一、工程概況
本工程屬荊門市南城區(qū)一條主干路,北起深圳大道,南至虎牙關(guān)大道,自北向南與白石坡路、關(guān)公路等道路相交,道路設(shè)計(jì)全長3215.8米,采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為城市主干路Ⅱ級,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)B22-100,計(jì)算行車速度50km/H,道路設(shè)計(jì)年限為15年,工程合同工期總?cè)諝v天數(shù)480天,工程造價(jià)叁仟陸佰捌拾萬元。
路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用瀝青混凝土路面,上面層采用SBSI-D型成品改性瀝青攤鋪,即4㎝厚AC-13C型細(xì)粒式瀝青砼,下面層采用A級70號道路石油瀝青攤鋪8㎝厚AC-25C型粗粒式瀝青砼,水泥穩(wěn)定層采用水泥含量分別為6%和4%,二層20㎝厚,水泥穩(wěn)定收配碎石分層碾壓成型,基層為17㎝厚的細(xì)配礫石。
二、瀝青混凝土產(chǎn)生離析的原因
1、攪拌與運(yùn)輸中第一次大集料集中,振動篩局部發(fā)生破裂,會使部分超過規(guī)格大料及混入,拌合時(shí)間較短攪拌機(jī)拌葉脫落也可能導(dǎo)致混合料不均勻及溫度不均勻。瀝青混合料從貯料倉輸送到運(yùn)輸車中,運(yùn)料車在裝料過程中由于高度原因,在車箱兩側(cè)粗集料大部分被集中在一起,形成粗料第一次集中。除此外在運(yùn)輸過程中的顛簸,也可造成大粒徑骨料的集中,同時(shí),由于運(yùn)輸過程中料堆表面與空氣接觸,溫度下降較快,而料堆中心溫度下降較慢,因而形成溫度離析。
2、卸料中第二次大集料集中,運(yùn)料與混合料卸向攤鋪機(jī)時(shí),大骨料滾落在料斗兩側(cè),攤鋪機(jī)送料器在送料過程中,先將中間集料送入布料器,剩余粗集料留存在料斗兩側(cè),形成粗集料的第二次集中。
3、攤鋪過程中的第三次集料集中。
攤鋪機(jī)操作手由于駕駛操作技術(shù),當(dāng)用于大寬度、大厚度攤鋪時(shí),由于輸料量加大,而螺旋僅能將位于物料口部分的瀝青混合料絞入攤鋪。因此為滿足作業(yè)要求,只能將轉(zhuǎn)速提高,這樣高速旋轉(zhuǎn)旦暴露在空中的螺旋布料器頂端就會向物料層上部空間拋送物料,這是分料過程中形成第三次粗集料集中的主要原因。
三、離析現(xiàn)象的危害
離析造成路面產(chǎn)生較高空隙率,在實(shí)際施工中,瀝青碎石粗集石料一旦形成集中,在碾壓時(shí)就容易被壓碎,骨料表面積增大,改變了原設(shè)計(jì)路面配合比,油料偏少,空隙率增大,造成集料碾壓成型后松散,影響路面強(qiáng)度和道路使用壽命。
離析現(xiàn)象破壞了混合料固有的粘結(jié)力和材料內(nèi)摩角,造成路面的抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度降低,致使新建路面達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命,增強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用;情況嚴(yán)重時(shí),因孔隙率高,容易造成路面形成積水影響路面質(zhì)量和行車安全。
粗骨料集中,影響路面平整度及路面外觀美感,瀝青混合料在運(yùn)輸和卸料中熱量的不均衡差異,使得在攤鋪時(shí)局部混合料溫度低于攤鋪溫度,致使混合料因溫度離析而難以壓實(shí),從而導(dǎo)致熨平板的波浪起伏,造成平整度嚴(yán)重不符合設(shè)計(jì)行車要求。
四、離析的防治措施。
為了盡可能減少瀝青混凝土拌合料發(fā)生離析現(xiàn)象,在日常道路施工中經(jīng)不斷摸索和向周邊兄弟單位學(xué)習(xí),其主要解決方式為:
1、原材料控制。
談及控制料源,一般會考慮到購進(jìn)石料的潔凈度、強(qiáng)度及原材料與瀝青的粘附性能,這是碎石材料最基本的材料要求,在滿足以上要求的同時(shí),還應(yīng)關(guān)注加工后原料的另外一個關(guān)鍵指標(biāo):針片狀含量,針片狀含量直接會影響到配合比設(shè)計(jì)過程中各項(xiàng)體積指標(biāo)的精確度,特別是在瀝青瑪蹄脂碎石的組成設(shè)計(jì)中粗集料骨架間隙率的測量中,會產(chǎn)生相當(dāng)大的編差而直接影響高溫穩(wěn)定性的結(jié)果。
