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[摘 要] 沥青混凝土路面在我国公路建设中使用非常广泛。随着科技的不断发展,许多新技术、新材料都得到了实际应用,各种规范、标准比较齐全,但从实际施工来看,尚有许多值得探讨的问题。本文从沥青混凝土路面施工全过程出发,结合路面施工经验,从原材料、沥青混合料的拌和、运输、摊铺、压实等几个方面进行质量控制,并详细的介绍质量控制方法。
[关键词] 沥青混凝土路面施工 质量控制
沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、耐磨、噪音低、施工期短、养护维修简便、且适宜于分期修建等优点,因此得到了广泛的应用。沥青混凝土路面必须具有足够的强度、足够的稳定性、足够的平整度、足够的抗滑性和尽可能低的扬尘性。针对这些要求,我们在沥青混凝土路面施工中,从选材到工艺控制、现场施工都加以严格的控制。本文从沥青混凝土路面施工全过程出发,就一些实用技术进行探讨。
1.原材料
1.1 沥青
每批到货均检验生产厂家所附的试验报告、装运数量、装运日期、定货数量、试验结果等,并对每次出厂沥青严格测试其各项指标。
1.2 碎石
粗集料不仅应洁净、干燥、无风化、无杂质,而且应具有足够的强度和耐磨性,以及良好的颗料形状,在选择矿料时,首先必须进行强度试验,即压碎值必须小于《规范》规定的要求,同时对进料用振动筛进行分级筛选堆放。
1.3 矿粉
矿粉应干燥、洁净、无团料,其质量技术要求应符合规范的要求。根据采备的自采材料和外购材料,送试验室所进行配合比试验,确定最佳沥青配合比。
1.4 集料级配
对原材料进行等级分组筛分,掌握实际级配,选择出符合规范LH-15和LH-25级配要求的最佳曲线。
2.沥青混合料的拌和
根据配料单进料,严格控制各种材料用量及其加热温度。拌和后的混合料应均匀一致、无花白、无离析和结团成块等现象,对已出楼的混合料立即取样,先用沥青抽提仪做油石比试验,油石比用三台抽提仪一天一组,马歇尔稳定度一天两组,对已抽提后的混合料立即进行筛分分析、称量,以比严控施工油石比。以规范为标准,严格控制混合料的拌和。
3.沥青混合料的运输
沥青混合料成品应及时用自卸汽车运至工地,车箱底板及周壁应涂一薄层油水(紫油:水为1:3)混合液。运输车辆上应覆盖,运至摊铺地点的沥青混合料温度不宜低于130℃,运输中尽量避免急刹车,以减少混合料离析。
4.沥青混合料的摊铺
4.1 面层铺筑
根据路面设计标高并考虑基层实际情况实施放线,即保证了路面设计标高控制在允许误差范围内,同时能精确保证横坡度及弯道超高坡度。上面层采用保持摊铺层相同高差的雪撬式摊铺厚度控制方式,保证上面层摊铺。路拱横坡度在摊铺机上调整,这样就保证了标高,路面厚度及路面横坡度都在规定范围内。
4.2 摊铺过程中质量检验
4.2.1 沥青含量的直观检查
如果混合料又黑又亮,料车上的混合料呈圆锥状或混合料在摊铺机受料斗中“蠕动”,则表明沥青含量正常;如果混合料特别黑亮,料车上的混合料呈平坦状或沥青混合料从骨料中分离出来,则表明沥青含量过大;如果混合料呈褐色、暗而脆、粗骨料没有完全裹覆、受料斗中的混合料不“蠕动”,则表明沥青含量太少(或过热、拌和不充分)。
4.2.2 混合料温度
沥青混合料在正常摊铺和碾压温度范围内,往往冒着淡兰色蒸汽。沥青混合料产生黄色蒸汽缺少蒸汽说明温度过高或过低。
测量铺层的温度时,应将温度计的触头插进未压实的面层中部,然后把触头周围轻轻用足踏实。
4.2.3 厚度检测
摊铺机在摊铺过程中,应经常检测虚铺厚度。
4.2.4 表面检查
压实混合料的表面结构无论是纵向或横向都应均匀、密实、平整、无撕裂,如出现小波浪、局部粗糙、拉沟等现象,应查明原因及时处理。
5.沥青混合料的压实
压实是沥青路面施工的最后一道工序,若采用了优质的筑路材料,精良的拌合与摊铺设备及良好的施工技术,就能摊铺出了理想的混合料层,而良好的路面质量最终要通过碾压体现;如果碾压中出现任何质量缺陷,必将前功尽弃。因此必须重视沥青路面的压实工作。
压实的目的是提高沥青混合料的强度、稳定性及抗疲劳特性。
沥青路面的压实工作内容主要包括机械的选型与组合,压实温度、速度、遍数的控制,压实方式的确定及特殊路段的压实(弯道与陡坡等)。
5.1 碾压机械的选型与组合
5.1.1 选型
