阮友余
(貴州省畢節(jié)地區(qū)赫章公路管理段)
路面基層裂縫的控制很重要,因為裂縫會損壞公路造成事故災害。在基層上主要特別選擇收縮性小的水泥,同時還要特別關注水泥類穩(wěn)定材料。在施工中為了保證裂縫少出或不出,經(jīng)常使用緩凝減水劑,使水泥類穩(wěn)定材料達到最佳含水量,保證施工質(zhì)量要求。
不同的基層路面平整度不同。平整度的影響因素很多,比如溫度、施工接縫、基層的平整度、碾壓機具和碾壓時間等。當把材料壓實后,就會出現(xiàn)壓實度不等的情況,經(jīng)過一段時間行車荷載作用后,平整度會出現(xiàn)明顯下降的狀況,所以就必須要控制好基層的平整度。
影響其瀝青面層平整度的影響因素如圖1所示。
圖1 影響瀝青平整度的影響因素
評價此路面PCI的標準如表1所示。
表1 路面PCI的標準
(1)注意所用材料的顆粒形狀、表面紋理、級配、吸水性、破碎面、安定性、粉膠比以及瀝青膠結(jié)料的粘度、等級、瀝青含量等因素;(2)瀝青路面結(jié)構(gòu)層的厚度應與混合料的最大公稱粒徑相匹配,合理控制路面的層厚;(3)合理控制混合料的溫度,進而控制瀝青膠泥的勁度和混合料的壓實特性。
合理控制路面的集料級配主要是為防止集料級配變異的發(fā)生。首先,集料生產(chǎn)過程中合理設置加工集料破碎機的篩孔;其次,混合料拌和過程中設置合適的進料倉之間的擋板位置,合理控制拌和時間;最后,攤鋪、碾壓過程中,注意攤鋪機進料和拉料車供料速度是否匹配。
含水量影響路面結(jié)構(gòu)的強度、壓實度、剛度和穩(wěn)定性。如果瀝青面層中含水量過高,往往意味著瀝青層出現(xiàn)剝落,瀝青和骨料產(chǎn)生分離,導致結(jié)構(gòu)松散,開放交通后路面很容易破壞。由水硬性結(jié)合材料礦渣、粉煤灰等構(gòu)成的基層,只有含水量達到最佳時,才能在載荷下達到逐漸壓實,并形成類似于剛性層的力學性質(zhì)。如果路面基層的含水量不符合要求,就會影響路面的強度和剛度,在道路開放運行后面層容易產(chǎn)生裂縫。因此,必須嚴格控制路面的含水量。
對于路面基層裂縫的防治,主要根據(jù)針入度指標和溫度敏感性來確定。因為一般公路的瀝青路面所出現(xiàn)的非荷載裂縫與瀝青的品質(zhì)有關,是低溫和疲勞裂縫總和,主要是瀝青的溫度敏感性和針入度。據(jù)專家大量研究表明,溫度敏感性越低,針入度指標越高,而高粘度瀝青的溫度敏感性較低,所以在選擇路面材料時就要充分考慮到這些因素,這樣才可以有效避免或防止裂縫的出現(xiàn),不會產(chǎn)生雨水沿裂縫下滲,侵蝕下面結(jié)構(gòu)層,降低結(jié)構(gòu)的強度,損壞路面導致災害的情況發(fā)生。
為了控制基層平整度,經(jīng)常采用緩凝減水劑延長初凝時間,通過現(xiàn)場試驗,使材料的平均初凝時間達到27 min左右,這樣就可以有效控制基層平整度,從而對攤鋪長度、壓實程序進行設計。當基層采用攤鋪機攤鋪時,要注意別讓攤鋪寬度較寬和布料器轉(zhuǎn)速過快這兩種情況發(fā)生,這樣就可以避免兩側(cè)混合料發(fā)生離析,保證成型質(zhì)量。
實際施工過程中,應制定科學合理的碾壓工藝。首先,碾壓段長度應與攤鋪速度相匹配,并保持大體穩(wěn)定;其次,對橋梁、擋墻等構(gòu)造物接頭、拐彎死角、加寬部分及路邊緣等,不適合用壓路機壓實的地方,應采用振動夯板壓實;再者,在攤鋪機連續(xù)作業(yè)時,壓路機應以緩慢而均勻的速度碾壓,且壓路機不得隨意停頓;最后,在碾壓過程中,為了防止路面溫度下降太快,應注意控制雙鋼輪壓路機的噴水量。
