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摘要: 随着我国公路事业的发展,路面等级的不断提高,沥青砼路面结构也得到了广泛应用。如何控制好沥青砼路面的质量是公路工作者一直关注的问题。本文笔者结合实际谨围绕公路沥清砼施工质量控制进行了探讨。仅供参考。
关键词:公路建设;沥青砼;施工控制
一、关于沥青砼路面的平整度的相关分析
◆易发生的质量问题及现象
沥青砼面层平整度的好坏,直接影响到路面的行车舒适性。由于施工中对平整度这一指标控制不严,不仅使行车舒适性受影响,而且在长期行车荷载的作用下,容易继续发展为搓板、拥包,导致路面过早破坏,且易引起交通事故。
◆原因分析
l)沥青混合料生产质量低劣,粗细不匀,局部出现骨料集中、离析,或两个细粉料集中、由压缩量的不同,导致了高程厚度上的不平整;
2)摊铺机自动找平装置失灵,摊铺时产生上下漂浮;
3)基准线拉力不够,钢钎处较其他位置高,造成波动;
4)摊铺过程中摊铺机停机,熨平板振动下沉,重新启动后则形成凹点;
5)压路机碾压时急停急转,随意停机加水、小修,因推拥热的沥青混合料,而形成鼓楞;
6)基层顶面清理不干净,或摊铺现场随地有漏散混合料,摊铺机滑靴和履带时常碾压到石子上,引起摊铺机局部提高,影响沥青混合料摊铺厚度不均;
7)施工缝接茬处理不好.
◆预防措施
1)摊铺机使用前,应仔细设置和调整,使摊铺机及找平装置处于良好的工作状态,并根据试铺效果进行随时调整。
2)现场应设专人指挥运输车辆,每次在摊铺之前,应有不少于5部载料车在机前等候,以确保摊铺机的作业连续均匀.摊铺过程中,摊铺机不得中途停顿,不得随意调整摊铺机的行驶速度。
3)路面各个结构层的平整度应严格控制,严格工序间的交验制度。
4)碾压:针对混合料中沥青性能特点,确定压路机的机型及重量,并确定出施工的初压温度,合理选择碾压速度,严禁在未成型的油面表层急刹车及快速起步,合理选择振频、振幅。
5)在摊铺机前设专人清除掉在“滑靴”前的混合料及摊铺机履带下的混合料等。
6)为改进构造物伸缩缝与沥青路面衔接部位的牢固及平顺,先摊铺沥青砼面层,再做构造物的伸缩缝。
二、沥青砼路面铺筑过程中存在的病害分析
沥青砼路面铺筑过程中,表面波浪、接缝不良、碾压发裂和推移是存在的主要病害。
在沥青砼混合料铺筑过程中如形成表面波浪,首先导致路面平整度的降低,影响路面的长期使用性能,减少了路面的实用寿命。表面波浪有一长有短,形成原因也各有不同。
◆形成原因
1)短波
①摊铺机熨平板前方混合料数量的变化,引起熨平板上反力的变化;
②熨平板处于不良机械状态,如熨平板松弛或控制连结装置间隙过大等;
③混合料软弱或混合料温度及组成的变化会导致混合料劲度的变化。特别是混合料软弱和混合料设计不合理时,在碾压过程中,压路机会推动混合料,使其移动,形成短波。
2)长波
在导致形成长波的因素中,有一些因素与形成短波相同,如熨平板前方材料总量的起伏波动和混合料的劲度变化,引起熨平板的上升和下降,
①如果两个波峰之间的距离恰好是一车混合料的摊铺距离,那么此波的形成原因可能是由于摊铺机进料器活门安装不正确或是在每次添加混合料时,摊铺机的漏斗和刮板输送器空车运行。
