阮友余
(貴州省畢節(jié)地區(qū)赫章公路管理段)
路面基層裂縫的控制很重要,因?yàn)榱芽p會(huì)損壞公路造成事故災(zāi)害。在基層上主要特別選擇收縮性小的水泥,同時(shí)還要特別關(guān)注水泥類穩(wěn)定材料。在施工中為了保證裂縫少出或不出,經(jīng)常使用緩凝減水劑,使水泥類穩(wěn)定材料達(dá)到最佳含水量,保證施工質(zhì)量要求。
不同的基層路面平整度不同。平整度的影響因素很多,比如溫度、施工接縫、基層的平整度、碾壓機(jī)具和碾壓時(shí)間等。當(dāng)把材料壓實(shí)后,就會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)度不等的情況,經(jīng)過一段時(shí)間行車荷載作用后,平整度會(huì)出現(xiàn)明顯下降的狀況,所以就必須要控制好基層的平整度。
影響其瀝青面層平整度的影響因素如圖1所示。
圖1 影響瀝青平整度的影響因素
評(píng)價(jià)此路面PCI的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1 路面PCI的標(biāo)準(zhǔn)
(1)注意所用材料的顆粒形狀、表面紋理、級(jí)配、吸水性、破碎面、安定性、粉膠比以及瀝青膠結(jié)料的粘度、等級(jí)、瀝青含量等因素;(2)瀝青路面結(jié)構(gòu)層的厚度應(yīng)與混合料的最大公稱粒徑相匹配,合理控制路面的層厚;(3)合理控制混合料的溫度,進(jìn)而控制瀝青膠泥的勁度和混合料的壓實(shí)特性。
合理控制路面的集料級(jí)配主要是為防止集料級(jí)配變異的發(fā)生。首先,集料生產(chǎn)過程中合理設(shè)置加工集料破碎機(jī)的篩孔;其次,混合料拌和過程中設(shè)置合適的進(jìn)料倉之間的擋板位置,合理控制拌和時(shí)間;最后,攤鋪、碾壓過程中,注意攤鋪機(jī)進(jìn)料和拉料車供料速度是否匹配。
含水量影響路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、壓實(shí)度、剛度和穩(wěn)定性。如果瀝青面層中含水量過高,往往意味著瀝青層出現(xiàn)剝落,瀝青和骨料產(chǎn)生分離,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)松散,開放交通后路面很容易破壞。由水硬性結(jié)合材料礦渣、粉煤灰等構(gòu)成的基層,只有含水量達(dá)到最佳時(shí),才能在載荷下達(dá)到逐漸壓實(shí),并形成類似于剛性層的力學(xué)性質(zhì)。如果路面基層的含水量不符合要求,就會(huì)影響路面的強(qiáng)度和剛度,在道路開放運(yùn)行后面層容易產(chǎn)生裂縫。因此,必須嚴(yán)格控制路面的含水量。
對(duì)于路面基層裂縫的防治,主要根據(jù)針入度指標(biāo)和溫度敏感性來確定。因?yàn)橐话愎返臑r青路面所出現(xiàn)的非荷載裂縫與瀝青的品質(zhì)有關(guān),是低溫和疲勞裂縫總和,主要是瀝青的溫度敏感性和針入度。據(jù)專家大量研究表明,溫度敏感性越低,針入度指標(biāo)越高,而高粘度瀝青的溫度敏感性較低,所以在選擇路面材料時(shí)就要充分考慮到這些因素,這樣才可以有效避免或防止裂縫的出現(xiàn),不會(huì)產(chǎn)生雨水沿裂縫下滲,侵蝕下面結(jié)構(gòu)層,降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,損壞路面導(dǎo)致災(zāi)害的情況發(fā)生。
為了控制基層平整度,經(jīng)常采用緩凝減水劑延長初凝時(shí)間,通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),使材料的平均初凝時(shí)間達(dá)到27 min左右,這樣就可以有效控制基層平整度,從而對(duì)攤鋪長度、壓實(shí)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)基層采用攤鋪機(jī)攤鋪時(shí),要注意別讓攤鋪寬度較寬和布料器轉(zhuǎn)速過快這兩種情況發(fā)生,這樣就可以避免兩側(cè)混合料發(fā)生離析,保證成型質(zhì)量。
實(shí)際施工過程中,應(yīng)制定科學(xué)合理的碾壓工藝。首先,碾壓段長度應(yīng)與攤鋪速度相匹配,并保持大體穩(wěn)定;其次,對(duì)橋梁、擋墻等構(gòu)造物接頭、拐彎死角、加寬部分及路邊緣等,不適合用壓路機(jī)壓實(shí)的地方,應(yīng)采用振動(dòng)夯板壓實(shí);再者,在攤鋪機(jī)連續(xù)作業(yè)時(shí),壓路機(jī)應(yīng)以緩慢而均勻的速度碾壓,且壓路機(jī)不得隨意停頓;最后,在碾壓過程中,為了防止路面溫度下降太快,應(yīng)注意控制雙鋼輪壓路機(jī)的噴水量。
