时,难以压实,在混合料级配设计中,通常添加颗粒圆滑的细沙来提升混合料的流动性,以保证碾压质量。
(3)施工的影响
沥青混合料在高温条件下更利于压实,温度过低时沥青混合料较难压实。温度降到80℃之前时,更适合采用短时间振动碾压。沥青混合料的冷却速度随着面层厚度减小而降低,面层厚度较小时,不利于压实。为了保证压实效果,集料的最大粒径需控制在面层厚度的一半以下。
2.沥青路面施工中压实技术的要点
为改进路面压实施工存在的不足,确保公路工程质量,根据压实施工的影响因素,有必要采取以下技术措施。
2.1做好准备工作,选用合适的碾压设备
施工前清理地表基层的垃圾与杂物,安排机械设备和材料入场,加强施工人员管理培训,提高他们的质量控制意识。选用大吨位碾压设备,加强摊铺和碾压等设备质量检测,促进其性能得到最佳发挥。
2.2科学控制结构层厚度与宽度
结构层厚度与宽度会影响路面压实度。因此,要加强施工过程管控,每层混合料填筑和碾压厚度控制在20~30cm。路面宽度也应适当留有余地,重点做好接缝处理工作。
2.3确保混合料比例均匀,在最佳含水量状态下施工
加强填料质量控制,科学确定混合料配比。要合理确定每种混合料使用量,将不同材料混合使用并科学进行搭配,保证比例均匀,以便提高混合料稳定性和强度。重视混合料含水量控制,保证在最佳含水量状态下开展压实施工,提高路面压实度。
2.4把握混合料摊铺和碾压施工要点
混合料运输至施工现场后,需立即开展摊铺作业(见图2)。按要求操作摊铺机械设备,保证混合料摊铺缓慢、匀速进行,摊铺速度控制在2.5~3.0m/min之间并采用机械摊铺方式,有利于提高施工作业效率。在交叉路口摊铺混合料时,可适当采用人工方式修整。如果混合料摊铺不达标,需重新开展摊铺作业。采用“走钢丝”的方式,加强混合料摊铺的平整度与厚度控制,每层厚度在30cm左右为宜。
图2路面摊铺施工???
混合料摊铺完成后,立即进行碾压施工(见图3)。要选用合理的碾压方式,严格遵守碾压施工次序,避免漏压和重复碾压。碾压施工前设置黄色、红色和绿色三种标示线,以区分初压区、复压区和终压区,防止因重复碾压而导致路面破损。碾压采用排压法作业并使用流水形式。碾压需均匀、连续进行,速度在1.5~3.5km/h之间,中途不得任意变道或急刹车。按要求确定混合料配合比设计,对路面压实作业至轮迹消除,压实度合格为止。
图2路面碾压施工???
2.5重视路面压实施工质量检测
施工检测是非常重要的环节,通过路面压实度检测,有利于详细了解施工基本情况,对工程质量进行客观评价,进而修复施工质量缺陷,促进压实度提升。混合料拌和过程中,要注意混合料温度检测,及时观察混合料的拌和情况,客观评定混合料质量状况,对存在的不足立即改进。沥青、粗细集料、外加剂、钢筋等原材料质量检测中,要详细获取各项数据和指标,保证原材料质量合格,不得使用不合格材料进行压实施工。路面压实中,要及时采集施工现场数据,做好质量评定工作,实现对压实质量的动态管理与控制。碾压施工完成后,使用灌砂法检测路面压实度,客观、公正评定工程质量状况,对不合格部位及时修复。
结语:
路面压实是公路施工中的重要环节。影响压实效果的因素很多,如温度控制、材料选择和施工工艺等。为了提升压实效果,应根据压实度的影响因素,采取相应措施。本文通过实体工程质量检测结果发现,压实过程中选择合理的机械和原材料,根据压实的不同阶段,合理控制温度,根据现场条件,采用合理的施工工艺,可以保证路面的强度、稳定性和耐久性达标。
参考文献
[1]高仲.沥青路面压实质量影响因素研究[D].西安:长安大学,2017.
[2]张学金.沥青路面施工质量过程监控信息化技术研究[D].天津:河北工业大学,2015.
[3]王雅青.沥青路面压实施工技术的应用探究[J].中国高新科技,2019(6):98-99.