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[摘 要]本文分析了影响压实效果的原因,探讨了沥青混凝土路面压实技术控制措施。
[关键词]路面 压实度 控制 技术
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)20-0429-01
在沥青混凝土道路施工中,对沥青混凝土必须进行压实,其目的是提高沥青混凝土混合料的强度、稳定性以及疲劳特性。而路面的压实质量决定着路面的密实度,并对平整度产生较大影响。压实质量的好坏直接影响到沥青路面的平整度、密实度。良好的路面质量最终要通过碾压来实现,因此必须重视压实工作,深入研究压实质量的控制技术。
一、路基填土压实效果的影响因素
1、含水量。土中含水量对压实效果的影响比较显著。当含水量较小时,由于粒间引力使土保持着比较疏松的状态或凝聚结构,土中空隙大都互相连通,水少而气多,在一定的外部压实功能作用下,虽然土空隙中气体易被排出,密度可以增大,但由于水膜润滑作用不明显以及外部功能不足以克服粒间引力,土粒相对移动不容意,因此压实效果比较差;含水量逐渐增大时,水膜变厚,引力缩小,水膜起润滑作用,外部压实功能比较容易使土体相对移动,压实效果渐佳;土中含水量过大时,空隙中出现了自由水,压实功能不可能使气体排出,压实功能的一部分被自由水所抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。然而,含水量较小时,土粒间引力较大,虽然干密度较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高。可是此时因密实度较低,空隙多,一经饱水,其强度会急剧下降。这又得出一个结论:在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好。最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标,对路基设计和施工很有用处。
2、土类
在同一压实功能作用下,含粗粒越多土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小。
3、压实功能
当土偏于时,增加压实功能能对提高干密度的影響较大,偏湿时则收效甚微。故对偏湿的土企图加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的,若土的含水量过大,此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。另外,当压实功能加大到一定程度后,对最佳含水量的减少和最大干密度的提高都不明显了,这就是说单纯用增大压实功能来提高土的密度未必合算,压实功能过大还会破坏土体结构,效果适得其反。
4、压实土的厚度
在相同土质和相同压实功能的条件下,压实效果随压实厚度的递增而减弱。试验证明,表层压实效果最佳,越到下面压实效果逐渐减小。因此,对不同压实机械和不同的土质压实时控制的层度不同。
二、严格压实作业的程序及操作要求
压实分为初压、复压和终压三道工序,初压的目的是整平和稳定混合料,这是压实的基础,因此要注意压实的平整性。复压的目的是使混合料密实、稳定、成型,混合料的密实程度将取决于该道工序。终压的目的是消除轮迹,最后形成平整的压实面。所有这些都必须严格作业程序和操作要求。
2.1 压实程序
初压时,采用振动压路机(关闭振动装置)压两遍,速度控制在1.5-2.Okm/h,温度控制在110Oc-130OC。初压后,随时检查平整度、路拱,必要时予以修整。如在碾压时出现推移,则等温度稍低后再压。
复压时,首先采用YL16胶轮压路机压两遍,由于在胶轮压路机进行压实时,沥青路面与轮胎同时变形,接触面积大,有揉合的作用,因此压实效果好。同时,胶轮压路机不破坏碎石的棱角,使碎石互成齿状,路面有更好的密实度。然后采用YZClOB、DD110各振动压实两遍,以提高路面的密实度。最后,用YL20胶轮压路机压两遍。并始终将复压的温度控制在90-110摄氏度,速度控制在4-5km/h。
终压时,用DD110压两遍(关闭振动装置),消除轮迹,形成平整的压实面。并将终压温度控制在70oC-90oC,速度控制在2.5-3.5km/h。
2.2 压实应注意的问题
在碾压过程中,为了保持正常的碾压温度范围,每完成一遍重叠碾压,压路机就向摊铺机靠近一点,这样做也可避免在整个摊铺层宽度上,在相同横断面换向所造成的压痕。变更碾压道应在碾压区较冷的一端,并在压路机停振的情况下进行。
碾压中,要确保压路机滚轮湿润,以免粘附沥青混合料。有时可采用间歇喷水,但应防止水量过大,以免混合料表面冷却。压路机不得在新铺混合料上转向、调头,左右移动位置或突然刹车。碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上,路面冷却后才能开放交通。
2.3 接茬处的碾压操作要求
2.3.1 横向接茬碾压
横向碾压开始时,使压路机轮宽的IO-20cm置于新铺的沥青混合料上碾压,这时压路机重量的绝大部分处在压过的铺层上,一边碾压,一边加入一些细小料。然后逐渐横移直到整个滚轮进入新铺层上,开始时可用压路机静压,然后振动碾压。
2.3.2 纵向接茬碾压
纵向接茬时,使压路机位于热沥青混合料上,只允许轮宽的10-20cm在冷料层上,然后进行振动碾压。这种碾压方法是把混合料从热边压人相对的冷结合边,从而产生较高的结合密实度。