②混合料设计不当造成混合料离析,以及混合料温度的变化都有可能导致长波的形成。
③碾压过程中压路机突然转向或倒车,压路机停在热的路面上,也可能形成表面波浪。
④轮胎式摊铺机轮胎气压过低,机体随受料重量的变化上下变动,使摊铺层出现波浪。
⑤履带式摊铺机履带松紧超限将导致摊铺机速度发生脉冲,使路面形成微波。
⑥摊铺机履带或轮胎底部有撒漏料引起铺筑厚度变化。
⑦顶推的料车刹车太紧或料车倒车撞击摊铺机引起摊铺速度变化。
⑧自動熨平装置运行中,挂线不紧,中间出现挠度也会引起摊铺层波浪。
◆预防措施
防止表面波浪形成的关键因素是:尽可能保持摊铺机熨板前方的混合料数量和劲度的一致。混合料数量的控制:①正确安装进料器活门;②在摊铺机向前移动过程中,保证刮板运输器和螺旋推动器连续输送混合料的时间不少于90%,最好是连续运转。严格将混合料的温度、级配、液体含量控制在允许范围以内,借以控制混合料的劲度。在施工过程中,操作人员应严格按规程操作,并随时注意观察和检测,消除人为因素和机械因素造成的表面波浪。
◆接缝不良
沥青砼路面接缝不良.会导致接缝两侧标高不一,路面倾斜,在行车作用下,易发生颠簸或造成沥青砼路面松散。如伴随压实不足,在重交通作用下,易造成接缝处面层过度磨损,且不良的接缝是透水的,水分经不良接缝下渗,则会给路基、路面造成更大的破坏。
◆纵缝
沥青砼路面纵向接缝不良,易导致新旧摊铺车道标高不一或接缝处混合料松散。
l)纵缝不良的基本原因
①新旧摊铺车道不正确的重叠,重叠太多发生隆起,重叠太少就会低于先摊铺的面层的标高。
②与从原摊铺冷面层上耙平的方式有关,如果重叠太大,又不能从纵缝处耙回多余的混合料则形成隆起;反之,如果重叠不足或耙走太多的混合料,则产生倾斜或沟槽。
③不正确的碾压方法。如果压实设备在接缝冷的一侧压茬太多,或是碾压时沥青砼混合料温度不够,则造成接缝处碾压不实。
④不良纵缝的形成与摊铺机的操作及状况有关,其中包括熨平板前方推带的混合料重量的变化,进料器或螺旋摊铺器超载等,所有可能导致表面波浪的因素,都可能引起纵缝质量的下降。
2)预防措施
摊铺机熨平板与原摊铺面层的重叠要正确,熨平板与冷面层的重叠宽度为3-5cm。在接缝处摊铺足够的混合料即可保证接缝紧密。材料重叠太多形成隆起,重叠太少形成沉陷,应进行少量的耙平工作,“刮回”冷路面上的混合料。
◆横缝
不良的横向接缝造成车辆行驶颠簸或路面倾斜。
l)造成横缝不良的原因
①在每次摊铺开始时,接缝处混合料过量,螺旋仓中输送的混合料太多,多余的材料向上推移摊铺机的熨平板,导致熨平板升高,在路面上留下鼓包。
②许多路面的倾斜(下洼)现象发生在横缝的附近.这是因为当摊铺机开始工作时,如将摊铺机的熨平板直接放在摊铺好的面层上,以原摊铺路面为基准标高会导致路面厚度不足。当摊铺机向前移动时如熨平板处混合料不足,会降低作用在熨平板的力,并导致熨平板俯冲、倾斜,厚度减薄,形成倾斜(下洼)现象,如在此时调整又会形成波浪状面层。
2)预防措施
摊铺时应调整好预留高度,控制不好的可采用相应高度的垫块,摊铺机从横缝处离开向前实施摊铺之前,熨平板必须适当拉紧并放置在垫块上,使熨平板处于正确的标高位置,即可避免在接缝处产生跳车现象或形成沉降、倾斜。在摊铺过程中,摊铺机螺旋送料器应连续传动。
