武汉公路桥梁建设集团 胡丰
摘要:随着经济的快速稳定的发展,我国高速公路建设事业的发展也越来越迅速。已修筑的高速公路的路面绝大部分采用的是沥青路面,由于车载和超载数量对路面造成的压力不断增加,导致了高速公路的沥青路面出现了较多的早期破坏现象。因此,为了提高沥青路面的质量和延长路面的使用寿命,高速公路沥青路面碾压的控制与设备的研究变得十分有必要和意义。
关键字:高速公路;沥青路面;路面碾压;控制;设备
1.概述
为了能够修筑质量好的沥青路面,在路基、路面底基层的设计和施工中要求使之具有良好的稳定性能,同时要合理地科学地选用路面沥青混凝土混合料的原材料,精心设计分析混合料的配合比。在路面的施工中,为了保证沥青混凝土路面的质量,碾压工作显得很重要。物理力学性质和功能特性的结合分析,使其能够符合设计要求,同时碾压工作也是沥青面层施工的最后一道重要工序。
根据经验知道,沥青混合料的密实度越大,隙率就越小,对应的稳定度、抗拉强度和劲度越大。因此,高密实度的混合料是有效减小路面在使用过程中产生的压缩变形的方法,同时抗疲劳寿命延长并且能长时间保持比较好的平整度,从而使路面的使用效果和耐久性表现的更好。然而,路面碾压的控制工艺和机械设备是对沥青路面实现优良的性能有着密不可分的关系。
2.工程实例
某公路工程##标段(K6+985.749~K12+545.112),全长道路施工段5.559km因工程所处施工区域环境复杂,地面拆迁和地下各类管线迁移施工难度较大,导致整个施工不能同步进行,只能采取分段实施的方式,逐段完成道路施工任务。
@@公路工程第@标段为城市I级主干道,红线宽度为60米,双向6车道,机动车标准车道宽度为3.50(3.75)米,设计行车速度为50km/h。道路沥青砼路面结构:4cm厚改性沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)+乳化沥青粘层油+5cm厚改性中粒式沥青砼(AC-20C)+乳化沥青粘层油7cm厚粗粒式沥青砼(AC-25C)+0.6cm厚改性沥青稀浆封层+透层沥青油。
3. 沥青路面碾压的控制与设备改进
3.1混合料生产配合比的设计
采用拌合设备为“SANY”牌LB3000型强制间歇式拌和站,在使用间歇式拌和设备拌制混合料时(按技术规范7.4拌制)矿料按目标配合比设计进入冷料仓。
(1)从二次筛分后进入热料仓的材料取样筛分,确定各热料仓的材料比例,供拌和站控制室使用;
(2)反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡;
(3)用目标配合比设计的最佳沥青用量+0.3%三个沥青用量拌合做的试件,进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量,从而获得的每盘配合比为生产配合比,作为路面混合料生产的依据,为拌和站搅拌时使用。
3.2.混合料的摊铺
根据路面状况,若分左右两幅进行摊铺作业,采用两台伸缩摊铺机并列摊铺,摊铺机的安装宽度为全伸展9米(最少摊铺宽度为6米),摊铺前进行放样检测,确定放样无误后摊铺机就位,把熨平板加热至100℃,调试熨平板处于最佳状态,架设好找平装置,调试准确,并调试好摊铺机的各个仪表,使其处于最佳状态,自卸车在摊铺机前10~20cm就位,将料卸入料斗时挂空挡,摊铺机推动汽车同步前进,进行摊铺作业。摊铺作业做到连续、均匀、不间断,被勉产生拖痕、断层和离析现象。摊铺过程中设专人指挥车辆,测温度,厚度,高程,平整度,路拱横坡度,发现问题及时调整,混合料的摊铺温度控制在140℃~170℃,摊铺机速度控制在2~4m/min。两台摊铺机前后错开10~20cm,呈梯队方式同步摊铺,两幅之间搭接10~15cm宽度,上下层的接缝错开20cm,横缝大于1m。
3.3 混合料的碾压