在集料生產(chǎn)過程中,合理選擇破碎機篩孔,合理確定破碎機的產(chǎn)量,選擇耐磨性好、不易磨損的材料作破碎板,并且控制集料生產(chǎn)中原材料質(zhì)量的變化。拌和過程中,檢驗拌和的混合料和料場集料,調(diào)整拌和機的配比,同時拌和時間也要嚴格控制。拌和機貯料罐向運料車上卸料時,分三層逐層放料,即每卸一斗混合料,汽車應挪動一個位置,從而減少粗集料的集中。在攤鋪的過程中,應盡量采用具有大直徑、低轉(zhuǎn)速螺旋布料器的攤鋪機,同時,降低螺旋布料器的高度,并使混合料埋滿布料器,這樣可以提高螺旋布料器的輸送率,降低轉(zhuǎn)速,減少不同物料顆粒之間的慣性差異。確定合理的碾壓程序,選擇適當?shù)哪雺簷C械配置,確保施工后碾壓充足又不至于碾壓過度,減少因此而造成的集料級配變異,從而有效地控制路面的集料級配。
路面混合料的含水量對路面的強度、壓實度、平整度等都有一定的影響,在實際施工中,由于材料露天堆放,材料受天氣影響較大,每天開工前必須檢測碎石和石屑等原材料的含水量,推算出當前施工所需水量,通知拌和操作手加以調(diào)整。拌和過程中,試驗員隨時觀察攪拌機輸送帶上混合料的情況,并抽取試樣檢測含水量。同時,還要結(jié)合當?shù)貧夂?,適當調(diào)整含水量,以保證運到施工現(xiàn)場的混合料含水量處于最佳狀態(tài)。最后,在拌和過程中,必須要加強混合料級配的控制,混合料中粗顆料越多,與水接觸面會越小,所要求的含水量越??;相反,混合料中細顆料越多,與水接觸面會越大,所要求的含水量越大。
強度是評價路面工作性能的關鍵,路面強度評價的目的是確定路面的剩余壽命,亦即在達到預定的損壞狀況之前還能使用的年數(shù)或者能承受的標準軸載的累計作用次數(shù),同時分析路面出現(xiàn)過早損壞的原因,為加鋪層結(jié)構(gòu)設計提供依據(jù)。
路面強度的檢測一般可分為無破損試驗和破損試驗兩類。破損類測定是從路面各結(jié)構(gòu)層內(nèi)鉆取試件,在實驗室內(nèi)進行物理—力學性質(zhì)試驗,確定各項參數(shù),由此計算出結(jié)構(gòu)承載能力;無破損類測定則不破損路面結(jié)構(gòu),通過路表彎沉測定估算路面的結(jié)構(gòu)能力。
路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù),用PSSI表示,它是通過調(diào)查路段的結(jié)構(gòu)強度系數(shù)SSI來計算確定,具體計算公式
PSSI=100/[1+15.71exp(5.19SSI)],SSI=LR/L0。
公路等級不同,瀝青路面強度評價指標也必然有所不同,見表2。
表2 瀝青路面強度評價指標
路面施工是整個公路施工過程中的關鍵,路面施工質(zhì)量的好壞對整個施工工程的質(zhì)量和路面的使用壽命有很大影響,同時它還與公路的質(zhì)量、路面所用的材料、運行狀況息息相關。路面施工的工藝比較復雜,但是施工技術(shù)難度并不大。在施工時應該切實考慮到各方面要素,統(tǒng)籌兼顧,嚴格按規(guī)范執(zhí)行,防患于未然,最大限度減少公路事故的發(fā)生。在施工質(zhì)量控制上面加大研究力度,推廣新材料、新工藝,用新技術(shù)來使施工中路面質(zhì)量控制達到要求。
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