摊铺机驶离横缝之后,用楼耙清除接缝范围内过量的混合料,碾压时按要求先横向碾压再纵向碾压。
◆发裂
发裂是指短的横向裂纹。多发生在沥青砼的保护层或中间层次中,这些裂纹在摊铺过程中一般是看不到的,通常出现在碾压第一遍或第二遍之后。沥青混合料碾压发裂影响压实度和路面孔隙率,碾压不实造成的孔隙率增大会降低路面的使用寿命。
◆导致发裂的原因及分析
l)由于砼下面层软弱,在压实设备作用下导致下层弯曲,引起路面结构的弯沉过大,从而使新铺沥青混合料被拉开,形成了细裂缝。
2)沥青砼混合料的组成有缺陷,即使矿料级配在允许范围内,也会出现细微发裂现象。
◆预防措施
l)改善沥青混合料的特性。对于软弱的混合料,必须等混合料降到适宜的温度时才能碾压,一般情况下出现发裂后很难获得足够的密度。
2)作为一项临时措施,在混合料的组成改变之前,可利用振动压路机或轮胎压路机进行初压,情况会有所好转。
◆推移
沥青砼面层推移,是指混合料在道路的纵向发生位移。它可能在压实期间发生,也可能在交通荷载作用下发生。在许多情况下,推移伴随着压路机初次碾压前方出现“弓形波”,推移也会与混合料的开裂一起发生,在压路机的倒车处,特别是在靠近摊铺机的位置倒车,面层或混合料易产生推移。
推移,是由于混合料不稳定或者是混合料软弱导致的。这些因素与导致发裂的因素基本相同。具有高马歇尔稳定度的混合料,在压实设备碾压下或者是在以后的交通荷载的作用下,仍然可能产生纵向变形推移。碾压温度在140℃左右时,厚的细集料的沥青混合料产生推移现象是很普遍的。
防止混合料推移的最好办法是:提高混合料在压实时的内在稳定性。为此可以采用提高集料颗粒之间的内摩阻力、改变集料级配及提高混合料中多余的碎石颗粒含量的方法,来提高混合料内在的稳定性。
三、施工中注意的相关问题
(1)关于针片状颗粒含量
沥青上面层施工中采用的硬质岩石,硬度大、强度高、破碎困难,往往针片状颗粒超标.硬质岩石加工时应用锤式破碎机进行2次或3次破碎使之达标。检测应采用《公路工程集料试验规程》沥青路面用粗集料针片状颗粒含量试验(游标卡尺法)。
(2)关干沥青粘附性
沥青与碎石的粘附性反映沥青路面的抗水损坏的能力。不同的沥青与不同的碎石粘附性不同,必须通过试验检测确定.若粘附性达不到要求,或仅达到要求的临界点,应添加抗剥落剂来增加粘附性,并通过沥青的混合料的残留稳定度,冻融劈裂试验来验证混合料的抗水损害性能(在沥青中掺加抗剥落剂后应将沥青进行薄膜加热试验,然后再进行粘附性试验,残留稳定度和冻融劈裂试验)。
(3)关于细集料天然砂与石屑
一般天然砂为酸性材料、亲水性差,云母、石英等含量高;石屑多数是石灰岩、硬质岩加工时的下脚料,大部分是碱性、中性岩石,亲水性好,但针片状颗粒较多。若石灰岩石屑规格、针片状颗粒含量能控制在规范规定范围内时,沥青路面宜多用石屑少用砂。
(4)回收粉尘的使用
作为矿粉使用的回收粉尘,是拌和机干法除尘的粉尘。其用量不得超过填料总量的50%。检测应达到填料技术标准,塑性指数不大于4%。
四、结语
总之,公路沥清砼施工实践证明:在施工过程中,只要确保砼施工各环节合理有序进行,一切从实际出发,按科学规律办事,严格管理,对沥青砼路面的质量控制是沒有问题的。
参考文献:
[1]张立晓.沥青砼路面早期病害损坏机理浅析.中国新技术新产品,2010(8).