三、提高压实质量的关键技术
3.1 碾压温度
碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。温度过高,会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题。温度过低时,碾压工作变得困难,易产生难消除的轮迹,造成路面不平整,甚至导致压实无效,或其它副作用。碾压前应考虑具体的施工条件(环境温度、风速、施工工艺、压实层厚度等因素),并根据施工规范要求来确定碾压温度。环境温度越低风速越大,摊铺层厚度越薄,越应提高沥青混和料的出场温度和初压温度。初压温度对压实质量影响最大,施工时应严格控制。只要物料不被钢轮粘起&并且不发生碾压推移就开始初压。必须严格控制压实温度,使初压为110oC-130oC,复压为90oC-110oC,终压为70oC-90oC。
3.2 选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数
压路机在碾压过程中,应遵循先轻后重、先慢后快、先边后中、先内后外的原则。在确定压路机机型、振动频率、振幅,碾压温度、碾压速度等因素后,通过压实试验段确定所需碾压遍数。摊铺层越薄,初密实度越高,碾压所需遍数就越少。选择碾压速度的基本原则应是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。必须严格控制压实速度,使初压为1.5-2.0Km/h,复压为4-5Km/h,终压为2.5-3.5Km/h。因为速度过低时,会使摊铺与压实工序间断,影响压实质量,从而可能需要增加压实遍数来提高密实度。碾压速度过快时,会产生推移、横向裂纹等。
3.3 选择合理的振频和振幅
振动压路机的振频比沥青混合料的,固有频率高一些,则可获得较好的压实效果,施工中选取的振频为43Hz。振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时,宜选用高振频、低振幅。
由于施工的碾压层较薄,因此选择的低振幅确定为0.46mm。
3.4 随时监测碾压质量
如果沥青路面施工为两层,因此,应十分重视下面层的碾压质量,碾压后,随时用6m直尺进行检测,不平整的地方当即用振动压路机修正,确保下面层的平整度均方差小于1.2mm,为上面层的施工打下良好基础。
3.5 遵守压实操作规程,减少压实过程中产生的不平整
(1)路面未压实成型前压路机不得变速(除换向外)、停机、刹车、急转向。
(2)压路机每端折回位置应与摊铺方向呈阶梯型。
(3)压路机在每一遍碾压到终点停机前,应当使压路机稍微转向,避免在路面上留下横向凸起。
(4)压实时不得在冷路面上振动。换向时,振动也应换向;压路机静止时,振动应关闭。
(5)注意接缝处碾压,横缝采用横向碾压。纵缝应由新铺部分压实至已铺部分,接缝处应适当增加碾压遍数。
[关键词]路面 压实度 控制 技术
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)20-0429-01
在沥青混凝土道路施工中,对沥青混凝土必须进行压实,其目的是提高沥青混凝土混合料的强度、稳定性以及疲劳特性。而路面的压实质量决定着路面的密实度,并对平整度产生较大影响。压实质量的好坏直接影响到沥青路面的平整度、密实度。良好的路面质量最终要通过碾压来实现,因此必须重视压实工作,深入研究压实质量的控制技术。
一、路基填土压实效果的影响因素
1、含水量。土中含水量对压实效果的影响比较显著。当含水量较小时,由于粒间引力使土保持着比较疏松的状态或凝聚结构,土中空隙大都互相连通,水少而气多,在一定的外部压实功能作用下,虽然土空隙中气体易被排出,密度可以增大,但由于水膜润滑作用不明显以及外部功能不足以克服粒间引力,土粒相对移动不容意,因此压实效果比较差;含水量逐渐增大时,水膜变厚,引力缩小,水膜起润滑作用,外部压实功能比较容易使土体相对移动,压实效果渐佳;土中含水量过大时,空隙中出现了自由水,压实功能不可能使气体排出,压实功能的一部分被自由水所抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。然而,含水量较小时,土粒间引力较大,虽然干密度较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高。可是此时因密实度较低,空隙多,一经饱水,其强度会急剧下降。这又得出一个结论:在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好。最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标,对路基设计和施工很有用处。
2、土类
在同一压实功能作用下,含粗粒越多土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小。
3、压实功能
当土偏于时,增加压实功能能对提高干密度的影響较大,偏湿时则收效甚微。故对偏湿的土企图加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的,若土的含水量过大,此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。另外,当压实功能加大到一定程度后,对最佳含水量的减少和最大干密度的提高都不明显了,这就是说单纯用增大压实功能来提高土的密度未必合算,压实功能过大还会破坏土体结构,效果适得其反。
