高速公路瀝青路面攤鋪及碾壓工藝探討

摘 要: 從現(xiàn)場(chǎng)施工角度對(duì)影響瀝青路面攤鋪碾壓工藝的諸多因素進(jìn)行了詳細(xì)闡述, 提出了相應(yīng)的控制技術(shù)措施, 進(jìn)一步說(shuō)明了加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理的必要性, 同時(shí)介紹了部分新技術(shù)和新工藝在這兩項(xiàng)工藝中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:瀝青路面 攤鋪 碾壓 工藝

中圖分類號(hào):U412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):1672-3791(2007)04(a)-0071-01

1 瀝青混凝土路面攤鋪工藝

1.1 攤鋪機(jī)找平方式選擇

　　目前,高速公路施工中使用的攤鋪機(jī)均有自動(dòng)找平裝置。為了提高瀝青路面攤鋪質(zhì)量,可有多種找平方式供選擇以配合攤鋪機(jī)作業(yè), 具體如下：

　　(1)鋼絲線找平基準(zhǔn)配以角位移傳感器找平方式;

　　(2)機(jī)械式平衡梁配以角位移傳感器找平方式;

　　(3)多聲納非接觸式平衡梁找平方式;

　　(4)非接觸式激光掃描自動(dòng)找平系統(tǒng)。

1.2 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中應(yīng)注意的關(guān)鍵技術(shù)

　　瀝青路面攤鋪原則應(yīng)是在減少離析的前提下,最大限度地提高平整度和初始?jí)簩?shí)度。施工中, 要注意以下關(guān)鍵技術(shù)。

　　(1)設(shè)備檢修

　　作業(yè)前對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行全面細(xì)致的檢查,在確認(rèn)各種裝置及機(jī)構(gòu)處于正常狀態(tài)后才能開(kāi)工, 防止施工中出現(xiàn)故障停機(jī), 影響攤鋪質(zhì)量。

　　(2)結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整

　　正確調(diào)整機(jī)械的結(jié)構(gòu)參數(shù), 包括：熨平板的寬度、拱度、初始工作仰角、布料螺旋與熨平板前緣距離、振搗梁行程等。其中,布料螺旋與熨平板前緣距離可按下列原則調(diào)整：根據(jù)攤鋪厚度、瀝青混合料配合比組成、基層強(qiáng)度和剛度、骨料粒徑等條件調(diào)整。

　　(3)熨平板加熱

　　目前攤鋪機(jī)熨平板加熱方式有電加熱和燃?xì)饧訜? 種。其中電加熱方便,無(wú)污染,加熱均勻,預(yù)熱到一定溫度后自動(dòng)變成交替加熱方式, 操作簡(jiǎn)單, 易于掌握, 代表品牌如V O G E L E 機(jī)型。無(wú)論哪種加熱方式, 都應(yīng)注意加熱溫度適當(dāng)。過(guò)高的加熱溫度將導(dǎo)致熨平板變形和加熱磨耗,還會(huì)使混合料表面泛出瀝青膠漿或形成拉溝;加熱溫度過(guò)低,容易使鋪層被熨平板上粘附的粒料拉裂而形成溝槽和裂紋。因此攤鋪前熨平板的溫度必須加熱到85~90℃方可攤鋪施工。

　　(4)基準(zhǔn)線鋼絲架設(shè)

　　當(dāng)架立的鋼絲不穩(wěn)固或不規(guī)范,將給鋪層的縱橫向平整度帶來(lái)嚴(yán)重的影響,通過(guò)力學(xué)計(jì)算知道(計(jì)算過(guò)程略),為了保證行車的平坦和舒適,立桿應(yīng)以每跨L=5m 架設(shè), 拉線拉緊力應(yīng)大于1 0 0 0 N , 一次架設(shè)鋼絲的長(zhǎng)度以150~200m為宜,另外鋼絲的支點(diǎn)應(yīng)穩(wěn)固而不被擾動(dòng)。關(guān)于鋼絲的架設(shè)高度問(wèn)題,應(yīng)充分考慮基層、高程的誤差。