2、拌合站控制。一是各集料應(yīng)嚴(yán)格分類堆放,并且每個料源均按要求配合比進(jìn)行配料,瀝青的加熱溫度應(yīng)控制在150—170℃,集料的加熱溫度應(yīng)控制在160—180℃。同時(shí),要時(shí)刻觀察拌合料的均勻性,杜絕出花料,結(jié)團(tuán)等集料離析現(xiàn)象。二是從拌合機(jī)貯存?zhèn)}或拌缸中向運(yùn)輸車上卸料時(shí),應(yīng)分三層放料,即每卸一斗混合料,汽車須挪動一個位置等一層放完,再逐次進(jìn)行第二、三層放料,從而盡可能減少粗集料集中。
3、運(yùn)輸控制。
為確保攤鋪連續(xù)性和溫度,因此,瀝青混合料的運(yùn)輸應(yīng)盡量采用大噸位車輛,最好在15噸以上,特別是在氣溫低、運(yùn)距遠(yuǎn)的情況下,不能使用小噸們車輛,運(yùn)輸過程中覆蓋瀝青混合料時(shí),可采用雙層蓬布中間加保溫材料,固定在車上,并且應(yīng)適應(yīng)平整現(xiàn)場運(yùn)輸通道,要求駕駛員在運(yùn)輸過程中保持正常行駛,以減少運(yùn)輸過程中的顛簸。
每逐米各種瀝青砼重量為:
細(xì)粒式瀝青砼0.864t
中粒式瀝青砼1.001t
粗粒式瀝青砼1.246 t
由上述計(jì)算得各層攤鋪速度:
V砂粒=1.95m/min
V中粒=1.63m/min
V粗粒=1.31m/min
4、攤鋪時(shí)控制。
攤鋪過程中是離析最容易產(chǎn)生的一個工序,而且有些離析是難以避免的(例如:在攤鋪機(jī)熨平板兩端是容易發(fā)生離析的部位)。一是保持?jǐn)備仚C(jī)受料斗內(nèi)的余料均勻和穩(wěn)定供給,正確操作受料斗翼板避免料斗內(nèi)固定積料過多或翻動過快;二是嚴(yán)格控制攤鋪速度,保持?jǐn)備伔€(wěn)定連續(xù),嚴(yán)禁隨意停機(jī)待料、忽快忽慢、急轉(zhuǎn)彎等,以避免新鋪層形成離析;三是攤鋪機(jī)的螺旋分料過程是產(chǎn)生離析的主要根源,應(yīng)當(dāng)選用具有大直徑低轉(zhuǎn)速螺旋布料器的攤鋪機(jī),以滿足施工要求。
螺旋布料器在裝配時(shí)應(yīng)根據(jù)鋪層厚度及寬度作調(diào)整:
經(jīng)過實(shí)踐總結(jié),螺旋布料器最底端高出推鋪層10-20㎜比較理想,因?yàn)樘邉t供料慢,太低則布料阻力大,都會導(dǎo)致布料器兩端供料不足,布料器端部距熨平板邊緣為15-20㎜為宜,以保證混合料能均勻分布至整幅攤鋪寬度而避免端部離析。
5、運(yùn)輸車輛數(shù)量計(jì)算:
從瀝青拌和站運(yùn)至施工現(xiàn)場最大運(yùn)距確定為12km,車速確定為40km/h;12km行車間為12km/40km/h=18min。
每車往返需36min,攤鋪機(jī)前有料車等候,每6min發(fā)一車,36min需6輛車才能滿足時(shí)間要求,攤鋪機(jī)前有2輛車等待,加上路上堵車和不可預(yù)料因素需1輛,所以共需9輛運(yùn)輸車。
6、碾壓過程中控制平整度
瀝青路面質(zhì)量的一個重要指標(biāo),瀝青路面平整度的好壞與壓實(shí)質(zhì)量有著密切的關(guān)系,而瀝青路面的壓實(shí)質(zhì)量在很大程度上取決于壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)方式及具體操作選擇。壓實(shí)頻率選擇。瀝青混合料壓實(shí)中,振動壓路機(jī)的頻率可選用33~60Hz,最佳頻率為45~50Hz壓實(shí)振幅選擇。瀝青混合料聯(lián)結(jié)層、磨耗層壓實(shí)時(shí),振動壓路機(jī)的振幅可選用0.35~0.88mm,最佳振幅0.4~0.6mm。壓實(shí)速度選擇和速度、頻率、鋪筑層厚、材料種類 級配構(gòu)成等因素有著密切關(guān)系,振動壓路機(jī)最佳碾壓速度設(shè)定為6~8km/h能達(dá)到最佳碾壓效果。
本文通過對瀝青路面施工過程中的離析現(xiàn)象成因進(jìn)行分析,從施工工藝與施工過程的角度,提出了全面的控制措施。通過上述措施,瀝青路面離析現(xiàn)象可以得到有效控制。這些問題都是施工中解決離析問題的難點(diǎn)。而怎樣控制離析提高路面質(zhì)量,不僅是廣大設(shè)計(jì)人員和施工人員的問題,同時(shí)也是施工機(jī)械設(shè)備人員所需要重視的問題。隨著科技的發(fā)展,機(jī)械設(shè)備的性能會不斷提高,而瀝青路面的施工工藝技術(shù)也會不斷改進(jìn),瀝青路面離析的問題也將會逐步解決。