当混合料摊铺完成并对其进行检查无误后进行碾压作业,碾压分初、复、终压三个阶段进行,压路机以梯形渐进方式碾压:粗粒式沥青砼(AC-25C)和中粒式改性沥青砼(AC-20C)初压温度不低于135℃~145℃,采用双钢轮压路机静压1遍振动1遍,速度控制为2~4㎞/h;复压温度不低于110℃~120℃采用胶轮压路机碾压3遍,速度按4~6㎞/h控制;终压温度不低于90℃~100℃,采用双钢钢轮压路机碾压2遍,速度按4~6㎞/h;沥青玛蹄脂(SMA-13)初压温度不低于150℃,采用双钢轮压路机碾压1遍,速度按2~4㎞/h控制,复压温度不低于140℃,采用双钢轮压路机振动碾压4遍,速度按2~4㎞/h控制,终压温度不低于110℃,采用双钢轮压路机碾压1遍,速度按3~5㎞/h控制。碾压时由低边向高边进行,压路机碾压沥青混合料时,其轨迹重叠宽度1/2~1/3。大型压路机无法碾压部位采用小型压路机先进行碾压,在纵缝上的混合料,在摊铺机后面立即进行静压一次,再振动碾压,直至接缝平顺而密。压实过程中,设专人测温度。开放交通时路表温度不高于50 ℃。
3.4 纵缝处理
(1)、若采用梯队作业时,纵缝应用热接缝。可将先铺好的部分靠纵缝处留10-20cm宽度,暂不碾压,作为后幅的铺筑高程和基准面,由耙工将纵缝找平并清理好现场,用压路机跨缝碾压。
(2)、若半幅施工不采用热接缝时,必须将纵缝处清扫干净,保持干燥,并涂少量的粘层沥青,铺筑时应重叠已铺路面的5-10cm,摊铺厚度应高出成型的半幅,其高度按松铺系数确定,面层一般为5-8mm,由工长亲自带耙工将已成型路面上的料耙除,并用手推车将清扫出的干净的料推到前方及时利用。压路机将轮大部分放在已成型段上,深入新铺面15-20cm碾压一遍。,然后再将轮大部分放在新铺段上,深入已成型面15-20cm碾压一遍,接着正常碾压。纵缝的碾压必须跟上摊铺机,以免温度低不利于碾压工作。
3.5特殊路段的碾压
在弯道、交叉口、路边、陡坡等特殊路段的碾压作业,注意以下几方面:
(1)弯道或交叉口的碾压: 开始从较低的一边进行碾压,对于急弯尽采用直线式的碾压,逐一地转换压道,碾压过程中需要注意转向与行车要求速度要相吻合,尽可能用振动碾压,以减少剪切力。
(2)路边碾压:在离边缘30 cm ~ 40 cm 处用压路机进行碾压施工,从而在路边压实前形成一条支承侧面,使沥青混合料碾压时铺层塌边的尽可能的减小。对未经碾实的路边缘处,压路机每次大约向自由边缘方向推进 10 cm。
(3) 陡坡碾压:在上坡或下坡进行陡坡碾压时,压路机的从动轮始终朝着摊铺方向,即从动轮在前,驱动轮在后( 与一般路段碾压时相反) 。采用振动压路机时,则先静压,待混合料达到稳定后,再采用低振幅的振动碾压。在陡坡碾压中,压路机的启动、停止、变速要平稳,避免过高或过低。
4. 沥青混合料的碾压控制要点
(1)一旦沥青混合料摊铺整平,并对不规则的表面修整后,立即对其进行全面均匀的压实。 (2)初压在混合料摊铺后较高温度下进行,沥青混合料不应低于120℃,不得产生推移、发裂。 采用型号为YZC14的14t双钢轮振动压路机(轮宽2.16m)碾压,碾压时将驱动轮面向摊铺机,碾压路线及碾压方向不得突然改变,初压两遍。 (3)复压要紧接在初压后进行,沥青混合料不得低于90℃,复压用型号为LY25的轮胎压路机(轮宽2.79m)、10~12T三轮压路机,配合使用,复压遍数为4~6遍至稳定无显著轮迹为准。
(4)终压要紧接在复压后进行,沥青混合料不得低于70℃,采用轮胎压路机碾压2~4遍,并无轮迹,路面压实成型的终了温度符合规范要求。
(5)碾压从外侧开始并在纵向平行于道路中线进行,双轮压路机每次重叠30cm,三轮每次重叠为后轮宽的一半,逐步向内侧碾压过去,用梯队法或接着先铺好的车道摊铺时,应先压纵缝,然后进行常规碾压,在有超高的弯道上,碾压应采用纵向行程平行于中线重叠的办法,由低边向高边进行。碾压时压路机应匀速行驶,不得在新铺混合料上或未碾压成型并未冷却的路段上停留,转弯或急刹车。施工检验人员在碾压过程中,使用核子密度仪来检测密实度,以保证获得要求的最小压实度,开始碾压时的温度控制在不低于120℃,碾压终了温度控制在不低于70℃,初压、复压、终压三种不同压实段落接茬设在不同的断面上,横向错开1m以上。 (6)为防止压路机碾压过程中沥青混合料沾轮现象发生,可向碾压轮洒少量水、混有极少量洗涤剂的水或其他认可的材料,把碾轮适当保湿。
结语:
随着我国的经济的快速发展,高速公路施工技术的不断进步和创新,对工程有十分重要的意义。高速公路沥青路面碾压的控制与设备改进的研究,能有效地提高高速公路沥青路面的施工质量和效率。
【参考文献】
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[2]凌 杰.间歇式沥青混凝土热拌再生技术研究,2006.
[3]李 佳.浅谈影响高等级沥青路面施工工程质量的因素2011. |