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公路工程沥青路面压实技术与质量控制策略

2020-03-08

工程技术研究 2020年16期
关键词:压路机集料碾压

韩 军

(山东省泰安市公路事业发展中心第二工程部,山东 泰安 271000)

随着社会经济的快速发展与城市化进程的不断推进,我国道路交通事业规模不断扩大,在道路交通事业发展中,公路工程占有重要地位。在公路工程建设过程中,沥青路面压实技术得到了广泛应用,但压实效果不佳等问题依然普遍存在,施工单位应对技术应用及质量控制工作予以高度重视,制定一系列质量控制策略,以避免问题产生,保证技术应用效果。

1 公路工程路面压实概述

公路工程路面压实主要指在松铺及松填的路面、路基上,使用压实机具对重复瞬时荷重予以施加,让材料颗粒可以对粒间阻力予以克服,进而让位移情况产生,形成相互挤压作用,让空隙得以减少,让容重得以增加的过程。现阶段,公路工程路面压实技术主要类型有两种:(1)静态压实。静态压实主要指应用压路机静载,让材料受到剪应力出现塑性变形情况,以保证压实效果。(2)振动压实。与静态压实相比,振动压实在经济性、压实性能方面具有较大优势,振动碾压可以让压实遍数、压实时间得以减少,同时可以让密实度更为坚实、均匀。

2 公路工程沥青路面压实质量影响因素

2.1 材料性能

在公路工程沥青路面压实过程中,压实质量会受到材料性能的影响,影响因素可以归纳如下:(1)沥青性能。一般情况下,如果沥青材料粘度较大、针入度较小,材料压实工作开展比较困难;如果沥青材料粘度较小、针入度较大,则压实工作开展较为简单。与此同时,如果沥青流质相对较多,那么还会让其产生泛油情况,进而影响压实质量。(2)集料性能。在压实工作开展中,如果集料含量较多、颗粒较大、棱角较多,且表面粗糙度相对较大,那么压实工作开展困难度会相对较大。与此同时,如果沥青集料粒径相对较粗,还会让其在施工工作中产生离析情况。

2.2 混合料温度

混合料温度对公路工程沥青路面压实质量具有直接影响。首先,沥青混合料具有较高热塑性,随着温度的变化,黏滞性也会随之变化,热沥青混合料裹覆性能较好,黏度相对较低,冷沥青混合料坚韧性、黏度相对较高;其次,在规定温度范围内,沥青混合料塑性与温度成正比,温度越高,其塑性就越大,因此需要以规定温度控制碾压温度。与此同时,施工单位还应对矿粉含量、沥青标号、基层温度、层厚、风速、空气温度与混合料类型进行全面考量,依照实际情况制定科学压实温度。

2.3 施工

施工会影响公路工程沥青路面压实质量,其主要影响因素如下:(1)施工环境。在施工期间,环境温度会对沥青路面压实质量造成影响。(2)面层厚度。沥青混合料路面施工厚度控制会影响整体压实质量,如面层相对较薄,热耗损相对较快,则会缩短压实有效时间[1]。

3 公路工程沥青路面压实技术与质量控制策略

3.1 压实机械选型组合

在公路工程沥青路面压实技术与质量控制工作开展中,压实机械选型组合是施工单位的首要工作。现阶段,我国公路工程沥青路面压实机械设备主要包含轮胎压路机、光面钢轮压路机、振动压路机以及组合压路机等多种类型。在选型组合过程中,施工单位应重点关注以下四个要点:(1)如果使用材料主要为沥青混合料,施工单位应明确振动压路机压实效率高于普通静力压路机,组合振动-轮胎压路机压实效果好于单一钢轮压路机。现阶段,轮胎压路机在我国公路工程沥青路面压实工作开展中占有重要地位。(2)依照先振动压路机、后轮胎压路机的顺序,可以让压实效果得到提升。(3)如果混合料粗集料尺寸相对较大,且含量相对较多,那么需要保证压路机具有较高压实能力。(4)应依照工程需要完成压路机数量确定工作,在试摊铺阶段,应做好细致观察工作、测量工作以及试验工作,并根据以往建设经验确认碾压次数、冷却速率。

3.2 碾压作业程序控制

(1)初压。在初压过程中,施工单位可以使用6~10t振动压路机或6~8t双钢轮压路机静压1~2遍完成碾压工作,一般情况下,其碾压速度为2km/h。在初压温度中,其施工条件温度多在120~140℃,在碾压过程中,驱动轮可以进行匀速前进,沿前进碾压轮迹可以进行后退振动碾压。

(2)复压。在压实过程中,复压是关键环节,施工单位应做好压路机选型工作,如针对薄压实层可以使用静态刚性碾措施;如针对密级沥青混合料复压工作,可以使用重型轮胎压路机开展碾压工作;如针对具有较大粒径粗集料混合料,可以使用振动压路机开展复压工作;如针对路面加宽、边缘位置,可以使用小型振动压路机以及振动夯板开展碾压工作。

