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影响沥青路面平整度的因素及对策探究

2012-12-29方玉红

中国新技术新产品 2012年1期
关键词:矿料平整度集料

方玉红

(郑州市公路工程公司,河南 郑州 450052)

沥青路面的平整性是一个表面特性,它受诸多因素的影响,单是路面平整度,就与施工人员素质、桥头涵洞两段及桥梁伸缩缝的处理、路面底基层及基层的施工、路面施工机械的选用及路面材料的质量有关,而这些恰恰就是影响路面平整度的重要因素。有关路基不均匀沉降对沥青路面平整度的影响主要有:基层平整度控制的影响;桥梁涵洞两边的跳车对平整度的影响;材料及沥青混合料的影响等。

1 对沥青路面平整度的主要影响

1.1 基层不平整对路面平整度的影响

沥青混凝土路面的平整度,并不是由最后一道面层所完全决定的。如果路基、底基层、基层、分层面层平整度相差较大,各层铺出的松铺厚度就不等,碾压后各层表面就会出现不平整。在施工中,由于基层不平,无论怎样使面层摊 铺平整,但压实后也会因松铺厚度不同而显现路面的不平整。如大广线高级路面基层施工要求严,底基层和基层全部采用摊铺机铺筑,但由于基层顶面平整度10mm的允许偏差,致使沥青混合料摊铺压实后仍出现低洼,由此说明基层不平整对路面平整度有着严重的影响。

重视基层平整,厂拌混合料摊铺机铺筑。按新规范标准,提出了混合料集中厂拌,进口摊铺机铺筑的高要求,之所以强调进口摊铺主要原因是它能保证所铺混合料均匀,表面平整,高程、纵横坡,厚度等指标能满足设计要求,实践证明进口型摊铺机铺筑效果最佳,而国产摊铺机几次试铺均未成功。对设计厚度超过30era者均可二层铺筑。摊铺宽度控制在6~8m时平整度效果较好。

1.2 桥梁涵洞两边的跳车对平整度的影响

桥头(涵洞)两端及桥梁伸缩缝的跳车现象较为普遍,它直接影响行车速度,也影响了行车的舒适与安全,甚至造成行车事故。同时,高速行驶的车辆对路面和桥梁产生附加的冲击荷载,加速了桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,也加快了车辆本身的损坏,直接影响了公路的使用寿命和社会效益。

1.3 材料及沥青混合料的影响

在影响路面施工质量的各种因素中,主要材料的质量和沥青混合料的配合比设计及沥青配合料的拌和也是很重要的,往往由于混合料质量方面的原因造成危害:

沥青混合料的配合比不合理,有:油石比较大,己铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。

沥青混合料的拌合不均匀,有:当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎;当运输设备不配备或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。

2 严格把关沥青混合料的设计及生产以实现对平整度的控制

2.1 完善沥青混合料设计,减少对路面平整度的不良影响

根据沥青混合料配合比设计方法,沥青混合料的设计按以下步骤进行:确定沥青混合料类型、确定矿质混合料的级配范围、矿质混合料的配合比计算、确定沥青混合料的最佳沥青用量。

(1)级配范围和配合比

沥青混合料的级配和矿质混合料的配合比会影响路面局部的平整度。选择粗集料时,其粒径的大小对路面的平整度有一定影响,当粗集料的粒径大于每一面层厚度的213时,将很大程度地影响路面的平整。集料的最大粒径与厚度比值太大,会导致浮动在混合料热料面上的熨平板作颠簸式晃动,摊铺时容易产生离析,熨平板也会带动大粒径石料,形成或长或短的小沟,甚至在大碎石后形成小的空洞,从而影响沥青面层的平整度。另外,在施工中采用间歇式拌和机拌和,可以避免超规格的粗集料混入混合料。若采用连续式拌和机对集料进行二次筛分,便可保证混合料的级配要求。

(2)沥青含量

在沥青混合料配合比设计中沥青含量是影响平整度的关键因素,沥青含量过大会导致沥青混合料在较高温度作用下变软,进而在行车荷载作用下产生车辙或拥包。沥青含量低,集料之间黏结力差,路表面容易出现松散、破碎现象,甚至出现坑槽,使平整度明显下降。

2.2 严格控制沥青混合料生产流程,降低对路面平整度的不良影响

目前,高速公路的沥青混合料生产采用先进的沥青拌和设备。沥青拌和设备本身具有精确的称量和温控系统,给沥青混合料的生产质量提供了基本保证,但仍然存在着许多问题。

(1)矿料的合理分档和堆放

分档的冷料在干燥筒烘干后必须经过振动筛把热料按不同规格分仓储存,电子称量进入拌和锅拌和。如果矿料加工的分筛规格与振动筛的筛网规格相差较大,就会引起沥青混合料中的矿料级配与配合比设计的粗集料级配产生较大的偏离,造成沥青混合料压实后的空隙率加大,影响沥青混合料的质量。再者,冷料分档提供与热料分规格需要会产生偏差,造成部分规格的热料溢出,而使热料不够,拌和锅停机待料。即使通过冷料不同规格的上料比例调整,也需要一定的时间,致使拌和效率降低,而且进入干燥筒冷料数量的变化会引起干燥筒出料温度的改变,这对沥青混合料的质量都是不利的。矿料的堆放原则上以冷料仓为中心,上料量较多的规格料距离近,上料量较少的距离远。另外,矿料必须严格按规格要求分档堆放,不可混杂堆放,否则将影响沥青混合料的粗集料级配和拌和效率。

(2)矿料针片状含量

矿料在上料、烘干和拌和过程中,针片状含量可能会有所降低,因此要了解矿料针片状含量超限与否,就必须对熟料进行测定。另外,针片状含量较大,矿料在拌和楼振动筛分筛时,会经常堵塞筛网,造成停机修理,这对沥青混合料的生产是很不利的。矿料针片状含量过高主要原因是大多碎石设备为鄂式碎石机,其破碎机理决定了不理想的碎石形状。目前,国产的仿击式碎石机较好地解决了这一问题。

(3)拌和站生产能力

沥青混合料的生产是影响路面平整度的首要环节,拌和站生产能力及成品质量制约和影响着路面施工进度及质量。

拌和站生产能力小,将影响摊铺速度,甚至造成频繁停机,加之温度不稳定,平整度根本无法保证。如果拌和时间太短,生产出来的料不均匀,造成较大的离析,平整度也不能保证。拌和时间是一个较为重要的问题,要根据不同的拌和设备确定较合适的拌和时间。

结语

沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素很多,关系到路基、路面施工全过程,情况复杂,有的是机械性能引起,有的则是人为操作、安排失误造成,我们只有在充分研究分析产生的原因后,才能对症下药抓好施工中的每一细小环节。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映,只有加强施工现场管理,精心组织施工,才能保证路面平整度,提高路面工程质量。

[1]尤晓,钟鸣.高等级公路桥头跳车成因分析及处治对策 [J].北京交通管理干部学院学报,2005.1.

[2]郭大进,沙爱民,等.沥青路面施工质量过程控制技术[M].人民交通出版社,2011.02.

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