论文部分内容阅读
摘 要: 采用组合式碾压新工艺即钢轮与胶轮同步碾压工艺, 具有节省碾压时间、 提高压实效果、 减少温度损失、 提高平整度、 减少温度离析、 提高压实质量的优点。经工程实践验证, 该工艺可提高压实效率 40%, 节约复压碾压时间 50%, 在钢轮与胶轮联合作用下压实度可提高1-2 个百分点, 平整度可大大改善。该工艺碾压遍数十分清晰, 杜绝了过去常常漏压和胶轮碾压遍数偏少的问题, 易于控制碾压质量。
关键词: 组合式碾压
现代公路施工一般采用小吨位钢轮压路机静压初压,复压
时先用大吨位钢轮碾压, 然后再用胶轮碾压, 最后用钢轮收面终压的施工工艺。 本文分析了沥青路面传统的施工工艺存在的不足因素, 并根据某工程施工经验提出了改进措施。
1 传统碾压工艺存在下列问题
1.1 碾压时间过长, 不能保证在高温下完成复压
众所周知, 沥青砼只有在高温下碾压才能保证压实质量, 低于某一温度后, 无论采取增加压路机吨位或者增加碾压遍数, 均不能达到压实要求, 后果是表面石子震碎、 表面油膜破坏、 压实度不足。 所以路面施工保证在高温下碾压是前提,但是传统的压实工艺是钢轮与胶轮压路机单独碾压, 造成复压时间过长, 温度下降过大, 尤其是低温施工, 温度下降更快, 无法保证施工质量, 是公路路面早期破坏
的一大诱因。大家可以算一下, 如果按 50 米左右一个碾压路段, 采用 4-5 台压路机, 碾压速度在 2.5-4 公里之间, 完成一个完整的初压、 复压、 终压过程需要一个多小时, 甚至两个多小时。这么长的碾压时间, 沥青混合料温度损失很严重, 尤其低温下, 地表温度低, 而采用分层摊铺后每一摊铺层都很薄,摊铺到地面后与地面接触地方的沥青混合料温度立即就会下降几十度, 所以如何缩短碾压时间是当务之急。缩短碾压时间、提高压实效率可以从设备和碾压工艺两方面入手, 如何在设备上挖潜 (如增大吨位、 改进压实机理、 提高整机性能等) 不在本文的研究范畴。近几年路面施工机械得到了了迅速发展,拌和机、 摊铺机、 压路机的性能均大幅度提高, 但为什么仍存在碾压与摊铺、 拌合不匹配呢? 为什么会出现表面石子破碎、 油膜破坏、 压实度不足呢?笔者认为主要是压实工艺存在问题。
1.2 碾压遍数不易控制, 漏压严重
传统的碾压工艺下, 碾压遍数的控制是一个难题, 由于多台压路机联合完成碾压作业, 压路机手之间的配合是关键。 现在路面施工大多是路面施工单位租用设备, 这是人所共知的秘密, 出现一个标段由多家租赁单位提供非常普遍,这些来自多家的压路机手素质参差不齐。设备组用一般是月价, 这些压力机手都想少干一点, 一方面想多歇一会, 另一方面想减少机械磨损, 这是造成漏压的主观原因。另外客观上讲, 传统的碾压工艺遍数控制起来确实困难, 那么多压路机, 管理人员就那么几个人, 监理人员的素质更不敢恭维。笔者曾经亲自做过数压实遍数的工作, 往往是盯住这台, 忽略了这台, 数好了左半幅的遍数, 忘记了右半幅的遍数, 5、 6 台压路机在 600 平米左右的作业面来回穿梭, 让人眼花缭乱, 目不暇接。
1.3 平整度控制困难
实践证明先用胶轮压路机揉搓再用钢轮压路机碾压对提高压实
度有好处, 但由于在高温下先上胶轮轮迹太重, 对提高平整度不利,施工单位一般将胶轮放在复压的后期, 这同样带来平整度问题, 尽管胶轮放在后期, 仍存在较深的轮迹, 复压后期温度已经很低, 终压消除轮迹十分困难, 造成平整度太低。
目前越来越多的公路开始使用沥青混合料转运车,解决了温度离析和摊铺不能连续作业问题,避免了摊铺机撞击自卸车产生的平整度下降, 可以说平整度问题在摊铺渠道上基本解决, 目前平整度过低主要是碾压造成的。
1.4 施工质量无法保证
由于传统碾压方式存在低温碾压、 漏压、 温度离析严重、 平整度低等问题, 带来的一系列后果是路面质量低劣, 局部压实度不足、 温度离析造成了路面透水, 而致密的半刚性基层无法将透入的水排出,在汽车的动水压力下造成沥青与集料剥落, 产生坑槽和表面松散; 同时又由于压实度不足又造成压密性车辙和平整度、 构造深度下降。