[2]《沥青及沥青混合料路用性能》2006(8).
[3]陈泰浩.影响沥青砼路面质量的主要因素和施工控制,2005(2).
关键词:公路建设;沥青砼;施工控制
一、关于沥青砼路面的平整度的相关分析
◆易发生的质量问题及现象
沥青砼面层平整度的好坏,直接影响到路面的行车舒适性。由于施工中对平整度这一指标控制不严,不仅使行车舒适性受影响,而且在长期行车荷载的作用下,容易继续发展为搓板、拥包,导致路面过早破坏,且易引起交通事故。
◆原因分析
l)沥青混合料生产质量低劣,粗细不匀,局部出现骨料集中、离析,或两个细粉料集中、由压缩量的不同,导致了高程厚度上的不平整;
2)摊铺机自动找平装置失灵,摊铺时产生上下漂浮;
3)基准线拉力不够,钢钎处较其他位置高,造成波动;
4)摊铺过程中摊铺机停机,熨平板振动下沉,重新启动后则形成凹点;
5)压路机碾压时急停急转,随意停机加水、小修,因推拥热的沥青混合料,而形成鼓楞;
6)基层顶面清理不干净,或摊铺现场随地有漏散混合料,摊铺机滑靴和履带时常碾压到石子上,引起摊铺机局部提高,影响沥青混合料摊铺厚度不均;
7)施工缝接茬处理不好.
◆预防措施
1)摊铺机使用前,应仔细设置和调整,使摊铺机及找平装置处于良好的工作状态,并根据试铺效果进行随时调整。
2)现场应设专人指挥运输车辆,每次在摊铺之前,应有不少于5部载料车在机前等候,以确保摊铺机的作业连续均匀.摊铺过程中,摊铺机不得中途停顿,不得随意调整摊铺机的行驶速度。
3)路面各个结构层的平整度应严格控制,严格工序间的交验制度。
4)碾压:针对混合料中沥青性能特点,确定压路机的机型及重量,并确定出施工的初压温度,合理选择碾压速度,严禁在未成型的油面表层急刹车及快速起步,合理选择振频、振幅。
5)在摊铺机前设专人清除掉在“滑靴”前的混合料及摊铺机履带下的混合料等。
6)为改进构造物伸缩缝与沥青路面衔接部位的牢固及平顺,先摊铺沥青砼面层,再做构造物的伸缩缝。
二、沥青砼路面铺筑过程中存在的病害分析
沥青砼路面铺筑过程中,表面波浪、接缝不良、碾压发裂和推移是存在的主要病害。
在沥青砼混合料铺筑过程中如形成表面波浪,首先导致路面平整度的降低,影响路面的长期使用性能,减少了路面的实用寿命。表面波浪有一长有短,形成原因也各有不同。
◆形成原因
1)短波
①摊铺机熨平板前方混合料数量的变化,引起熨平板上反力的变化;
②熨平板处于不良机械状态,如熨平板松弛或控制连结装置间隙过大等;
③混合料软弱或混合料温度及组成的变化会导致混合料劲度的变化。特别是混合料软弱和混合料设计不合理时,在碾压过程中,压路机会推动混合料,使其移动,形成短波。
2)长波
在导致形成长波的因素中,有一些因素与形成短波相同,如熨平板前方材料总量的起伏波动和混合料的劲度变化,引起熨平板的上升和下降,
①如果两个波峰之间的距离恰好是一车混合料的摊铺距离,那么此波的形成原因可能是由于摊铺机进料器活门安装不正确或是在每次添加混合料时,摊铺机的漏斗和刮板输送器空车运行。
②混合料设计不当造成混合料离析,以及混合料温度的变化都有可能导致长波的形成。
③碾压过程中压路机突然转向或倒车,压路机停在热的路面上,也可能形成表面波浪。
④轮胎式摊铺机轮胎气压过低,机体随受料重量的变化上下变动,使摊铺层出现波浪。
