期刊VIP學術指導 符合學術規范和道德
保障品質 保證專業,沒有后顧之憂
摘要:本文根據作者近年瀝青混凝土路面施工經驗和做法,提出瀝青混凝土路面壓實質量控制的一些有效措施以及采用壓實度和現場空隙率雙指標進行施工階段的壓實質量檢驗和評價的建議。
關鍵詞:瀝青混凝土面層;壓實工藝;壓實度;空隙率
瀝青路面是用瀝青材料作為結合料鋪筑面層的路面的總稱,具有強度高、行車平穩、無揚塵、無振動和噪聲小等優點,適用于各種交通量的道路。因此,近年瀝青混凝土路面在高等級公路中得到了快速的發展,在市政工程中也有廣泛的應用,但因市政工程所具有的特殊性(城市局限性),其施工質量或多或少地存在一些問題。本文結合多年的施工實踐,談談從碾壓工藝的過程控制、壓實度和現場空隙率雙指標進行施工階段的壓實質量檢驗和評價等方面,來控制施工壓實質量的措施。
1 壓實質量控制的原則
在加強對瀝青混凝土路面原材料質量控制和科學合理地進行瀝青混合料配合比設計的基礎上,瀝青混凝土路面鋪筑過程中要搞好壓實工藝控制,即搞好壓實的過程控制,在施工過程中進行壓實質量檢測和評價時建議采用壓實度和現場空隙率雙重指標,實現整體提高瀝青混凝土路面壓實質量的目的。
2 碾壓工藝控制
瀝青混凝土路面施工的成敗與否,壓實是最重要的工序。以前,對壓實度的檢測評定僅滿足于鉆孔測定密度計算壓實度,而鉆孔測試的壓實度都是事后檢查,易弄虛作假,因此,用壓實度來評定壓實質量具有一定的局限性。鑒于此,JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術規范》(以下簡稱“規范”)規定:瀝青路面的壓實度采取重點進行碾壓工藝的過程控制,適度鉆孔抽檢壓實度校核的方法。這一規定在觀念上實現了重大轉變:即壓實質量評價以碾壓工藝控制為主,鉆孔檢測作為抽檢校核的手段,將事后檢查轉變為過程控制,實現了施工過程中的在線監測。因此,碾壓工藝顯得尤為重要。碾壓工藝的效果與瀝青混合料的種類、厚度,壓路機的類型、噸位,機械組合方式,碾壓速度、遍數、溫度等有關,合理選擇、協調這些因素,保證混合料充分壓實是提高瀝青混凝土路面質量的關鍵。
2.1 壓實機械的選擇
影響壓實效果的一個主要因素是壓實功。瀝青混凝土路面施工應具備較大噸位、足夠數量的壓路機來滿足壓實要求,振動壓路機最適用的頻率范圍為32Hz~55Hz,最適用的振幅范圍是0.3mm~1.0mm,且其振頻和振幅均應可調。通常應采用以下4種類型壓路機,即靜質量≥12t的雙鋼筒雙驅動雙振動式壓路機、靜質量≥12t的雙鋼筒式壓路機、靜質量≥25t的輪胎壓路機和靜質量≥2t的小型振動壓路機。鋪筑雙車道瀝青混凝土路面時,每工作面壓路機配置數量的一般要求是:普通瀝青混凝土路面不宜少于6臺,其中至少有3臺輪胎、3臺雙驅雙振壓路機(或2臺雙驅雙振壓路機、1臺雙鋼筒壓路機);SMA路面不宜少于5臺;各種路面均應另配備至少1臺小型振動壓路機。
2.2 碾壓溫度
碾壓溫度是影響瀝青混凝土密實度的又一主要因素,在規定溫度范圍內瀝青混合料的溫度愈高,愈容易達到高密實度。所謂的有效壓實時間是指混合料攤鋪后,溫度降至最低允許碾壓溫度所需的時間,該時間越長可用于壓實的時間就越長,時間過短則可能無法完成碾壓流程,以致低溫碾壓難以保證壓實質量。前述壓實機械的要求也是為了保證在有效時間內完成碾壓。瀝青混合料的碾壓溫度除應符合規范要求外,還應根據混合料種類、壓路機、施工時的氣溫、層厚等情況經試壓確定。初壓、復壓、終壓都應在盡可能高的溫度下進行,禁止在低溫狀況下作反復碾壓,使石料棱角磨損、壓碎,破壞集料嵌擠。一般混合料在正常施工情況下初壓的起始溫度要控制在135℃以上,并應迅速完成初壓工作。碾壓終了的表面溫度一般要求:普通瀝青混合料≥85℃;改性瀝青混合料≥90℃;SMA路面≥100℃。
2.3 其它因素
