沥青路面施工的几点见解本科学位论文.doc

'沥青路面施工中的几点见解作者：刘善文摘要:对沥青路面施工中的一些常见误区和重要的施工工艺进行了重点分析,对有关概念提出了正确的理解和正确的路面施工工艺。关键词:离析摊铺机作业方法浮动基准梁接缝1对混合料的离析和摊铺机作业方法理解1.1对“离析”概念的准确理解和把握离析是指混合料粗细集料和沥青含量的不均匀。在同一个区域内粗细集料的不均匀,偏离了设计级配,沥青含量的不均匀则与设计的最佳沥青用量不一致,从而使配合比设计变成一种摆设,等于沥青路面的质量完全失控了。离析造成路面粗集料集中的部位空隙率过大,沥青含量少,这是造成路面加速出现水损害,形成坑槽的原因。很粗的集料离析的混合料的拉伸强度低,抗裂性能差,将降低疲劳寿命;相反细集料集中的部位往往沥青量偏多,空隙率偏小,这将导致路面永久变形,并出现泛油。混合料离析包括级配离析和温度离析两种。前一种设计施工单位有较深刻的认识,但对后者并没有引起足够的重视,甚至闻所未闻。在美国,设计施工单位为了深入研究温度离析问题和它对路面的危害,已用红外测温仪来测量路面摊铺过程中铺面各部分的温度,这主要是考虑到混合料铺筑后的铺面各部分温差超过一定限度(轻微离析温差10~16℃,中度离析温差17~21℃,重度离析温差≥21℃)将会导致路面结构压实度的不均匀。在中国现有施工条件下,也可用红外测温仪来测量温度离析,控制实际温差不超过20℃ ,核子密度仪的密度差不超过0.075g/cm3,构造深度的大值与平均值之比不超过1.5。近几年,在欧美的一些国家,出现了一种中转运料车(如美国的BLAW-KNOX、BARBER-GREEN和ASTEC等厂家),自卸车内的混合料倾倒在中转运料车内,运料车与摊铺机以完全相同的速度前进并对其内部的料进行不间断的搅拌后向摊铺机供料,从而使摊铺机处于连续、平稳的工作状态中,这样有可能使在拌和、储存、运输中产生的离析得以消除。美国现有50个州中已有23个州规定在摊铺作业过程中要采用这种专用转运车。欧洲也采用这种专用转运车。据国外有关研究资料介绍,使用这种转运车确实可以提高摊铺质量和生产效率,减小混合料的离析现象。1.2摊铺机作业方法在施工现场摊铺机作业有两种情况:一种是大宽度单机作业,一种是多机联合梯队作业。很多公路设计施工人员,尤其是施工经验较丰富但对机械不甚了解的人都认为在摊铺机的摊铺宽度达到路面总宽的情况下单机作业,可以减少纵向接缝,提高路面平整度,使外观平整,行车舒适,且只用一台摊铺机,也可降低施工成本。这种施工方法在摊铺机械不足的情况下无疑是可取的,因此,前几年在中国各地的工程项目上应用非常广泛,路面宽度不超过12m的都是由一台摊铺机完成,但主张采用这种施工工艺的工程技术人员预期达到的与实际施工效果有很大的偏差。从近几年的工程实践看,至少存在4个问题: (1)混合料输送距离越长越容易产生离析,高速公路为提高平整度而采取全幅摊铺方式,是造成离析的主要原因,而离析是造成路面局部损坏的根本原因。从宽幅摊铺机看,在国外摊铺宽度都是有限制的,超过10m摊铺机的大量进口是中国一项进口政策造成的,使用这种摊铺机未必就能保证摊铺质量,对此,国外摊铺机生产商已多次向中国声明过。另外,摊铺宽度大,螺旋分料器运送过程过长,反复转动,混合料温度下降严重,边上和中间的温度是不—样的,而温度离析是造成压实度不一致的重要原因。(2)摊铺机的重量和功率是一定的,摊铺宽度越大,平均到混合料层上的压力、振捣力越小,混合料的铺筑初始压实度越小。窄幅摊铺时经过双振捣或高效强夯熨平板的摊铺碾压,可以达到90%以上的初始压实度,甚至达到初压后的压实程度。由于压实紧密,混合料铺筑后的温度下降慢,可以采用较重型的压路机靠近摊铺机碾压,使压实度进一步提高;而宽幅摊铺的初压实度小,重型压路机不能紧跟摊铺机碾压,轻型压路机初压反而容易产生推拥,严重影响平整度。混合料降温也快,压实度也受到影响,所以宽幅摊铺机非但不能提高平整度,反而影响平整度和压实度。(3)宽幅摊铺机的铺层表面看起来很平整,实际上在边缘部分与中间部分的压实程度是不一样的。