⑤履带式摊铺机履带松紧超限将导致摊铺机速度发生脉冲,使路面形成微波。
⑥摊铺机履带或轮胎底部有撒漏料引起铺筑厚度变化。
⑦顶推的料车刹车太紧或料车倒车撞击摊铺机引起摊铺速度变化。
⑧自動熨平装置运行中,挂线不紧,中间出现挠度也会引起摊铺层波浪。
◆预防措施
防止表面波浪形成的关键因素是:尽可能保持摊铺机熨板前方的混合料数量和劲度的一致。混合料数量的控制:①正确安装进料器活门;②在摊铺机向前移动过程中,保证刮板运输器和螺旋推动器连续输送混合料的时间不少于90%,最好是连续运转。严格将混合料的温度、级配、液体含量控制在允许范围以内,借以控制混合料的劲度。在施工过程中,操作人员应严格按规程操作,并随时注意观察和检测,消除人为因素和机械因素造成的表面波浪。
◆接缝不良
沥青砼路面接缝不良.会导致接缝两侧标高不一,路面倾斜,在行车作用下,易发生颠簸或造成沥青砼路面松散。如伴随压实不足,在重交通作用下,易造成接缝处面层过度磨损,且不良的接缝是透水的,水分经不良接缝下渗,则会给路基、路面造成更大的破坏。
◆纵缝
沥青砼路面纵向接缝不良,易导致新旧摊铺车道标高不一或接缝处混合料松散。
l)纵缝不良的基本原因
①新旧摊铺车道不正确的重叠,重叠太多发生隆起,重叠太少就会低于先摊铺的面层的标高。
②与从原摊铺冷面层上耙平的方式有关,如果重叠太大,又不能从纵缝处耙回多余的混合料则形成隆起;反之,如果重叠不足或耙走太多的混合料,则产生倾斜或沟槽。
③不正确的碾压方法。如果压实设备在接缝冷的一侧压茬太多,或是碾压时沥青砼混合料温度不够,则造成接缝处碾压不实。
④不良纵缝的形成与摊铺机的操作及状况有关,其中包括熨平板前方推带的混合料重量的变化,进料器或螺旋摊铺器超载等,所有可能导致表面波浪的因素,都可能引起纵缝质量的下降。
2)预防措施
摊铺机熨平板与原摊铺面层的重叠要正确,熨平板与冷面层的重叠宽度为3-5cm。在接缝处摊铺足够的混合料即可保证接缝紧密。材料重叠太多形成隆起,重叠太少形成沉陷,应进行少量的耙平工作,“刮回”冷路面上的混合料。
◆横缝
不良的横向接缝造成车辆行驶颠簸或路面倾斜。
l)造成横缝不良的原因
①在每次摊铺开始时,接缝处混合料过量,螺旋仓中输送的混合料太多,多余的材料向上推移摊铺机的熨平板,导致熨平板升高,在路面上留下鼓包。
②许多路面的倾斜(下洼)现象发生在横缝的附近.这是因为当摊铺机开始工作时,如将摊铺机的熨平板直接放在摊铺好的面层上,以原摊铺路面为基准标高会导致路面厚度不足。当摊铺机向前移动时如熨平板处混合料不足,会降低作用在熨平板的力,并导致熨平板俯冲、倾斜,厚度减薄,形成倾斜(下洼)现象,如在此时调整又会形成波浪状面层。
2)预防措施
摊铺时应调整好预留高度,控制不好的可采用相应高度的垫块,摊铺机从横缝处离开向前实施摊铺之前,熨平板必须适当拉紧并放置在垫块上,使熨平板处于正确的标高位置,即可避免在接缝处产生跳车现象或形成沉降、倾斜。在摊铺过程中,摊铺机螺旋送料器应连续传动。
摊铺机驶离横缝之后,用楼耙清除接缝范围内过量的混合料,碾压时按要求先横向碾压再纵向碾压。
◆发裂
