公路沥青路面施工中振荡压实技术及其质控路径研究

摘要:随着社会的进步以及科技的发展,交通建设事业发展速度的也随之加快,公路交通建设过程中,路面材料选用作为施工的关键之一,通常选用沥青材料,沥青路面耐久性、平整度以及密实性均非常高,可使公路路面质量得到提高。在公路沥青路面施工中,路面压实为关键,压实质量的高低直接关系着整个施工质量。下面笔者就公路沥青路面施工中振荡压实技术以及其质控路径进行研究分析。

关键词:振荡压实;公路;沥青;路面;施工

1.前言

从目前国内公路沥青路面施工情况来看,所用压实机械设备均各自存在优缺点,比如常见的静态压路机,其压实功能比较小,金属消耗和能量消耗均比较大;振动压路机尽管压实功能比较高,且经济性较好,但是振动作用容易使路面表层被压材料受到损坏,严重时还会影响路面结构[1-2]。针对这种情况,为弥补以往压实机和压实技术所存在的不足,研发了一种新压路机,即振荡压路机,该设备可弥补传统振动压力机所存不足,通过振荡压实使材料受力连续且合理,获得更为满意的效果,以此进一步使路面使用寿命以及性能得到提高。

2.振荡压实技术分析

在结构上,振荡压路机械和自行式振动压路机类似;在作用原理以及振动压实上二者存在本质差异。振荡压路机振荡轮结构一般分为两种,即垂直轴式与卧轴式。其工作原理为将激振偏心块轴安装在振荡轮内,两块轴对称且处于同步旋转,二者相位差是180°,基于二者偏心质量以及偏心距一样,确保沿着振荡轮圆周径向激振力与合理自始自终均为零,以此产生的激振力偶对振荡轮作用,改变振荡轮承受的交变扭矩,形成为一种振荡波作用于地面,以此进一步对压实材料产生相应的交变剪应变力[3]。基于水平作用力以及振荡轮垂直静载力下,使公路沥青路面各骨料颗粒间空隙得以消除,同时以水平方向和垂直方向振荡压实路面。

3.公路沥青路面施工中振荡压实技术要点和质量控制途径

3.1质量控制途径

公路沥青路面施工中振荡压实质量着重从三个阶段进行控制,主要如下:第一,初压。初压一般在摊铺混合料以后,温度较高的条件下实施。压实温度可结合沥青稠度、压路机类型、铺筑厚度、沥青混合料类型、气温等通过试铺试压明确。压路机自外侧逐步碾压至中心,相邻碾压带轮宽重叠度一般为三分之一或者二分之一。若边缘存在路肩、挡板或者路缘石等,可和这些支挡紧靠进行碾压,完成第一遍碾压以后,把压路机大部分重量放于已压实过的路面再次进行碾压,逐渐减少边缘推移。在初压时,所用压路机一般为轻型钢筒式压路机,压路机驱动轮需面向摊铺机,同时碾压方向以及路线不可突然改变,防止混合料出现推移现象。压路机应以减速缓慢的形式启动和停止。第二,复压。经复压进一步增强压实效果,该工序作为关键环节,一般采用振荡压路机,其中碾压方式和遍数可经试压明确,一般情况碾压次数不可低于3-5遍,从而达到压实要求以及空隙率[4]。第三,终压。通过终压消灭轮迹,在终压时可选择双轮钢筒式压路机或者将振荡或者振动装置关闭的振动(振荡)压路机,碾压遍数一般为1-2遍。

3.2沥青混合料接缝的振荡压实

第一,纵接缝。纵接缝形成和摊铺工艺相关,其形成情况不同,则碾压方法也相应的有所差异。当用两台及以上摊铺机以梯形实施全幅摊铺的时候,由于相邻摊铺带之间的沥青混合料温度比较接近,纵接缝没有显著界限,在碾压过程中,利用压路机沿着纵接缝往返进行一遍碾压就可获得较好碾压效果。当用一台摊铺机沿着作业段实施摊铺,接着再返回对相邻车道进行摊铺时,可用两台摊铺机,其前后距离不可过近,沿着同车道作业段实施摊铺,这种摊铺方式所形成的摊铺带,内侧没有侧向限位,易使沥青混合料于碾压轮挤压下发生侧向滑移,针对这种情况,在碾压时,压路机需从何内侧边缘之间距离大约30-50厘米位置沿着纵接缝以往返的形式进行预压,碾压遍数为一遍,接着再调头到外侧路缘石或者路肩位置实施初压,注意每压实一遍,侧移距离为10厘米-15厘米,当相邻摊铺带全部铺好以后,再次从已经碾压后内侧开始进行碾压[5]。