在集料生產(chǎn)過程中,合理選擇破碎機(jī)篩孔,合理確定破碎機(jī)的產(chǎn)量,選擇耐磨性好、不易磨損的材料作破碎板,并且控制集料生產(chǎn)中原材料質(zhì)量的變化。拌和過程中,檢驗(yàn)拌和的混合料和料場(chǎng)集料,調(diào)整拌和機(jī)的配比,同時(shí)拌和時(shí)間也要嚴(yán)格控制。拌和機(jī)貯料罐向運(yùn)料車上卸料時(shí),分三層逐層放料,即每卸一斗混合料,汽車應(yīng)挪動(dòng)一個(gè)位置,從而減少粗集料的集中。在攤鋪的過程中,應(yīng)盡量采用具有大直徑、低轉(zhuǎn)速螺旋布料器的攤鋪機(jī),同時(shí),降低螺旋布料器的高度,并使混合料埋滿布料器,這樣可以提高螺旋布料器的輸送率,降低轉(zhuǎn)速,減少不同物料顆粒之間的慣性差異。確定合理的碾壓程序,選擇適當(dāng)?shù)哪雺簷C(jī)械配置,確保施工后碾壓充足又不至于碾壓過度,減少因此而造成的集料級(jí)配變異,從而有效地控制路面的集料級(jí)配。
路面混合料的含水量對(duì)路面的強(qiáng)度、壓實(shí)度、平整度等都有一定的影響,在實(shí)際施工中,由于材料露天堆放,材料受天氣影響較大,每天開工前必須檢測(cè)碎石和石屑等原材料的含水量,推算出當(dāng)前施工所需水量,通知拌和操作手加以調(diào)整。拌和過程中,試驗(yàn)員隨時(shí)觀察攪拌機(jī)輸送帶上混合料的情況,并抽取試樣檢測(cè)含水量。同時(shí),還要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?,適當(dāng)調(diào)整含水量,以保證運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的混合料含水量處于最佳狀態(tài)。最后,在拌和過程中,必須要加強(qiáng)混合料級(jí)配的控制,混合料中粗顆料越多,與水接觸面會(huì)越小,所要求的含水量越?。幌喾?,混合料中細(xì)顆料越多,與水接觸面會(huì)越大,所要求的含水量越大。
強(qiáng)度是評(píng)價(jià)路面工作性能的關(guān)鍵,路面強(qiáng)度評(píng)價(jià)的目的是確定路面的剩余壽命,亦即在達(dá)到預(yù)定的損壞狀況之前還能使用的年數(shù)或者能承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)作用次數(shù),同時(shí)分析路面出現(xiàn)過早損壞的原因,為加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
路面強(qiáng)度的檢測(cè)一般可分為無破損試驗(yàn)和破損試驗(yàn)兩類。破損類測(cè)定是從路面各結(jié)構(gòu)層內(nèi)鉆取試件,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行物理—力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),確定各項(xiàng)參數(shù),由此計(jì)算出結(jié)構(gòu)承載能力;無破損類測(cè)定則不破損路面結(jié)構(gòu),通過路表彎沉測(cè)定估算路面的結(jié)構(gòu)能力。
路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù),用PSSI表示,它是通過調(diào)查路段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)SSI來計(jì)算確定,具體計(jì)算公式
PSSI=100/[1+15.71exp(5.19SSI)],SSI=LR/L0。
公路等級(jí)不同,瀝青路面強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)也必然有所不同,見表2。
表2 瀝青路面強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)
路面施工是整個(gè)公路施工過程中的關(guān)鍵,路面施工質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)施工工程的質(zhì)量和路面的使用壽命有很大影響,同時(shí)它還與公路的質(zhì)量、路面所用的材料、運(yùn)行狀況息息相關(guān)。路面施工的工藝比較復(fù)雜,但是施工技術(shù)難度并不大。在施工時(shí)應(yīng)該切實(shí)考慮到各方面要素,統(tǒng)籌兼顧,嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行,防患于未然,最大限度減少公路事故的發(fā)生。在施工質(zhì)量控制上面加大研究力度,推廣新材料、新工藝,用新技術(shù)來使施工中路面質(zhì)量控制達(dá)到要求。
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