我们知道最常用压路机有静作用光轮压路机,轮胎压路机和振动压路机。沥青混和料的初压通常选择光轮双轴三轮压路机压实,这样能够产生均匀的密实度,在进行接缝处的预压、坡道预压、消除裂纹、薄摊铺层压实时应选用轮胎式压路机。轮胎压路机一般有5—11个光面橡胶轮,这些橡胶轮通常具有改变轮胎压力的性能,其工作重量一般为12~25T。通过轮胎压路机碾压可收光沥青路面,使沥青路面外型整齐。故一般沥青面层选择光轮与胶轮组合碾压。
5.1.2 组合方式
一般由两种组合:a、工程量小时,由一台双钢轮和一台胶轮组合。此时,钢轮负责初压和终压,胶轮用于复压;b、工程量大时,由两台双钢轮和一台胶轮组合,此时,应考虑摊铺机的生产率、混和料特性、摊铺厚度、施工现场的具体条件等因素。
5.2 压实作业的程序
沥青混合料的压实分为初压、复压和终压三道工序。因此复压必须与初压紧密衔接,且一般采用重型压路机;终压目的是消除轮迹,最后形成平整的压实面,因此这道工序不宜采用重型压路机在高温下完成,否则,会影响平整度。当然为保证压实表面的平整、密实及外形规则,碾压作业亦按一定要求进行,并对未压实的边角应以小型机具压实。
碾压时应按先轻后重再轻的原则进行,碾压时应由路边压向路中,这样就能始终保持压路机以压实后的材料作为支承边。在碾压的过程中,为了保持正常碾压在规定的温度范围内完成,每完成一遍重叠碾压,压路机就要向摊铺机靠近一些。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。变更碾压道时要在碾压区内较冷的一端。压路机每碾压一遍的末尾若能稍微转向,就可将摊铺机后面的压痕消至最小。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和从碾压完毕的路段进出。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、油料等撒落在新铺的路面上。路面冷却后才能开放交通。 5.3接茬处的碾压
接茬碾压时应先压横向接茬后压纵向接茬。
5.3.1横向接茬碾压。在条件允许的地方,可使用较小型压路机对横向接茬采用横向碾压(条件受限制的地方,也可采用纵向碾压)。横向碾压时,使压路机轮宽的10~20cm置于新铺的沥青混合料上,这时压路机重量的绝大部分处在压过的铺层上。然后逐渐横移到整个滚轮进入新铺层上。
5.3.2纵向接茬碾压。热料层与冷料层相接时,碾压开始时只允许轮宽的10-20cm在热料层上,压路机的其余部分位于冷料层上,碾压时过量的混合料从未压实的料中挤出,这样就减少了结合边缘的料量,这种方法产生的结合密度较低。热料层相接时,先压实离中心热接茬两边大约20cm以外的地方,最后压实中间剩下来的一窄条混合料。这样材料就不可能从旁边挤出,并形成良好的结合。
5.4 提高压实质量的关键环节
沥青路面的压实质量跟碾压温度、碾压速度与遍数、碾压振频和振幅等有关。
5.4.1 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。在实际施工中,要求在摊铺完毕后及时进行碾压。一般来说沥青混合料碾压的最佳温度在110-120℃之间,最高不超过160℃。因此我们认为碾压最佳温度是指在材料允许的温度范围内,沥青混合料能够支承压路机而不产生水平推移、且压实阻力较小的温度。
压实质量与压实温度有直接关系,而摊铺后混合料温度是在不断变化的,特别是摊铺后4-5min后,温度损失最大(1—5℃/min)。因此必须掌握好有效的压实时间,适时碾压。有效压实时间的长短与混合料的冷却速度、压实厚度等因素有密切关系。
5.4.2选择合理的压实速度与遍数
合理的压实速度,对减少碾压时间,提高作业效率有十分重要的意义。保持适当的恒定碾压速度是非常必要的。一般速度控制在2-4km/h,轮胎压路机可适当提高,但不超过5km/h。速度过低,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压实度。碾压速度过快,会产生推移、横向裂纹等。因此选择碾压速度与遍数的基本原则是: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。
5.4.3选择合理的振频和振幅
振频主要影响沥青面层的表面压实质量。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。试验表明,对于沥青混合料的碾压,其振频在42-50Hz的范围内选择。振幅主要影响沥青面层的压实度。当碾压层较薄时,宜选用高振频、低振幅;而碾压层较厚时,则可在较低的振频下,选取较大的振幅以达到压实的目的。对于沥青路面,通常振幅可在0.4-0.8mm内选择。
