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所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2011-03-24 17:31 熱度:
摘要:采用鋼輪與膠輪組合同步碾壓工藝,具有節省碾壓時間、提高壓實效率、減少溫度損失、提高平整度、減少溫度離析、提高碾壓質量的優點。本文根據作者的施工經驗,主要介紹了瀝青混凝土路面組合式碾壓新工藝的施工方法與傳統碾壓工藝相比較的優缺點以及施工中應注意的事項。
關鍵詞瀝青混凝土路面碾壓新工藝
1傳統碾壓工藝存在的問題
現代高速公路路面施工一般采用小噸位鋼輪壓路機靜壓、初壓,復壓時先用大噸位鋼輪碾壓,然后再用膠輪碾壓,最后用鋼輪收面終壓的施工工藝。傳統的碾壓工藝存在下列問題:
1.1碾壓時間過長,不能保證在高溫下完成復壓
眾所周知,瀝青砼只有在高溫下碾壓才能保證壓實質量,低于某一溫度后,無論采取增加壓路機噸位或者增加壓實遍數,均不能達到壓實要求,后果是表面石子震碎、表面油膜破壞、壓實度不足。所以路面施工保證在高溫下碾壓是前提,但是傳統的壓實工藝是鋼輪壓路機與膠輪壓路機單獨碾壓,造成復壓時間過長,溫度下降過大,尤其是低溫下施工,溫度下降更快,無法保證施工質量,是高速公路路面早期破壞的一大誘因。
大家可以算一下,如果按50米左右一個碾壓段,采用4-5臺壓路機,碾壓速度2—4公里之間,完成一個完整的初壓、復壓、終壓過程需要一個小時,甚至兩個多小時。這么長的碾壓時間,瀝青混合料溫度損失很嚴重,尤其是低溫下,地表溫度底,而采用分層攤鋪后每一攤鋪層都很薄,攤鋪到地面后與地面接觸地方的瀝青混合料溫度立即就會下降十幾度,所以如何縮短碾壓時間是當務之急。
縮短碾壓時間、提高壓實效率可以從設備和碾壓工藝兩方面入手,如何在設備上挖潛(如增大噸位、改進壓實機理、提高整機性能等)不在本文的研究范疇。近幾年路面施工機械得到了迅速發展,拌合機、攤鋪機、壓路機的性能均大幅度提高,但為什么仍存在碾壓與攤鋪、拌合不匹配呢?為什么會出現表面石子破碎、油膜破壞、實度不足呢?筆者認為主要是壓實工藝存在問題。
1.2碾壓遍數不易控制,漏壓嚴重
傳統的碾壓工藝下,碾壓遍數的控制是一個難題,由于是多臺壓路機聯合完成壓實作業,壓路機手之間的配合是關鍵。現在路面施工大多是路面施工單位租用設備,這是人所共知的秘密,出現一個標段的壓路機由多家租賃單位提供非常普遍,這些來自多家單位的壓路機手素質參差不齊。設備租用一般是月價,這些壓路機手都想少干一點,一方面想多歇一會,一方面想減少機械磨損,這是造成漏壓的主觀原因。
另外從客觀上講,傳統的碾壓工藝遍數控制起來確實困難,那么多壓路機,管理人員就那么幾個,監理人員的素質也不敢恭維。筆者曾經親自做過數壓實遍數的工作,往往是盯住了這臺,忽略了那臺,數好了左半幅的遍數,忘記了右半幅的遍數,5、6臺壓路機在600平米左右的作業面來回穿梭,讓人眼花繚亂、目不暇接,所以改革碾壓工藝是十分必要的。
1.3平整度控制困難
時間證明先用膠輪壓路機揉搓再用鋼輪振壓對提高壓實度有好處,但由于在高溫下先上膠輪輪跡太重,對提高平整度不利,施工單位一般將膠輪放在復壓的后期,這同樣帶來平整度問題盡管將膠輪放在后期,仍存在較深的輪跡,復壓后期溫度已經很底,終壓消除輪跡十分困難,造成平整度太底。
目前由于使用瀝青混合料轉運車,解決了溫度離析和攤鋪不能連續作業問題,避免了攤鋪機撞擊自卸車產生的平整度下降,可以說平整度問題在攤鋪渠道上基本解決,目前平整度偏大主要是由于碾壓造成。
1.4施工質量無法保證