　　(5)攤鋪厚度

　　為了最大限度減小現(xiàn)場(chǎng)路面集料離析問(wèn)題,對(duì)于一次攤鋪寬度大于8m 的路幅,應(yīng)采用2 臺(tái)或多臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合梯隊(duì)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè),每臺(tái)攤鋪機(jī)攤鋪寬度應(yīng)小于8 m 。采用的攤鋪機(jī)型號(hào)和性能相同或相近,將有利于攤鋪混合料的橫向均勻性,其中1 臺(tái)最好帶有可伸縮的熨平板裝置,以利于攤鋪有結(jié)構(gòu)物的瀝青面層時(shí)使用。

　　(6)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)速度

　　根據(jù)混合料供應(yīng)能力,合理確定作業(yè)速度是提高攤鋪機(jī)生產(chǎn)效率和攤鋪質(zhì)量的有效途徑。攤鋪寬度、攤鋪厚度一般可按下式確定:

V = 1 0 0 Q C / 6 0 P W H

　　式中:V 為攤鋪機(jī)攤鋪速度,m/min;P 為壓實(shí)瀝青混合料密度,t/m3;Q 為拌合設(shè)備的產(chǎn)量,t/h;W 為攤鋪寬度,m;H 為攤鋪層壓實(shí)厚度,cm;C 為效率系數(shù), 根據(jù)材料供應(yīng)、運(yùn)輸能力等配套情況確定,宜為0.6~0.8。

　　攤鋪?zhàn)鳂I(yè)速度應(yīng)以“恒定連續(xù)”為工作準(zhǔn)則,不僅要求攤鋪機(jī)勻速前進(jìn),同時(shí)也要求攤鋪機(jī)的刮板輸料器和螺旋布料器兩者密切配合,如果刮板供料不足,會(huì)造成螺旋布料器轉(zhuǎn)速時(shí)快時(shí)慢,混合料因此產(chǎn)生離析,也會(huì)影響攤鋪質(zhì)量。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)經(jīng)驗(yàn)表明, 當(dāng)攤鋪速度≤ 4m/min,表明拉溝、裂口現(xiàn)象較少, 須夯實(shí)效果也較好(頂壓實(shí)度可達(dá)80%~86%),最好控制在1.5~2.5m/min 的范圍內(nèi),同時(shí)為了保證連續(xù)供料,也為了減少集料離析,對(duì)受料斗翼的操作要正確。

2 瀝青混凝土路面碾壓工藝

　　壓實(shí)是瀝青路面施工的最后一道工序。壓實(shí)的目的是提高瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性( 抗車轍能力) 、抗磨耗等路用性能。

2.1 影響壓實(shí)效果的關(guān)鍵工藝

　　除混合料自身的特性外,影響壓實(shí)效果的因素還有以下幾點(diǎn)：

　　(1)碾壓溫度

　　碾壓溫度的高低,直接影響瀝青混合料的壓實(shí)質(zhì)量?；旌狭蠝囟容^高可用較少的碾壓遍數(shù),獲得較高的密實(shí)度和較好的壓實(shí)效果;而溫度較低時(shí),碾壓工作變得比較困難,且易產(chǎn)生難消除的輪跡,造成路面的不平整,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)空隙較大造成滲水,容易引起瀝青路面早期水損壞。所謂碾壓最佳溫度, 是指材料允許的范圍內(nèi),瀝青混合料能夠支承壓路機(jī)而不產(chǎn)生水平推移, 壓實(shí)阻力較小的溫度。一般的瀝青混合料,最佳碾壓溫度在120~150℃,最高不超過(guò)1 6 0 ℃。

