高速公路瀝青路面攤鋪及碾壓工藝探討

摘 要: 從現(xiàn)場施工角度對影響瀝青路面攤鋪碾壓工藝的諸多因素進行了詳細闡述, 提出了相應(yīng)的控制技術(shù)措施, 進一步說明了加強施工現(xiàn)場管理的必要性, 同時介紹了部分新技術(shù)和新工藝在這兩項工藝中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:瀝青路面 攤鋪 碾壓 工藝

中圖分類號:U412 文獻標識碼: A 文章編號:1672-3791(2007)04(a)-0071-01

1 瀝青混凝土路面攤鋪工藝

1.1 攤鋪機找平方式選擇

　　目前,高速公路施工中使用的攤鋪機均有自動找平裝置。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作業(yè), 具體如下：

　　(1)鋼絲線找平基準配以角位移傳感器找平方式;

　　(2)機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找平系統(tǒng)。

1.2 攤鋪作業(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壓實度。施工中, 要注意以下關(guān)鍵技術(shù)。

　　(1)設(shè)備檢修

　　作業(yè)前對攤鋪機進行全面細致的檢查,在確認各種裝置及機構(gòu)處于正常狀態(tài)后才能開工, 防止施工中出現(xiàn)故障停機, 影響攤鋪質(zhì)量。

　　(2)結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整

　　正確調(diào)整機械的結(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

　　目前攤鋪機熨平板加熱方式有電加熱和燃氣加熱2 種。其中電加熱方便,無污染,加熱均勻,預(yù)熱到一定溫度后自動變成交替加熱方式, 操作簡單, 易于掌握, 代表品牌如V O G E L E 機型。無論哪種加熱方式, 都應(yīng)注意加熱溫度適當。過高的加熱溫度將導(dǎo)致熨平板變形和加熱磨耗,還會使混合料表面泛出瀝青膠漿或形成拉溝;加熱溫度過低,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)基準線鋼絲架設(shè)

　　當架立的鋼絲不穩(wěn)固或不規(guī)范,將給鋪層的縱橫向平整度帶來嚴重的影響,通過力學(xué)計算知道(計算過程略),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)鋼絲的長度以150~200m為宜,另外鋼絲的支點應(yīng)穩(wěn)固而不被擾動。關(guān)于鋼絲的架設(shè)高度問題,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)場路面集料離析問題,對于一次攤鋪寬度大于8m 的路幅,應(yīng)采用2 臺或多臺攤鋪機聯(lián)合梯隊進行攤鋪作業(yè),每臺攤鋪機攤鋪寬度應(yīng)小于8 m 。采用的攤鋪機型號和性能相同或相近,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)物的瀝青面層時使用。

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

　　攤鋪作業(yè)速度應(yīng)以“恒定連續(xù)”為工作準則,不僅要求攤鋪機勻速前進,同時也要求攤鋪機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,會造成螺旋布料器轉(zhuǎn)速時快時慢,混合料因此產(chǎn)生離析,也會影響攤鋪質(zhì)量。攤鋪作業(yè)經(jīng)驗表明, 當攤鋪速度≤ 4m/min,表明拉溝、裂口現(xiàn)象較少, 須夯實效果也較好(頂壓實度可達80%~86%),最好控制在1.5~2.5m/min 的范圍內(nèi),同時為了保證連續(xù)供料,也為了減少集料離析,對受料斗翼的操作要正確。

2 瀝青混凝土路面碾壓工藝

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

2.1 影響壓實效果的關(guān)鍵工藝

　　除混合料自身的特性外,影響壓實效果的因素還有以下幾點：

　　(1)碾壓溫度

　　碾壓溫度的高低,直接影響瀝青混合料的壓實質(zhì)量?；旌狭蠝囟容^高可用較少的碾壓遍數(shù),獲得較高的密實度和較好的壓實效果;而溫度較低時,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,同時現(xiàn)場空隙較大造成滲水,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而不產(chǎn)生水平推移, 壓實阻力較小的溫度。一般的瀝青混合料,最佳碾壓溫度在120~150℃,最高不超過1 6 0 ℃。

　　(2)碾壓厚度

　　與碾壓路基、基層相反, 瀝青面層壓實時,碾壓層厚些更容易達到高密度,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)壓實程序和模式

　　壓實程序一般分為初壓、復(fù)壓!終壓3 個階段。初壓是為了整平和穩(wěn)定混合料, 是壓實的基礎(chǔ); 復(fù)壓是使混合料密實、穩(wěn)定、成型,混合料的密度取決于此;終壓是為了消除輪跡,最后形成平整壓實面。施工中,在碾壓作業(yè)段的起止點要設(shè)有明顯的記號,避免出現(xiàn)漏壓。在選擇好壓實機型、速度及壓實溫度后, 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階段, 壓路機的碾壓長度在縱向呈階梯形排開,相臨兩碾壓段縱向接頭重疊應(yīng)在1~1.5m,對于雙鋼輪壓路機,碾壓左右重疊在15cm 以上,輪胎壓路機左右碾壓重疊為輪寬的1/2。初壓應(yīng)當跟攤鋪機進行,復(fù)壓過程中,復(fù)壓段的長度應(yīng)大于初壓長度的1.5m 左右。初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)按階梯形作業(yè)。

　　(4)壓實速度和遍數(shù)

　　壓實速度不均勻,剎車和突然起步,都會引起路面推移;壓實速度過低,還會使攤鋪與壓實工序不能很好的連接,影響壓實質(zhì)量,從而需要增加壓實遍數(shù)來提高壓實度; 速度過快, 會產(chǎn)生推移、橫向裂紋等。需要說明的是,當碾壓遍數(shù)相同,而碾壓速度不同時,對瀝青混合料壓實度的影響非常小,一般不會超過1 % 。我們選擇碾壓速度的原則是：在保證瀝青混合料壓實質(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)

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

參考文獻

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