第二,横接缝。完成前作业段的摊铺工作后,对后作业段进行摊铺之前,应对作业段摊铺前后连接位置的横接缝予以技术处理。在对横接缝进行碾压时,尽量选择刚性光轮压路机,根据横接缝实际情况沿着其方向实施横向碾压。在开始碾压的时候,压路机的碾压轮大部分应压于已经压实的路段上,预留15厘米轮宽压于新摊铺混合料上,接着按照顺序逐步碾压至新摊铺路段,一直到全部越过横接缝[6]。若相邻车道还没有摊铺,在碾压横接缝时,需在没有摊铺横接缝某侧垫上可供于压路机械行驶的材料,防止压路摊铺带边缘受到影响和破坏。

在横接缝以及纵接缝碾压处理中,一般情况下事先对横接缝进行碾压,接着再对纵接缝进行碾压,以此防止纵横接缝接合面出现分离。若接缝位置存在不平,则事先应对其实施疏松处理,并补压,最按照碾压工序实施压实。

3.3相关注意事项

第一,压路机碾压长度和摊铺速度必须要协调一致,连续摊铺中不可随意停顿。碾压中若出现沥青混合料牯轮,可在碾压轮上喷洒少许洗衣粉水或者纯水,禁止使用柴油。

第二,压路机不可在没有碾压成型的沥青路段上停车等候、转向或者调头等,在已经成型路段上行驶时应将振荡装置或者振动装置关闭。对于压路机没有办法压实的构造物接头、加宽位置、路边缘或者拐弯死角等特殊位置,比如桥梁或者挡土墙等,可借助于振动夯板将其压实;而对于各种检查井或者雨水井边缘的碾压,可借助于人工夯锤施予补充压实;对于接近于防护栏位置的压实,可借助于小型压路机实施碾压[7]。

第三,碾压段长度应综合各方面因素明确,比如沥青混合料性质、 施工当天天气和风速等,如果碾压段过短则容易使路面平整度受到影响,而过长则会使温度下降,加大混合料压实作业的难度,从而使压实度以及空隙率受到影响。对此,在实际碾压中,还应合理明确碾压长度,以确保路面性能达到标准。此外,在当天碾压还没有冷却的路面上不可停放任何车辆或者设备,不可撤落杂物,比如油料或者矿料等,密切观察路面碾压情况和早期施工裂缝问题,若发现问题应及时处理,并对碾压方式进行合理地调整。

4.结束语

综上所述,路面压实作为公路沥青路面施工中的关键,其压实质量直接关系整个路面施工质量。在路面压实中振荡压实技术作为一种常用技术,合理选用压实设备,准确应用压实技术,对于提高整个公路工程项目建设质量有着十分重要的作用。

参考文献:

[1] 宋殿中,张洪文.公路沥青路面施工中振荡压实技术应用探讨[J].黑龙江交通科技,2011,34(1):15,17.

[2] 杨春华,罗书俊.分析振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2013,(5):10-10,12.

[3] 南秋彩,王焱.振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用[J].中国高新技术企业(中旬刊),2014,(8):66-67.

[4] 姚光群.浅谈高速公路沥青路面施工中振荡压实技术的运用[J].城市建设,2012,(15).

[5] 张飚.采用振荡压实技术的SMA沥青路面施工及质量控制[J].路基工程,2011,(3):199-201.

[6] 刘立娜.公路沥青路面振荡压实质量的控制要点及应注意的问题[J].交通世界(工程技术),2014,(10):258-259.

[7] 宋战英,沈云琴,雒泽华等.振荡压实对薄层沥青混凝土骨料的影响分析[J].市政技术,2012,30(4):135-137.