4、压实土的厚度
在相同土质和相同压实功能的条件下,压实效果随压实厚度的递增而减弱。试验证明,表层压实效果最佳,越到下面压实效果逐渐减小。因此,对不同压实机械和不同的土质压实时控制的层度不同。
二、严格压实作业的程序及操作要求
压实分为初压、复压和终压三道工序,初压的目的是整平和稳定混合料,这是压实的基础,因此要注意压实的平整性。复压的目的是使混合料密实、稳定、成型,混合料的密实程度将取决于该道工序。终压的目的是消除轮迹,最后形成平整的压实面。所有这些都必须严格作业程序和操作要求。
2.1 压实程序
初压时,采用振动压路机(关闭振动装置)压两遍,速度控制在1.5-2.Okm/h,温度控制在110Oc-130OC。初压后,随时检查平整度、路拱,必要时予以修整。如在碾压时出现推移,则等温度稍低后再压。
复压时,首先采用YL16胶轮压路机压两遍,由于在胶轮压路机进行压实时,沥青路面与轮胎同时变形,接触面积大,有揉合的作用,因此压实效果好。同时,胶轮压路机不破坏碎石的棱角,使碎石互成齿状,路面有更好的密实度。然后采用YZClOB、DD110各振动压实两遍,以提高路面的密实度。最后,用YL20胶轮压路机压两遍。并始终将复压的温度控制在90-110摄氏度,速度控制在4-5km/h。
终压时,用DD110压两遍(关闭振动装置),消除轮迹,形成平整的压实面。并将终压温度控制在70oC-90oC,速度控制在2.5-3.5km/h。
2.2 压实应注意的问题
在碾压过程中,为了保持正常的碾压温度范围,每完成一遍重叠碾压,压路机就向摊铺机靠近一点,这样做也可避免在整个摊铺层宽度上,在相同横断面换向所造成的压痕。变更碾压道应在碾压区较冷的一端,并在压路机停振的情况下进行。
碾压中,要确保压路机滚轮湿润,以免粘附沥青混合料。有时可采用间歇喷水,但应防止水量过大,以免混合料表面冷却。压路机不得在新铺混合料上转向、调头,左右移动位置或突然刹车。碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上,路面冷却后才能开放交通。
2.3 接茬处的碾压操作要求
2.3.1 横向接茬碾压
横向碾压开始时,使压路机轮宽的IO-20cm置于新铺的沥青混合料上碾压,这时压路机重量的绝大部分处在压过的铺层上,一边碾压,一边加入一些细小料。然后逐渐横移直到整个滚轮进入新铺层上,开始时可用压路机静压,然后振动碾压。
2.3.2 纵向接茬碾压
纵向接茬时,使压路机位于热沥青混合料上,只允许轮宽的10-20cm在冷料层上,然后进行振动碾压。这种碾压方法是把混合料从热边压人相对的冷结合边,从而产生较高的结合密实度。
三、提高压实质量的关键技术
3.1 碾压温度
碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。温度过高,会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题。温度过低时,碾压工作变得困难,易产生难消除的轮迹,造成路面不平整,甚至导致压实无效,或其它副作用。碾压前应考虑具体的施工条件(环境温度、风速、施工工艺、压实层厚度等因素),并根据施工规范要求来确定碾压温度。环境温度越低风速越大,摊铺层厚度越薄,越应提高沥青混和料的出场温度和初压温度。初压温度对压实质量影响最大,施工时应严格控制。只要物料不被钢轮粘起&并且不发生碾压推移就开始初压。必须严格控制压实温度,使初压为110oC-130oC,复压为90oC-110oC,终压为70oC-90oC。
3.2 选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数
压路机在碾压过程中,应遵循先轻后重、先慢后快、先边后中、先内后外的原则。在确定压路机机型、振动频率、振幅,碾压温度、碾压速度等因素后,通过压实试验段确定所需碾压遍数。摊铺层越薄,初密实度越高,碾压所需遍数就越少。选择碾压速度的基本原则应是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。必须严格控制压实速度,使初压为1.5-2.0Km/h,复压为4-5Km/h,终压为2.5-3.5Km/h。因为速度过低时,会使摊铺与压实工序间断,影响压实质量,从而可能需要增加压实遍数来提高密实度。碾压速度过快时,会产生推移、横向裂纹等。
3.3 选择合理的振频和振幅
振动压路机的振频比沥青混合料的,固有频率高一些,则可获得较好的压实效果,施工中选取的振频为43Hz。振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时,宜选用高振频、低振幅。
由于施工的碾压层较薄,因此选择的低振幅确定为0.46mm。
3.4 随时监测碾压质量
如果沥青路面施工为两层,因此,应十分重视下面层的碾压质量,碾压后,随时用6m直尺进行检测,不平整的地方当即用振动压路机修正,确保下面层的平整度均方差小于1.2mm,为上面层的施工打下良好基础。
3.5 遵守压实操作规程,减少压实过程中产生的不平整
(1)路面未压实成型前压路机不得变速(除换向外)、停机、刹车、急转向。
(2)压路机每端折回位置应与摊铺方向呈阶梯型。
(3)压路机在每一遍碾压到终点停机前,应当使压路机稍微转向,避免在路面上留下横向凸起。
(4)压实时不得在冷路面上振动。换向时,振动也应换向;压路机静止时,振动应关闭。
(5)注意接缝处碾压,横缝采用横向碾压。纵缝应由新铺部分压实至已铺部分,接缝处应适当增加碾压遍数。