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试论提高沥青混凝土碾压施工质量的对策措施

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  论文摘要:主要对提高沥青混凝土碾压施工质量的问题进行了探讨,首先对原材料的质量控制进行了分析,然后研究了沥青混合料的拌合质量控制问题,最后探讨了沥青混合料的摊铺质量控制。 
  论文关键词:沥青混凝土;碾压;施工;质量
  1 原材料的质量控制分析 
  1.1 集料质量控制 
  集料分为粗集料和细集料两类,粗集料要求石质坚硬、不含风化颗粒、清洁并接近立方体形状,要严格控制片状颗粒的含量;细集料要求坚硬、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的机制砂,对不合格的集料不准装车,严格确保集料的质量。另外,很多石料在常温条件下能够满足规范的各类技术指标,但是在高温下不一定能够满足,这就需要对集料进行高温压碎值分析,高温压碎值试验所涉及的仪器有压碎值仪、天平、压力机、金属棒、金属铜、方孔筒和方孔筛。 
  1.2 沥青质量控制 
  由于沥青具有高温变形以及易受水侵蚀的特点,所以在沥青混合料的质量控制方面,应该重点考察沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,就高等级公路而言,溶解度指标较为重要,具体的指标数值可以参考路面结构层位以及以往的工程经验,对于中面层和上面层使用的SBS改性沥青,其溶解度要求等于或大于99%,离析软化点差等于或小于2.5摄氏度,闪点大于等于230摄氏度,25摄氏度的弹性恢复等于或大于75%,针入度指数PI不小于0。 
  1.3 填料质量控制 
  例如某高等级公路的面层填料要求采用石灰岩碱性石料磨细得到的矿粉,其矿粉要求干燥、清洁,每50吨检验一次,另外需要将拌和机回收的粉料全部废弃掉,从而确保沥青层面的质量。其质量控制的具体指标有:含水量等于或小于1%,粒度范围100%小于0.6毫米、90%至100%小于0.15毫米、75%至100%小于0.075毫米,外观无团粒结块、亲水系数小于1。 
  2 沥青混合料的拌和质量控制问题 
  2.1 影响质量的因素分析 
  拌和质量的影响因素主要有以下三类:(1)原材料质量的影响:粗集料中的软石和片状颗粒都会对混合料的质量产生较大影响;细集料包括石屑、人工机制砂以及天然砂等,石屑属于石料破碎过程中的副产品,其强度较低,一般应谨慎使用,人工机制砂是最理想的路面细集料,天然砂往往属于酸性石料,与沥青的粘附性较差,要与其他细集料配合使用;(2)拌和过程的影响:从时间的角度来看,拌和的时间越长,沥青混合料就越均匀,但是如果拌和时间太长就会导致沥青的老化,从而影响混合料的质量;从材料波动的角度来看,细料用量的波动会很大程度上影响到总的矿料表面积,从而影响沥青膜的厚度,而该厚度是混合料质量的重要指标,所以拌和中要严格控制细料的用量;(3)运输过程的影响:在进行自卸车卸料时,粗集料往往会滚落到车厢四周,而细集料留在中间,这就会造成集料的离析现象,正确的做法是卸料采用前、中、后三次卸料方式,在运输过程中要避免急刹车情况的出现,这样也可以有效的减轻由于振动而产生的离析。自卸车应在摊铺机前10米至30米处停车,避免撞击摊铺机,然后将混合料整体滑落到摊铺机料斗中,这样也可以减轻集料离析现象。