边缘压下去的多,中间压下去的少,这样也不能满足横坡设计要求。 (4)宽幅摊铺机作业停顿时的影响大。限于目前中国的设备配套能力不强,拌和能力小,摊铺机出现作业停顿在所难免,宽幅摊铺机作业停顿部位混合料温度降低,停顿和起步造成混合料铺筑不均匀的问题就显得更为突出。施工实践证明:多台摊铺机梯队作业的接缝很容易调整解决,且平整度、压实度的均匀性等都很容易达到施工要求,相反宽幅摊铺机的摊铺面不但经常可见不少纵向的离析印痕存在,而且平整度、压实度的均匀性也难以保证。随着我国摊铺工艺规范的不断完善以及设备配套能力的增强,梯队作业更具可行性。可以预见,在今后的国内沥青路面施工中梯队联合作业法的应用会越来越广泛。2浮动基准梁的使用浮动基准梁近几年在沥青面层施工中应用比较广泛,同时又是经工程实践检验使用效果良好的一种摊铺基准。在对路面摊铺质量的要求日渐提高的情况下,它的应用会越来越广泛,但任何基准都不是“万能” 的,而是有其适用范围。有些工程单位在进行一般公路建设时为了省去挂线的麻烦,丝毫不考虑实际情况,一味地选用浮动基准梁。由于实际铺出的路面质量平整度都很好,用肉眼观察根本看不出来任何缺陷,但是至少会留下两个隐患:一是由于浮动基准梁靠多个与路面接触的滑靴上弹簧的作用对下承层由于各种原因产生的波浪沿纵坡方向进行滤波,所以滤波的波长与梁沿摊铺机行走方向所跨长度有关,因此,使用这种浮动基准不能弥补原有路面的高程误差,基层的误差反映到面层中就是各面层厚薄不均匀,这样不但摊铺厚度保证不了,而且也会在使用过程中随着路面使用期的增长,出现由于压实度不均匀而形成的波浪,这一点在很多工程上都得到证实;二是摊铺成型的路面,如果用平整度仪测量可能达到较高的要求,但行车会感到一种不规则的小幅抖动,造成一种心理的不舒服感。这主要是因为路面的平整度实际上除了纵向平整度外,还包括横向平整度(即横坡度的准确一致),使用浮动基准梁进行摊铺的过程中并没有改善基层施工中因各种原因而形成的路面横坡的不一致。因此,浮动基准梁的使用要求必须是在下承层的高程、横坡、平整度满足一定条件后方能使用,对此,监理方、业主和施工单位都必须有清醒的认识。另外,近来出现的带有激光或超声波探头的浮动基准梁受路面状况影响极大,对下承层的要求非常高,如果不根据工程实际盲目追求先进的找平基准,工程质量检验的结果未必尽如人意,因此,对此类摊铺基准必须谨慎使用。3半幅施工纵接缝处理半幅施工时,热接纵缝要重点控制好两台摊铺机的作业间隔、运行参数和结构参数一致以及两机的重叠宽度,同时调整好摊铺基准。如果两台摊铺机的机型也相同(主要是为了保证摊铺面初压实度的一致),就很容易达到理想的效果。 高等级公路的沥青面层是应该避免冷接缝的,但是一般公路半幅施工、半幅通行的情况比较常见,设置冷接缝就在所难免了。对此类冷接缝的处理问题,施工单位和监理方往往会持不同的意见。施工单位为了省事和节约工程造价,常会坚持不切缝。他们认为中线处纵缝切不切问题不大,同时也不注意切缝后对切割的垂直面刷油、清理等工艺;其实这种理解是极端错误的,这种做法也会留下严重的路面质量隐患。由于拼缝处的沥青混合料受到的是无侧限压实,肯定会形成两个对接的斜面,如果不切缝施工就会在中线纵缝位置形成较低的“长带”,再加上“长带”位置的混合料往往碾压不实,空隙率较大,水很容易进入路面内造成早期水毁。在沥青施工中,应抓好接缝环节的质量控制,正确的工艺方法应是:(1)在施工中缝位置沿横坡方向切去呈斜面的部分后,在切割的垂直面上涂粘结沥青后摊铺相邻带的沥青混合料;(2)在进行另一半幅的摊铺时,摊铺机的熨平板应重叠在已铺带上5~10cm,以此加热接缝边邻的冷沥青混合料,开始碾压时,人工铲除重叠的混合料;(3)压路机碾压时,应先将机械大部分重量置于已压实路面上,同时碾压新铺混合料10~15cm,然后碾压新铺混合料,同时跨过已压实路面10~15cm,将接缝碾压密实。(4)从事另半幅摊铺作业时应将旧铺面和接缝位置清理干净,以保证摊铺基准的准确性和工程质量。'