6.结束语
通过生产实践证明,通过对以上几方面的质量控制,可以很好的控制好沥青路面的质量。
[关键词] 沥青混凝土路面施工 质量控制
沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、耐磨、噪音低、施工期短、养护维修简便、且适宜于分期修建等优点,因此得到了广泛的应用。沥青混凝土路面必须具有足够的强度、足够的稳定性、足够的平整度、足够的抗滑性和尽可能低的扬尘性。针对这些要求,我们在沥青混凝土路面施工中,从选材到工艺控制、现场施工都加以严格的控制。本文从沥青混凝土路面施工全过程出发,就一些实用技术进行探讨。
1.原材料
1.1 沥青
每批到货均检验生产厂家所附的试验报告、装运数量、装运日期、定货数量、试验结果等,并对每次出厂沥青严格测试其各项指标。
1.2 碎石
粗集料不仅应洁净、干燥、无风化、无杂质,而且应具有足够的强度和耐磨性,以及良好的颗料形状,在选择矿料时,首先必须进行强度试验,即压碎值必须小于《规范》规定的要求,同时对进料用振动筛进行分级筛选堆放。
1.3 矿粉
矿粉应干燥、洁净、无团料,其质量技术要求应符合规范的要求。根据采备的自采材料和外购材料,送试验室所进行配合比试验,确定最佳沥青配合比。
1.4 集料级配
对原材料进行等级分组筛分,掌握实际级配,选择出符合规范LH-15和LH-25级配要求的最佳曲线。
2.沥青混合料的拌和
根据配料单进料,严格控制各种材料用量及其加热温度。拌和后的混合料应均匀一致、无花白、无离析和结团成块等现象,对已出楼的混合料立即取样,先用沥青抽提仪做油石比试验,油石比用三台抽提仪一天一组,马歇尔稳定度一天两组,对已抽提后的混合料立即进行筛分分析、称量,以比严控施工油石比。以规范为标准,严格控制混合料的拌和。
3.沥青混合料的运输
沥青混合料成品应及时用自卸汽车运至工地,车箱底板及周壁应涂一薄层油水(紫油:水为1:3)混合液。运输车辆上应覆盖,运至摊铺地点的沥青混合料温度不宜低于130℃,运输中尽量避免急刹车,以减少混合料离析。
4.沥青混合料的摊铺
4.1 面层铺筑
根据路面设计标高并考虑基层实际情况实施放线,即保证了路面设计标高控制在允许误差范围内,同时能精确保证横坡度及弯道超高坡度。上面层采用保持摊铺层相同高差的雪撬式摊铺厚度控制方式,保证上面层摊铺。路拱横坡度在摊铺机上调整,这样就保证了标高,路面厚度及路面横坡度都在规定范围内。
4.2 摊铺过程中质量检验
4.2.1 沥青含量的直观检查
如果混合料又黑又亮,料车上的混合料呈圆锥状或混合料在摊铺机受料斗中“蠕动”,则表明沥青含量正常;如果混合料特别黑亮,料车上的混合料呈平坦状或沥青混合料从骨料中分离出来,则表明沥青含量过大;如果混合料呈褐色、暗而脆、粗骨料没有完全裹覆、受料斗中的混合料不“蠕动”,则表明沥青含量太少(或过热、拌和不充分)。
4.2.2 混合料温度
沥青混合料在正常摊铺和碾压温度范围内,往往冒着淡兰色蒸汽。沥青混合料产生黄色蒸汽缺少蒸汽说明温度过高或过低。
测量铺层的温度时,应将温度计的触头插进未压实的面层中部,然后把触头周围轻轻用足踏实。
4.2.3 厚度检测
摊铺机在摊铺过程中,应经常检测虚铺厚度。
4.2.4 表面检查
压实混合料的表面结构无论是纵向或横向都应均匀、密实、平整、无撕裂,如出现小波浪、局部粗糙、拉沟等现象,应查明原因及时处理。
5.沥青混合料的压实
压实是沥青路面施工的最后一道工序,若采用了优质的筑路材料,精良的拌合与摊铺设备及良好的施工技术,就能摊铺出了理想的混合料层,而良好的路面质量最终要通过碾压体现;如果碾压中出现任何质量缺陷,必将前功尽弃。因此必须重视沥青路面的压实工作。
压实的目的是提高沥青混合料的强度、稳定性及抗疲劳特性。
沥青路面的压实工作内容主要包括机械的选型与组合,压实温度、速度、遍数的控制,压实方式的确定及特殊路段的压实(弯道与陡坡等)。
5.1 碾压机械的选型与组合
5.1.1 选型
我们知道最常用压路机有静作用光轮压路机,轮胎压路机和振动压路机。沥青混和料的初压通常选择光轮双轴三轮压路机压实,这样能够产生均匀的密实度,在进行接缝处的预压、坡道预压、消除裂纹、薄摊铺层压实时应选用轮胎式压路机。轮胎压路机一般有5—11个光面橡胶轮,这些橡胶轮通常具有改变轮胎压力的性能,其工作重量一般为12~25T。通过轮胎压路机碾压可收光沥青路面,使沥青路面外型整齐。故一般沥青面层选择光轮与胶轮组合碾压。
