瀝青在路面運用中常見問題的探討
來源:來源于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布時間:2010-02-24 15:33:44
一、瀝青碎石形成離析帶問題
1.瀝青碎石形成離析帶的可能原因
(1)瀝青混合料從貯料罐向運輸車?yán)镙斔蜁r,由于高度原因,大骨料滾落在車廂附近,形成粗集料第一次集中。
(2)運輸車?yán)锏幕旌狭闲断驍備仚C(jī)時,大骨料滾落在攤鋪機(jī)半廂附近,形成粗集料的第二次集中。
(3)攤鋪機(jī)送料器在送料過程中,先將中間集料送于布料器,剩余粗集料留存在料斗中,攤鋪機(jī)收斗時,形成粗集料的第三次集中。
2.瀝青碎石離析的危害
(1)瀝青碎石粗集料一旦形成集中,在碾壓過程中,集料非常容易被壓碎,骨料表面積增大,改變了原設(shè)計的路面配合比,油料偏少,造成集料碾壓成型后松散,破壞路面結(jié)構(gòu),影響路面強(qiáng)度、行車安全和行車效果以及道路使用壽命。
(2)粗集料集中,局部密實度差,孔隙率高,容易在路面形成積水,影響路面質(zhì)量。
(3)粗集料集中,影響路面平整度及路面外觀美感。
3.解決瀝青碎石形成離析帶方法
(1)從運輸車輛方面來解決
從拌和機(jī)貯料罐向運料車上卸料時,分三層放料,即每卸一斗混合料,汽車挪動一個位置。等一層放完后,再逐次進(jìn)行第二、三層放料,從而減少粗集料的集中。
施工過程中攤鋪機(jī)前有運料車在等候卸料,即攤鋪瀝青混合料運輸車的運量較攤輔速度有所富裕。
(2)從攤鋪機(jī)本身操作方面來解決
在攤鋪機(jī)螺旋二分之一處,邊端裝反向螺旋葉片;控制布料器處于中擋或高擋位置;控制適宜的送料倉口開度;均勻操作送料器和布料器;攤鋪機(jī)攤鋪一車料將完時,控制攤鋪機(jī)速度,關(guān)閉送料器,等下車料倒入后再進(jìn)行均勻送料和布料;在鋪筑過程中保持?jǐn)備仚C(jī)布料器不停轉(zhuǎn)動,攤鋪機(jī)兩側(cè)保持有不少于送料器高度三分之二混合料。
(3)從混合料本身來解決
減少混合料粒徑大小懸差�?刂茷r青用量,使之偏高于設(shè)計用量。
(4)混合料攤鋪過程控制其平整度
瀝青混合料必須緩慢、均勻,連續(xù)不間斷地攤鋪,攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。攤鋪機(jī)攤鋪時,操作人員注意前后、左右的變化,根據(jù)既定的攤鋪速度進(jìn)行攤鋪。我們使用的兩臺帕克1000型瀝青混凝土拌合樓,其產(chǎn)量為每臺70t/h,根據(jù)拌和樓產(chǎn)量來確定攤鋪速度,運輸車數(shù)量,每車發(fā)車時間間隔及合適的作業(yè)段長度,來保證混合料攤鋪的連續(xù)性,以確保瀝青路面平整度。拌和機(jī)5個成品料倉貯料380t,5輛太脫拉擴(kuò)容貯料100t,共480t,混合料總重量達(dá)到480t時,前場攤鋪機(jī)開始攤鋪。
二、瀝青運用在路面病害的問題
1.路面病害的原因
(1)氣候的影響
近年來,由于溫室效應(yīng)影響全球,在我國也不例外氣溫普遍提高氣候反常,北方氣候發(fā)生顯著變化,冬季氣候變暖夏天持續(xù)高溫時間增長,由于氣溫的提高,而導(dǎo)致華北地區(qū)瀝青軟化點的不適宜是否應(yīng)降低標(biāo)號,值得考慮。
(2)瀝青砼配合比設(shè)計存在的問題
瀝青砼配合比設(shè)計按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過四個階段,即目標(biāo)配合比設(shè)計階段,生產(chǎn)配合比設(shè)計階段,生產(chǎn)配合比驗證階段和試拌試鋪階段,各階段要達(dá)到的目的都有明確的要求。在施工時,有的單位壓縮兩至三個階段,有的干脆憑經(jīng)驗進(jìn)行施工,因此,從理論和實踐來講存在較大的偏差,從而導(dǎo)致瀝青砼內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足,另一方面由于目前國家現(xiàn)狀所致,高速公路工期較短加上標(biāo)價偏低,碎石料場不規(guī)范,大多地材都由個體企業(yè)承擔(dān),料場分散,設(shè)備落后,材料的均質(zhì)性,穩(wěn)定性均有較大的差別,雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求,在施工過程中也檢測并予調(diào)整配合比,但由于變化大,差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確,油石比級配都在變化,這是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見病害的原因之一。
(3)瀝青砼拌合溫度的控制
瀝青砼拌合溫度的控制,從規(guī)范角度控制比較嚴(yán)格對石油瀝青拌合出廠溫度要求在120-165℃,而實際上有些施工單位和個別商品瀝青砼廠家,在拌合溫度控制方面不是那么嚴(yán)格,時高時低很不穩(wěn)定,有的瀝青砼拉到工地量測將近180℃,而有時不足110℃,溫度過高可能導(dǎo)致瀝青變質(zhì),沒有粘性使瀝青砼松散,溫度過低,瀝青混合料拌合不勻,影響級配,這些也是導(dǎo)致瀝青路面有時局部松散或其他病害的一個原因。