　　(2)碾壓厚度

　　與碾壓路基、基層相反, 瀝青面層壓實(shí)時(shí),碾壓層厚些更容易達(dá)到高密度,其原因是薄層的瀝青混合料的溫度降低得太快,較低溫度明顯降低瀝青混合料的壓實(shí)效果,因此我們控制瀝青混合料的最小厚度一般是混合料、礦料中最大粒徑的3 倍左右。

　　(3)壓實(shí)程序和模式

　　壓實(shí)程序一般分為初壓、復(fù)壓!終壓3 個(gè)階段。初壓是為了整平和穩(wěn)定混合料, 是壓實(shí)的基礎(chǔ); 復(fù)壓是使混合料密實(shí)、穩(wěn)定、成型,混合料的密度取決于此;終壓是為了消除輪跡,最后形成平整壓實(shí)面。施工中,在碾壓作業(yè)段的起止點(diǎn)要設(shè)有明顯的記號(hào),避免出現(xiàn)漏壓。在選擇好壓實(shí)機(jī)型、速度及壓實(shí)溫度后, 還必須按一定的碾壓模式, 完成碾壓工序。階梯碾壓是在某一壓實(shí)階段, 壓路機(jī)的碾壓長(zhǎng)度在縱向呈階梯形排開(kāi),相臨兩碾壓段縱向接頭重疊應(yīng)在1~1.5m,對(duì)于雙鋼輪壓路機(jī),碾壓左右重疊在15cm 以上,輪胎壓路機(jī)左右碾壓重疊為輪寬的1/2。初壓應(yīng)當(dāng)跟攤鋪機(jī)進(jìn)行,復(fù)壓過(guò)程中,復(fù)壓段的長(zhǎng)度應(yīng)大于初壓長(zhǎng)度的1.5m 左右。初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)按階梯形作業(yè)。

　　(4)壓實(shí)速度和遍數(shù)

　　壓實(shí)速度不均勻,剎車和突然起步,都會(huì)引起路面推移;壓實(shí)速度過(guò)低,還會(huì)使攤鋪與壓實(shí)工序不能很好的連接,影響壓實(shí)質(zhì)量,從而需要增加壓實(shí)遍數(shù)來(lái)提高壓實(shí)度; 速度過(guò)快, 會(huì)產(chǎn)生推移、橫向裂紋等。需要說(shuō)明的是,當(dāng)碾壓遍數(shù)相同,而碾壓速度不同時(shí),對(duì)瀝青混合料壓實(shí)度的影響非常小,一般不會(huì)超過(guò)1 % 。我們選擇碾壓速度的原則是：在保證瀝青混合料壓實(shí)質(zhì)量的前提下,最大限度地提高碾壓速度,從而減少碾壓遍數(shù),提高工作效率。碾壓速度的控制, 初壓為2 ~2.5km/h,復(fù)壓、終壓為4 ~ 4 . 5 k m / h 。

　　(5)振頻和振幅控制技術(shù)

　　振動(dòng)壓路機(jī)利用振動(dòng)頻率接近于材料固有頻率使材料發(fā)生共振,使混合料級(jí)配減小阻力, 相互移動(dòng)達(dá)到最穩(wěn)定狀態(tài)。振頻主要影響瀝青面層的表面壓實(shí)質(zhì)量,振幅主要影響瀝青面層的壓實(shí)深度。當(dāng)碾壓層較薄時(shí), 應(yīng)使用高振頻低振幅,當(dāng)碾壓層較厚時(shí),則可在低振頻下,選用較大的振幅,以達(dá)到最終壓實(shí)目的。一般瀝青混合料碾壓, 振頻可控制在42Hz 左右,對(duì)改性瀝青混合料如SMA 時(shí),碾壓振頻可控制在50Hz 左右。

參考文獻(xiàn)

　　[1] 李福前.瀝青路面攤鋪過(guò)程控制[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2002,19(3).

　　[2] 李文耀.瀝青路面攤鋪不平整的原因分析及處理措施[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2002,19(1).