(3)终压。在终压工作开展中,施工单位需要保证整体路面具有高度平整性,需要对复压工作中表面遗留轮迹予以消除。在终压工作完成后,施工单位应控制其温度在60~90℃,如果工程使用改性沥青,应保证其施工完成后温度在100℃以上[2]。

3.3 合理确定碾压温度

沥青混合料压实度会受到碾压温度的直接影响,对此,施工单位应做好碾压温度合理确定工作,保证碾压温度在允许温度范围之内,既不会因碾压温度过低而让混合料黏性增加,让混合料出现密实困难情况;也不会因碾压温度过高,让压路机两边混合料出现隆起情况以及摊铺层裂纹情况。除此之外,在沥青面层施工过程中,施工单位可以对碾压温度予以提高,如复压温度、终压温度等。在碾压温度确认工作完成后,可以根据混合料种类,对摊铺机后续碾压作业段长度予以确认。

3.4 控制碾压次数、速度

在公路工程沥青路面压实技术与质量控制工作开展中,施工单位应对压路机类型、压路机振幅、压路机振频、碾压速度、混合料压实时间进行分析,结合试验铺筑段情况,对碾压次数进行科学确定。一般情况下,在初压过程中,主要可利用钢轮压路机开展1~2遍静压工作,在碾压时,应保证压路机轮面与摊铺机为面对关系,并依照从低到高、从外到内顺序开展具体工作。在复压过程中,需要结合试验结果确认具体碾压次数。在终压过程中,如果使用振动压路机,应保证其碾压次数在2遍以上,直到没有轮迹。

在公路工程沥青路面压实技术实施中,施工单位应对碾压速度进行合理控制,保证整体作业效率。一般情况下,应控制碾压速度在2~4km/h,如果使用轮胎压路机,可以对碾压速度予以适当提升,但应将其控制在5km/h以内。针对振动压路机,一般情况下,可以控制碾压温度在8~10km/h[3]。

3.5 科学选择振频振幅

在碾压速度以及压实层厚度确认后,施工单位应对压路机振频进行科学选择,控制冲击间距略小于压实层厚度,避免短波纹现象出现在路面表面,让最低振频要求得以确认。在振幅方面,施工单位应对密度、马歇尔稳定度、空隙率受到振幅影响予以高度重视。如果碾压层相对较薄,则可以使用低振幅以及高振频的施工方法,避免集料破碎情况产生。如果碾压层相对较厚,则在最低振频要求得到满足条件下,可以选择高振幅,使产生较大的激振力,进而实现压实目标。

3.6 防治常见压实问题

(1)表面波浪。针对表面波浪问题,在公路工程沥青路面压实施工过程中,应积极采用科学预防措施。首先,应让熨平板前端混合料劲度、数量恒定性得到保持,在摊铺机向前摊铺过程中,应对混合料数量予以控制,在沥青拌和过程中,应对流体含量、集料级配以及混合料温度进行有效控制。其次,在运料车与压实机具操作过程中,应保证操作规范性、科学性,避免因此造成波浪问题[4]。

(2)弹簧现象。弹簧现象产生的主要原因是混合料级配具有严重缺陷、混合料流体含量相对较多或碾压温度不合理等。为对弹簧现象进行有效防治,首先,施工单位应保证级配确定满足规范要求,防止细集料含量过多情况产生,让混合料具有密实、嵌挤结构,提升混合料粘聚力、摩擦阻力;其次,施工单位应在设计中尽可能选择较小油石比,并充分烘干集料;再次,应对下层开展加固、补强工作,避免有下层材料强度不足、稳定度不足情况产生;最后,施工单位应对压实作业操作规范性进行严格管理,针对违规操作行为,应对其进行及时纠正,并对压实机具组合进行科学调整。

(3)微裂缝。施工单位为做好沥青路面微裂缝防治工作,首先,应在新混合料铺筑之前,做好下层路面结构的维修工作、补强工作,避免因基层强度不足导致裂缝问题产生;其次,施工单位应对混合料特性进行改善,并做好级配优化工作,在此过程中,应对砂子用量予以高度重视;最后,施工单位应针对实际情况,对碾压区压路机类型进行科学调整。

(4)压实白斑。压实白斑问题产生的主要原因是粗集料质量较差、粗集料离析严重、松铺厚度不合理、施工工艺不合理等。为有效解决此类问题,首先,施工单位在正式施工之前,应做好集料指标检测工作,主要检测内容为针片状含量、压碎值情况、软弱颗粒含量情况等;其次,施工单位应保证设计厚度、最大粒径具有匹配性,并做好施工管理工作,避免摊铺机受料斗侧板合起导致粗集料滑落[5]。

4 结束语

综上所述,材料性能、混合料温度、施工均会对公路工程沥青路面施工技术应用质量造成影响,施工单位应通过科学选型压实机械、控制碾压作业程序、合理确定碾压温度、控制碾压次数速度、科学选择振频振幅以及防治常见压实问题的主要策略,避免不利因素的产生,进而保证公路工程沥青路面施工技术应用质量,为公路工程高质量建设完成奠定基础。

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