包宇虹
【摘 要】文章闡述了瀝青路面壓實病害影響,分析了瀝青路面壓實過程中存在的問題,從而對控制公路施工中瀝青路面壓實過程提供了幾個方法。
【關(guān)鍵詞】公路施工;瀝青路面;壓實過程;控制
一、分析瀝青路面壓實病害影響
1、材料因素。為了產(chǎn)生有效壓實,壓路機施加的壓實力必須超過混合料中抵抗壓實的力瀝青對瀝青混合料壓實性的影響主要是粘性,瀝青的粘性是瀝青在外力作用下抵抗剪切變形的能力。常用瀝青膠結(jié)料粘度來表示粘性強弱瀝青膠結(jié)料粘度與混合料的施工溫度計施工和易性有密切關(guān)系。瀝青粘度大小影響其壓實過程,進而對其路用性能有很大的影響瀝青粘度大,粘結(jié)力強,所拌制的瀝青混合料強度高,穩(wěn)定性和耐久性好。但粘度過高,在現(xiàn)場壓實時就會出現(xiàn)粘輪現(xiàn)象,不易于對混合料更好的壓實。
2、瀝青混合料的溫度。瀝青膠結(jié)料,受溫度的影響很大,特定的溫度范圍內(nèi),呈現(xiàn)出半固體,加熱溫度升高時,就會變成流體,因此,它是是一種熱塑性材料。如果溫度過高,則瀝青膠結(jié)料就被高溫氧化,因此其自身的性質(zhì)就發(fā)生了變化。如果流動的阻力大,粘度高,在壓實的過程中,就需要更大的力。因此在修建瀝青路面的過程中,壓實的溫度和合適的拌和,嚴格把控是極為關(guān)鍵。一般情況下,若混合料溫度太低,不易展開碾壓的工作,易出現(xiàn)車輪跡難消除,使路面不平整,嚴重的話會出現(xiàn)其他的負面作用及導致無效的壓實。壓實的三個步驟,即初壓、復壓、終壓都應該盡可能在溫度較高的條件下進行。需要注意的是:為防止石料棱角的破損,壓碎等,在低溫的條件下,是不允許進行反復碾壓的。若瀝青混合料溫度越高,溫度降低的就越慢,這樣碾壓的時間就越久,對壓實越有力。
3、鋪層厚度。鋪層較厚,保持溫度的時間就越久,碾壓就有足夠的時間,壓實度易達標。鋪層較薄,溫度降低的快,不利于壓實度標準。由此可見,允許碾壓的時間越久,對壓實就更有力,反之,就無利于壓實。允許碾壓的時間,也有很多因素決定,如:鋪層的厚度、混合料的出料的溫度、環(huán)境的溫度等。假設環(huán)境的溫度及混合料的溫度一定,為了保證允許碾壓的時間較長,對于鋪層的厚度,建議薄層(4cm以下)混合料的初壓溫度要高,厚層(7cm以上),初壓的溫度可稍微降低。
4、環(huán)境因素.環(huán)境因素有氣溫、風力和下承面的溫度。在氣溫較低的情況下,混合料的冷卻速度加快,導致了允許碾壓的時間縮短。通常情況,在低于5益的氣溫的條件下,薄層的瀝青路面是不利于碾壓的。影響壓實的另外一個重要的環(huán)境因素是風力。風力越大,則加快了混合料的冷卻速度,從而縮短了允許碾壓的時間。
5、碾壓遍數(shù).通常情況下,如果碾壓的遍數(shù)少,壓實不充分,通車后就容易出現(xiàn)車撤。如果多次進行碾壓,短時間重復碾壓,使已經(jīng)成型的路面,發(fā)生推移,從而形成龜裂和波浪,情況嚴重時還會壓碎粗骨料。
二、壓實施工存在問題的危害
1、龜裂和網(wǎng)狀裂縫
龜裂及網(wǎng)狀裂縫產(chǎn)生的主要原因是路面的整體強度不夠,這可能是瀝青路面的結(jié)構(gòu)設計不夠合理、路面材料沒有攪拌均勻或路基路面的壓實度未達要求等,還可能是路面縱向或者橫向裂縫出現(xiàn)后未及時封填,致使部分水分滲入下層,在融雪季節(jié),凍融相互交加,就對瀝青路面造成很大的損壞。此外,瀝青的老化也會導致龜裂及網(wǎng)狀裂縫。
2、水損害
由上到下的表面層水損害,主要現(xiàn)象就是表面型坑槽很多,形成條件是水分進入表面層內(nèi)不能繼續(xù)下滲,浸入到瀝青材料與集料之間,以水氣或水膜的形式存在,在表面張力的作用下,瀝青與集料很難粘附在一起。再加上反復載荷的作用,路面間的真空吸附及輪胎對路面的搓揉擠壓導致集料和瀝青膜的剝離速度加快,瀝青路面表面層逐漸掉粒、麻面及松散,形成坑洞,最終成為坑槽。
3、松散現(xiàn)象