2某工程推行了新的碾压方案, 产生了良好的效果, 具体工艺如下:方案一分段碾压以 50-60 米为一个碾压作业段, 6 台压路机联合作业, 一台压路机在前面初压 (大多是 DD110), 前进时静压, 后退时就开振。两组压路机复压, 每一组压路机各管半幅, 每组压路机采用一台双钢轮和一台胶轮 (28 吨以上) 组合, 两台压路机相距 2 米左右, 统一速度, 同步前进、 同步后退, 压实 4 遍 (相当于 8 遍, 钢轮、 胶轮各 4 遍), 最后用双钢轮终压。现场只需要一个人控制压实遍数,由于四台复压的压路机速度接近, 只要数好一台压路机的碾压遍数就可以控制住整个压实遍数,实际操作中采用只控制复压四遍的方案,初压和终压以达到效果为宜。, 不强调遍数也不计遍数。
方案二模糊碾压现场施工中不划分碾压段落, 5 台压路机联合作业, 一台双钢轮压路机终压, 两组四台压路机初压复压, 每组压路机采用一台双钢轮和一台胶轮 (28 吨以上) 组合, 两台压路机相距 2 米左右, 统一速度,同步前进、 同步后退, 每组压路机各负责碾压半幅, 初压直接开振, 压实5 遍 (相当于 10 遍, 钢轮、 胶轮各 5 遍)。四台压路机随摊铺机前进,每一个压实遍数完成后约整体前进5 米, 倒退时回到起点位置, 沿摊铺机前进方向每 5 米压实遍数递减一遍, 即第一段完成 5 遍时, 第二段 4 遍, 第三段 3 遍, 第四段 2 遍,第五段1 遍。第一段完成 5 遍后, 第二段再压一遍即完成压实作业,
依次前行, 相当于每碾压一遍完成 5米左右的压实段。模糊碾压其实就是小段落碾压, 约 5 米一个压实段, 与分段碾压
相比, 该方案节省一台初压压路机, 压实时间更短、 效率更高, 非常适合于低温施工,能在短时间内完成压实作业,保证复压在高温下完成; 在常温施工时, 由于碾压时间缩短, 拌合楼出料温度可降低 5-10度, 可节约拌合成本, 降低施工费用, 提高利润。模糊碾压需要压路机手素质高, 施工单位管理能力强, 一般情况下不推荐使用。
3组合式碾压工艺的优点
3.1 提高了碾压效率
在同等速度下, 组合式碾压复压效率提高一倍, 传统工艺初压、
复压、 终压按 1+8+1 (共计 10 遍) 计算, 组合式碾压为 1+4+1, 总体碾压效率提高了 40%。
3.2 可以在高温下完成压实
组合式碾壓工艺缩短了碾压时间, 可以在高温下完成压实, 有利于压实质量的提高, 避免了温度离析和低温碾压, 杜绝了表面石料破碎和油膜破坏。
3.3 碾压遍数清晰
组合式碾压遍数非常清晰, 易于控制碾压质量, 避免了过碾和漏压, 使路面质量更均匀, 压实段有保证。
3.4 提高了平整度
过去一般采用钢轮和胶轮分开碾压, 胶轮轮迹太重, 不利于平整度的提高。组合式碾压能及时消除轮迹, 平整度可大大提高。3.5 减少路面早期破坏
路面压实质量的提高, 对减少路面早期破坏非常有利。路面早期破坏与压实度不足、 温度离析有很大关系, 这两方面的改善提高了路面的整体水平。
3.6 节约施工成本
组合式碾压缩短了碾压时间, 拌合楼出料温度可降低 5 度左右,降低了拌合成本, 使施工成本下降。组合式碾压提高了压实效率, 加快了路面施工速度, 总路面工期缩短, 设备使用率提高, 施工利润增加。
3.7 同等压实遍数下可提高压实度
由于胶轮和钢轮揉搓和振动结合, 沥青混合料受力均匀, 胶轮的揉搓使石料重新分布, 降低了摩擦阻力, 提高了压实效果。
4组合式碾压施工注意事项
组合式碾压施工时,胶轮和钢轮相距很近,压路机手要熟练配
合, 最好在施工前练习一下。
4.1 方案推行时需要现场管理人员和监理配合, 因为部分压路机手会强烈反对, 原因之一是他们习惯了旧的模式, 不想再下功夫学习新模式; 之二是新工艺压路机手没空自可钻, 也不能偷懒了。所以新方案遇到阻力要强制执行, 决不能手软, 否则压路机手舒服了, 施工质量就下降了。
4.2 一般组合式碾压复压要求 8 遍, 具体碾压遍数可以根据石料情况、 混合料级配、 层厚和压实度要求通过试验确定。
4.3 实践证明, 级配良好的沥青混合料, 可直接开振初压, 也可以用胶轮初压; 但有时发现初压时开振, 混合料推移严重, 这时要用静压。
4.4 组合式碾压胶轮和钢轮哪一个在前哪一个在后都无所谓, 关键是要把能控制住压实速度的压路机手放在前,将急性子压路机手放在后。
4.5 胶轮和钢轮组合时, 钢轮何时采用 “高频低幅” , 何时才用 “低频高幅” 要经试验确定, 笔者没有这方面的的理论研究。采用揉搓与振动共同作用后, 与传统的钢轮、 胶轮单独碾压相比, 压实机理可能有很大的差别, 传统的调整振幅、 频率的经验可能不一定有效, 希望大家加强这方面的施工经验总结。
参考文献
[1]公路沥青混合料施工技术规范 (JTGF40-2004) [S].北京:人民交通出版社, 2004.