发裂是指短的横向裂纹。多发生在沥青砼的保护层或中间层次中,这些裂纹在摊铺过程中一般是看不到的,通常出现在碾压第一遍或第二遍之后。沥青混合料碾压发裂影响压实度和路面孔隙率,碾压不实造成的孔隙率增大会降低路面的使用寿命。
◆导致发裂的原因及分析
l)由于砼下面层软弱,在压实设备作用下导致下层弯曲,引起路面结构的弯沉过大,从而使新铺沥青混合料被拉开,形成了细裂缝。
2)沥青砼混合料的组成有缺陷,即使矿料级配在允许范围内,也会出现细微发裂现象。
◆预防措施
l)改善沥青混合料的特性。对于软弱的混合料,必须等混合料降到适宜的温度时才能碾压,一般情况下出现发裂后很难获得足够的密度。
2)作为一项临时措施,在混合料的组成改变之前,可利用振动压路机或轮胎压路机进行初压,情况会有所好转。
◆推移
沥青砼面层推移,是指混合料在道路的纵向发生位移。它可能在压实期间发生,也可能在交通荷载作用下发生。在许多情况下,推移伴随着压路机初次碾压前方出现“弓形波”,推移也会与混合料的开裂一起发生,在压路机的倒车处,特别是在靠近摊铺机的位置倒车,面层或混合料易产生推移。
推移,是由于混合料不稳定或者是混合料软弱导致的。这些因素与导致发裂的因素基本相同。具有高马歇尔稳定度的混合料,在压实设备碾压下或者是在以后的交通荷载的作用下,仍然可能产生纵向变形推移。碾压温度在140℃左右时,厚的细集料的沥青混合料产生推移现象是很普遍的。
防止混合料推移的最好办法是:提高混合料在压实时的内在稳定性。为此可以采用提高集料颗粒之间的内摩阻力、改变集料级配及提高混合料中多余的碎石颗粒含量的方法,来提高混合料内在的稳定性。
三、施工中注意的相关问题
(1)关于针片状颗粒含量
沥青上面层施工中采用的硬质岩石,硬度大、强度高、破碎困难,往往针片状颗粒超标.硬质岩石加工时应用锤式破碎机进行2次或3次破碎使之达标。检测应采用《公路工程集料试验规程》沥青路面用粗集料针片状颗粒含量试验(游标卡尺法)。
(2)关干沥青粘附性
沥青与碎石的粘附性反映沥青路面的抗水损坏的能力。不同的沥青与不同的碎石粘附性不同,必须通过试验检测确定.若粘附性达不到要求,或仅达到要求的临界点,应添加抗剥落剂来增加粘附性,并通过沥青的混合料的残留稳定度,冻融劈裂试验来验证混合料的抗水损害性能(在沥青中掺加抗剥落剂后应将沥青进行薄膜加热试验,然后再进行粘附性试验,残留稳定度和冻融劈裂试验)。
(3)关于细集料天然砂与石屑
一般天然砂为酸性材料、亲水性差,云母、石英等含量高;石屑多数是石灰岩、硬质岩加工时的下脚料,大部分是碱性、中性岩石,亲水性好,但针片状颗粒较多。若石灰岩石屑规格、针片状颗粒含量能控制在规范规定范围内时,沥青路面宜多用石屑少用砂。
(4)回收粉尘的使用
作为矿粉使用的回收粉尘,是拌和机干法除尘的粉尘。其用量不得超过填料总量的50%。检测应达到填料技术标准,塑性指数不大于4%。
四、结语
总之,公路沥清砼施工实践证明:在施工过程中,只要确保砼施工各环节合理有序进行,一切从实际出发,按科学规律办事,严格管理,对沥青砼路面的质量控制是沒有问题的。
参考文献:
[1]张立晓.沥青砼路面早期病害损坏机理浅析.中国新技术新产品,2010(8).
[2]《沥青及沥青混合料路用性能》2006(8).
[3]陈泰浩.影响沥青砼路面质量的主要因素和施工控制,2005(2).