  2.2 拌和过程的质量控制 
  拌和过程的质量控制主要包括三个方面:(1)矿料级配控制:为了尽量减小设计级配与实际级配的差异,在设计生产配合比时,先要对冷料仓皮带转速与冷料的流量进行了解,从而测定出电机转速与上料流量之间的关系,这样生产时就能提高领料之间的配合比精度;(2)拌和温度控制:混合料温度过低会影响摊铺及碾压质量,另外还会造成碾压困难,但是温度过高又会引起沥青老化变硬,造成混合料性能衰减,所以在拌和中要严格控制拌和温度,间歇式拌和设备每盘拌和时间最好在45秒到50秒之间,其中干拌时间不少于5秒至10秒,以混合料拌和均匀为标准;(3)油石比的控制:沥青含量过大,会有过多的自由沥青在矿料之间起到润滑作用,会导致混合料的强度降低并产生泛油现象;如果沥青含量过小,则混合料难以压实并且空隙率过大,会造成路面的早期损坏,所以,要严格控制油石比,其误差分为要控制到0.3%以内。要对沥青的计量设备进行经常性的严格检测,特备是要对标准砝码进行校核和调整,并对沥青计量斗、排放阀门的严密性进行检查,以确保沥青计量的高准确度。
  3 沥青混合料的摊铺质量控制问题 
  3.1 摊铺前的准备 
  在摊铺下面层前首先要对上基层进行彻底清洁,并按要求进行下封层的施工,下封层施工结束后实行交通管制,以确保表面的干燥和清洁。下面层采用摊铺机走双基准线的方法来控制纵横坡度和平整度,具体做法是在路面两侧悬挂钢丝基准线,钢丝线按照每10米设置一个基准立柱,按照施工标高悬挂钢丝线,确保基准线立柱牢固不松动,另外施工中还要随时检查钢丝线的标高,以确保基层平整度均方差代表值控制在要求范围之内。摊铺机自身的性能对摊铺质量的影响很大,所以在摊铺前要将各种工作装置安装正确,特别是熨平板的宽度、拱度、工作迎角要调整到合适角度,并对螺旋布料器的长度、振捣机的振频振幅进行校准。螺旋布料器如果高度太高,则会出现供料速度缓慢的现象,导致两端供料不足,但是如果高度太低,又会因为阻力太大造成供料不足,一般螺旋布料机的下沿高出松铺层10厘米至12厘米较好,布料器的端部距熨平板边沿以15厘米到20厘米为宜。 
  3.2 摊铺过程的质量控制 
  如果对全路幅进行一次摊铺,则会造成离析和压实不足,所以摊铺的宽度不宜过大,分路幅进行多次摊铺时,纵向接缝处两侧的粗料较多,且难以压实,所以平整度也不好,所以当进行多次摊铺时,最好采用多台摊铺机形成梯队作业的方式进行。在操作受料斗翼板时,要尽量防止受料斗内死料过多和翻转过速,要尽可能的保持料斗内余料均匀,从而保证连续均匀的供料,另外严禁供料速度忽快忽慢、机械猛烈起步或紧急制动,这样都会造成摊铺速度的快慢不均。在摊铺速度确定后,要尽量保持稳定和持续,速度保证在每分钟2米至2.5米为宜,通过选择振动系统的最佳振幅和频率,可以有效的控制混合料的离析现象发生,如果振幅过大振幅过高,则会造成细料上浮和泛油现象,如果振动幅度过小振幅过低,则会使初密实度低,从而不利于实压作业。 
  3.3 碾压质量控制 
  碾压质量与碾压温度有直接的关系,由于摊铺后混合料的温度是在不断下降的,特别是摊铺后在4至15分钟以内,温度下降可达到每分钟1至5摄氏度,所以要掌握好碾压的时机,及时进行碾压。如果遇到低温、湿度大以及风力大等气候条件,都会使有效碾压的时间缩短,增加碾压的困难,在碾压中,保持恒定的碾压速度也比较关键,一般速度控制在每小时2公里至4公里之间,轮胎压路机的速度可适当提高,但是最高不超过每小时5公里,另外如果速度过低,会造成摊铺与压实工序的间断,从而影响碾压质量。振频主要影响沥青面层的表面碾压质量,振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些,所以可以获得较好的压实效果,实践证明,对于沥青混合料的碾压,其振频可以控制在40~50Hz范围内,振幅主要影响碾压深度,通常可在0.4毫米至0.8毫米之间进行选择。

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