導致松散現(xiàn)象的主要原因是瀝青混凝土表面層上集料顆粒的脫落,在自上而下的發(fā)展過程中,瀝青材料與集料顆粒之間粘結(jié)力降低甚至喪失都會導致瀝青混凝土顆粒出現(xiàn)脫落。導致松散的因素有:較厚的粉塵將集料顆粒包裹,造成粉塵與瀝青膜相互粘結(jié),而并非瀝青膜與集料相互粘結(jié);表面上的磨擦將會導致瀝青膜的掉落,最終出現(xiàn)集料顆粒的脫落;表面出現(xiàn)離析處無大部分細集料,在離析面上,細集料和粗集料之間接觸,但只在部分的接觸點上有瀝青粘結(jié)集料,一段時間過后,瀝青將逐漸老化剝落,瀝青和集料的粘結(jié)力就會下降,造成松散現(xiàn)象。
三、控制公路施工中瀝青路面壓實過程
1、開始碾壓的溫度的提高
關(guān)于攤鋪的溫度,若是純的瀝青混合料,則應在140-165℃之間。通常情況下不低于130益為一般的碾壓溫度。碾壓過程中,混合料在高溫時,就要求其壓實,不能等待攤鋪機后面鋪出30-50m后再開始碾壓。控制混合料的攤鋪溫度,需對混合料的出廠溫度進行嚴格的把控?;旌狭蠌某鰪S到目的地,對混合料進行卸載等過程中,要加強對其的保護措施。譬如:車上的混合料,用棉被,蓬布蓋到上面。無論什么條件下,無論距離有多遠,對車上的混合料,都必須加強保護措施。
2、選擇合適的壓實工藝、壓實速度與壓實遍數(shù)
壓實工藝,壓實速度及壓實的遍數(shù),控制公路施工中瀝青路面的壓實過程,都很關(guān)鍵。對于碾壓的速度的選擇,遵循一點:即確保瀝青混合料的碾壓質(zhì)量,可對碾壓的速度最大限度的提高,以便實現(xiàn)碾壓遍數(shù)減少后工作效率的提高。對于壓實的速度,要進行嚴格的把控,即:1.5-2.0km/h為初壓,4-5km/h為復壓,2.5-3.5km/h為終壓。對于碾壓速度的控制很關(guān)鍵。若速度太慢,則攤鋪與壓實等環(huán)節(jié)無法緊密銜接,碾壓不及時,溫度降低的較快,使壓實的質(zhì)量大打折扣,若要提高密實度,就需要將壓實的遍數(shù)增加。若速度太快,容易出現(xiàn)推移、橫向裂紋等情況。
3、選擇合理的振頻和振幅
振動壓路機利用振動頻率接近于材料固有頻率使材料發(fā)生共振,使混合料級配材料減少阻力,相互移動達到最穩(wěn)定狀態(tài)。瀝青面層的表面壓實質(zhì)量主要是振頻的影響,瀝青面層的壓實深度主要是振幅的影響。若要實現(xiàn)較理想的壓實效果,相對于瀝青混合料的固有頻率,振動壓路機的振頻要高些。當碾壓層較薄時,應使用高振頻低振幅,當碾壓層較厚時,則可在低振頻下,選用較大的振幅,以達到最終壓實的目的。一般情況下,若要實現(xiàn)較理想的碾壓效果,可將瀝青混合料碾壓的振頻控制在42Hz左右,采用高頻低幅方式。
4、瀝青路面壓實過程控制智能化技術(shù)
通過聯(lián)合開發(fā)壓實設備控制與檢測系統(tǒng)裝于任何廠家的壓路機上,其中包括用于振動壓路機和振蕩壓路機上的示波器,用于連續(xù)壓實控制(CCC)文件系統(tǒng)(CDS),以及處理CCC數(shù)據(jù)用的PC軟件程序。這些程序還包括Cdsview(中央數(shù)據(jù)服務軟件窗口),用來分析某一項目的CCC在案信息,并將其顯示在屏幕上以供觀察。壓實度低于預設值的區(qū)域以紅色顯示,還可以放大任一區(qū)域以供詳查。CDS數(shù)據(jù)可通過一些有關(guān)處理,制成各種圖表和以特定的表格呈現(xiàn)出來。瀝青路面實際壓實施工時,一般情況下,在壓路機上,可以安裝很多采集系統(tǒng),比如:GPS定位系統(tǒng)、溫度傳感器和加速度傳感器,通過此采集系統(tǒng),壓路機工作時,就可存儲現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)并上傳至遠程服務器,那么,現(xiàn)場壓路機的工作情況,就遠程可以通過網(wǎng)站實時監(jiān)測到。從而監(jiān)控壓實溫度、壓實度及壓實遍數(shù),很大程度上將壓實的質(zhì)量提高很多。
結(jié)束語
社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展大大促進了交通運輸業(yè)的進步,修建更加耐用、承受荷載更大及使用壽命更長的公路變得非常必要。瀝青路面壓實施工要符合規(guī)范要求,保證瀝青路面工程質(zhì)量,使瀝青路面的使用性能得到提高。
參考文獻:
[1]張澤文.瀝青路面壓實度控制[J].交通科技,2002(06):152.
[2]李亮紅.淺談瀝青路面壓實工藝現(xiàn)場控制[J].建設機械技術(shù)與管理,2011(01):136