2.3.1 瀝青混合料的種類
不同類型瀝青混合料應采用與其相適應的壓路機。密級配瀝青混合料復壓優先采用重型輪胎壓路機,粗集料為主的較大粒徑混合料復壓優先采用振動壓路機,SMA混合料一般情況下不宜采用輪胎壓路機,初壓宜采用振動壓路機或鋼筒式壓路機。
2.3.2 碾壓速度、碾壓區長度及碾壓遍數
壓路機應以慢而均勻的速度碾壓,壓路機的碾壓速度通過試驗確定。碾壓段長度通常不超過60m~80m,改性瀝青、SMA路面最好控制在30m左右。碾壓遍數一般要求初壓不少于1~2遍,復壓不少于4~6遍,終壓不少于2遍。初壓、復壓、終壓各道碾壓工序必須緊跟,不得隨意停頓、調頭。
2.3.3 碾壓輪的清潔
壓路機在碾壓過程中必須采取有效措施,保證混合料不粘碾壓輪,保持碾壓輪清潔。對鋼輪可涂刷隔離劑或防粘結劑,但嚴禁刷柴油。采用向碾壓輪噴水的方式時,必須嚴格控制噴水量且成霧狀,不得漫流,以防混合料降溫過快,影響碾壓質量。
3. 施工過程壓實質量采用壓實度和現場空隙率雙指標控制
瀝青混凝土路面壓實質量在施工自檢、監理抽檢和項目法人組織的交工驗收檢驗時建議采用壓實度和現場空隙率雙指標進行控制,并合理提高瀝青混凝土路面的壓實度標準,適當減少空隙率。
3.1壓實度
瀝青混凝土路面壓實不足、空隙率偏大,就會出現車轍、水損害、瀝青的加速老化等早期病害,影響瀝青混凝土路面的使用性能。足夠的壓實度可有效提高瀝青混合料的強度、穩定性以及抗疲勞特性,保證瀝青混凝土路面的路用性能,延長瀝青混凝土路面使用壽命。
一般對密級配瀝青混合料的壓實度應采用試驗室標準密度壓實度和最大理論密度壓實度進行兩方面控制,并以合格率最低的為評定結果,通常不建議采用試驗段密度進行控制。按照《規范》,對普通瀝青混合料路面規定:試驗室標準密度壓實度≥97%;最大理論密度壓實度≥93%;對SMA路面規定:試驗室標準密度壓實度≥98%,最大理論密度壓實度≥94%。檢測方法、檢測頻率及評價方法執行《規范》的規定。
3.2 現場空隙率
瀝青混凝土路面的現場空隙率主要是施工過程中質量控制指標,其大小直接反應路面的壓實質量。
3.2.1 檢測方法:測定當天瀝青混合料最大理論密度(P′)和鉆孔試件密度(P),現場空隙率(VV′)計算式為:VV′=(1-P/P′)×100%。
3.2.2 檢測頻率:同壓實度檢測頻率。
3.2.3 評價方法:以符合上述規定范圍內的單點測值數除以總測點數計算合格率,當合格率<90%或有單點測值超出極值規定時,應結合壓實度檢查結果及時分析其原因,予以糾正后方可繼續施工,并對已施工的相應段落進行修整乃至返工。
3.3雖然現場空隙率是根據現場鉆孔試件密度與最大理論密度計算出來的,本質上與最大理論密度壓實度沒有任何區別,但提出現場空隙率的具體控制數值和評價標準,與試驗室標準密度壓實度相匹配,能用兩個指標從不同角度比較容易地、直觀地反映出瀝青混凝土路面的一些路用性能和施工要求。
4.結論
經過上述分析,提出以下建議:
(1).采用先進施工設備如混合料再拌轉運車、HIPAC壓路機等改進施工工藝,重點進行碾壓工藝的過程控制,保證混合料充分壓實是提高瀝青混凝土路面質量的關鍵。
(2).提高壓實度標準,上面層壓實度不小于98%,中面層和底面層壓實度不小于97%,以減小路面空隙率。
(3).增設現場空隙率作為施工的控制指標,并統一計算‘空隙率’標準,現場空隙率標準建議采用:表面層小于或等于6%,中面層或底面層小于或等于7%,并盡量保持面層空隙率一致。
參考文獻
[1]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].
[2]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防[M].北京:人民交通出版社,2001.net