5.1.2 组合方式
一般由两种组合:a、工程量小时,由一台双钢轮和一台胶轮组合。此时,钢轮负责初压和终压,胶轮用于复压;b、工程量大时,由两台双钢轮和一台胶轮组合,此时,应考虑摊铺机的生产率、混和料特性、摊铺厚度、施工现场的具体条件等因素。
5.2 压实作业的程序
沥青混合料的压实分为初压、复压和终压三道工序。因此复压必须与初压紧密衔接,且一般采用重型压路机;终压目的是消除轮迹,最后形成平整的压实面,因此这道工序不宜采用重型压路机在高温下完成,否则,会影响平整度。当然为保证压实表面的平整、密实及外形规则,碾压作业亦按一定要求进行,并对未压实的边角应以小型机具压实。
碾压时应按先轻后重再轻的原则进行,碾压时应由路边压向路中,这样就能始终保持压路机以压实后的材料作为支承边。在碾压的过程中,为了保持正常碾压在规定的温度范围内完成,每完成一遍重叠碾压,压路机就要向摊铺机靠近一些。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。变更碾压道时要在碾压区内较冷的一端。压路机每碾压一遍的末尾若能稍微转向,就可将摊铺机后面的压痕消至最小。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和从碾压完毕的路段进出。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、油料等撒落在新铺的路面上。路面冷却后才能开放交通。 5.3接茬处的碾压
接茬碾压时应先压横向接茬后压纵向接茬。
5.3.1横向接茬碾压。在条件允许的地方,可使用较小型压路机对横向接茬采用横向碾压(条件受限制的地方,也可采用纵向碾压)。横向碾压时,使压路机轮宽的10~20cm置于新铺的沥青混合料上,这时压路机重量的绝大部分处在压过的铺层上。然后逐渐横移到整个滚轮进入新铺层上。
5.3.2纵向接茬碾压。热料层与冷料层相接时,碾压开始时只允许轮宽的10-20cm在热料层上,压路机的其余部分位于冷料层上,碾压时过量的混合料从未压实的料中挤出,这样就减少了结合边缘的料量,这种方法产生的结合密度较低。热料层相接时,先压实离中心热接茬两边大约20cm以外的地方,最后压实中间剩下来的一窄条混合料。这样材料就不可能从旁边挤出,并形成良好的结合。
5.4 提高压实质量的关键环节
沥青路面的压实质量跟碾压温度、碾压速度与遍数、碾压振频和振幅等有关。
5.4.1 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。在实际施工中,要求在摊铺完毕后及时进行碾压。一般来说沥青混合料碾压的最佳温度在110-120℃之间,最高不超过160℃。因此我们认为碾压最佳温度是指在材料允许的温度范围内,沥青混合料能够支承压路机而不产生水平推移、且压实阻力较小的温度。
压实质量与压实温度有直接关系,而摊铺后混合料温度是在不断变化的,特别是摊铺后4-5min后,温度损失最大(1—5℃/min)。因此必须掌握好有效的压实时间,适时碾压。有效压实时间的长短与混合料的冷却速度、压实厚度等因素有密切关系。
5.4.2选择合理的压实速度与遍数
合理的压实速度,对减少碾压时间,提高作业效率有十分重要的意义。保持适当的恒定碾压速度是非常必要的。一般速度控制在2-4km/h,轮胎压路机可适当提高,但不超过5km/h。速度过低,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压实度。碾压速度过快,会产生推移、横向裂纹等。因此选择碾压速度与遍数的基本原则是: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。
5.4.3选择合理的振频和振幅
振频主要影响沥青面层的表面压实质量。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。试验表明,对于沥青混合料的碾压,其振频在42-50Hz的范围内选择。振幅主要影响沥青面层的压实度。当碾压层较薄时,宜选用高振频、低振幅;而碾压层较厚时,则可在较低的振频下,选取较大的振幅以达到压实的目的。对于沥青路面,通常振幅可在0.4-0.8mm内选择。
6.结束语
通过生产实践证明,通过对以上几方面的质量控制,可以很好的控制好沥青路面的质量。