(4)瀝青砼的攤鋪
目前,國內(nèi)瀝青砼的攤鋪的問題比較大,總的來說走兩個極端,一方面高速公路攤鋪要求全斷面攤鋪設(shè)備如ABG或費格勒2000型,另一方面?zhèn)別地市交通部門用的還是過去 60-70年代的攤鋪設(shè)備,面過窄,沒有自動找平系統(tǒng),完全憑經(jīng)驗憑操作人員的感覺進(jìn)行施工,事實上高速公路有些監(jiān)理工程師對雙向四車道的高速公路要求全斷面攤鋪,只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫,所帶來的弊端卻是顯而易見的,首先,由于攤鋪斷面寬,瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側(cè)由于距離大必然產(chǎn)生離析,這種離析改變了瀝青砼生產(chǎn)配合比,其次由于燙平板從機(jī)心向兩側(cè)懸臂較長,隨著攤鋪次數(shù)的增加產(chǎn)生變形,對路面橫坡的控制也有較大影響,此外,由于全斷面攤鋪需要較大拌合能力,當(dāng)拌合站較小時,容易造成攤鋪機(jī)時開時停使路面控制。因此,歐美一些國家和澳洲國家并不主張全斷面攤鋪,而是兩臺攤鋪機(jī)平行作業(yè)。
2.瀝青在路面運用中的病害根治
高等級公路在選材方面應(yīng)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求,路面結(jié)構(gòu)層承載能力應(yīng)適應(yīng)當(dāng)前和在設(shè)計年限內(nèi)交通發(fā)展的需要,不能片面追求路面的里程量,而降低路面標(biāo)準(zhǔn),在這方面應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的比較,有的高速公路通車不到一年,大面積返工,太舊、京石、昌九高速都出現(xiàn)了這種情況,原因何在,一方面是為了省錢用國產(chǎn)瀝青替代進(jìn)口瀝青,另一方面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計偏薄,路面基層底基層滿足不了行車荷載的作用,因此,在這方面應(yīng)計算一下是一次到位好,還是為了節(jié)省點錢多修幾公里路好,從綜合效益來看,由于節(jié)省資金造成的路面破壞遠(yuǎn)比多修幾公里路所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大得多。此外,在設(shè)計方面也應(yīng)作一些大膽的探討,如減薄瀝青面層,增厚基層或底基層,比如采用4-6cm瀝青面層,20-25cm水泥砼或者是 15-20cm瀝青穩(wěn)定碎石基層的結(jié)構(gòu)形式,其造價比現(xiàn)在普通采用的15cm瀝青砼面層,15-20cm水泥穩(wěn)定碎石半剛性基礎(chǔ)基本相當(dāng),這就解決了基層是主要承載層的問題,適應(yīng)當(dāng)前交通流量大超重車行駛的交通狀況,同時4-6cm厚瀝青面層可以做成開級配的中粒式瀝青砼,這種設(shè)計形式有幾個方面的好處:一是優(yōu)質(zhì)瀝青用量減少,僅僅是面層用4-6cm瀝青砼,緩解了國內(nèi)優(yōu)質(zhì)瀝青供不應(yīng)求的矛盾;怕雨水浸入,因此,即使在雨天不致于下雨路面過多積水影響行車(排水分成路面縱橫坡排水,面層滲水);三是消除了瀝青泛油,車轍等一系列病害;四是由于開級配中瀝青砼具有良好的抗滑性。瀝青的選用十分關(guān)鍵,要挑選符合規(guī)范各項要求的瀝青,特別是瀝青針入度,延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān),在北方施工由于近些年的氣候偏暖,因此,瀝青標(biāo)號宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號瀝青,此外,透層油,粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼用同一種瀝青,特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油透層油返油時對其影響。在瀝青混合料配合比設(shè)計上要特別重視。除了常規(guī)的幾組馬歇爾試驗外,還應(yīng)增加抗車轍的動穩(wěn)定度試驗,并衡量是否滿足規(guī)范要求的一個條件,由于我國目前也引進(jìn)這一指標(biāo)值,雖然國內(nèi)有關(guān)科研院校在搞這方面的研究,并出了一些成果,而作為施工企業(yè)現(xiàn)在采用并不普及,因此,作為交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),從立法角度來講,應(yīng)盡快推廣執(zhí)行。瀝青混合料拌合時間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行,合理安排工期,避開不利天氣施