由于傳統碾壓方式存在低溫碾壓、漏壓、溫度離析嚴重、平整度不好等問題,帶來的一系列后果是路面質量低劣,局部壓實度不足、溫度離析造成了路面透水,而致密的半剛性基層無法將透入的水排出,在汽車的動水壓力下造成瀝青與集料剝落,產生坑槽和表面松散:同時由于壓實度不足又造成了壓密性車轍和平整度、構造深度下降,高速公路路面早期破壞不足為怪。
2路面碾壓新工藝簡介
作者在河南省南陽至洛陽分水嶺至南陽段高速公路(本高速公路是河南省參加全國高速公路評比、接受交通部檢查的河南省唯一的一條重點高速公路)采用了新的碾壓方案,產生了良好的效果,具體工藝如下:
2.1方案1分段組合碾壓
以50-60米為一個碾壓作業段,6臺壓路機聯合作業,一臺壓路機在前面初壓(大多是DD110),前進時靜壓,后退時就開振。兩組壓路機復壓,每一組壓路機各管半幅,每組壓路機采用一臺雙鋼輪和一臺膠輪(28噸以上)組合,兩臺壓路機相距2米左右,統一的速度,同步前進、同步后退,壓實四遍(相當于八遍,鋼輪、膠輪各四遍),最后雙鋼輪終壓。
現場實際施工組合碾壓圖片
現場只需一個人控制壓實遍數,由于四臺復壓的壓路機速度接近,只要數好一臺壓路機的碾壓遍數便可控制整個壓實遍數。實際操作中采用只控制復壓四遍的方案,初壓和終壓以達到效果為宜,不強調遍數也不計較遍數。
通過試驗段實踐證明該方案壓實遍數清晰,現場控制十分方便,大大降低了現場施工管理難度。
2.2方案2模糊碾壓
現場施工中不劃分碾壓段落,5臺壓路機聯合作業,一臺雙鋼輪壓路機終壓,兩組四臺壓路機初壓和復壓,每組壓路機由一臺雙鋼輪和一臺膠輪組合起來,相距2米左右,同步前進、同步后退。每組壓路機各負責半幅,初壓直接開振,碾壓5遍(相當于10遍,膠輪、鋼輪各5遍)。
四臺壓路機隨攤鋪機前進,每一個壓實遍數完成后約整體前進5米,倒退時回到起點位置,沿攤鋪機前進方向每5米壓實遍數遞減一遍,即第一段完成5遍時,第二段4遍,第三段3遍,第四段2遍,第一段1遍。第一段完成5遍后,第二段再碾壓一遍即完成碾壓作業,依次前進,相當于每碾壓一遍完成5米左右的壓實段。
模糊碾壓其實就是小段落碾壓,約5米一個壓實段,與分段碾壓相比,該方案節省一臺初壓壓路機,壓實時間更短、效率更高,非常適合于低溫施工,能在短時間內完成壓實作業,保證復壓在高溫下完成;在常溫下施工時,由于碾壓時間縮短,半合樓出料溫度可將底5-10度,可節約半合成本,降低施工費用,提高利潤率。
模糊碾壓需要壓路機手素質高、施工單位管理能力強,一般情況下不推薦使用,我們選用方案一:分段組合碾壓
3組合式碾壓工藝的優點
3.1提高了碾壓效率
在同等速度下,組合式碾壓復壓效率提高一倍,傳統工藝初壓、復壓、終壓按1+8+1(共計10遍)計算,組合式碾壓為1+4+1,總體碾壓效率提高了40%。
3.2可以在高溫下完成壓實
組合式碾壓工藝縮短了碾壓時間,可以在高溫下完成壓實,有利于壓實質量的提高,避免了高溫離析和低溫碾壓,杜絕了表面石料破碎和油膜受破壞。
3.3碾壓遍數清晰
組合式碾壓遍數非常清晰,易于控制碾壓質量,避免了過碾壓和漏壓,使路面質量更均勻,壓實度有保證。
3.4提高了平整度
過去一般采用鋼輪和膠輪分開碾壓,膠輪輪跡太重,不利于平整度的提高.組合式能及時消除輪跡,平整度可大大提高.
3.5減少路面早期破壞
路面壓實質量的提高,對減少高速公路路面早期破壞非常有利。高速公路路面早期破壞與壓實度不足、溫度離析有很大關系,這兩方面的改善提高了路面的整體施工水平。
3.6節約施工成本
組合式碾壓縮短了碾壓時間,拌合樓出料溫度可降低5度左右,降低了拌合成本,使施工成本下降。組合式碾壓提高了壓實效率,加快了路面施工進度,總路面工期縮短,設備使用率提高,施工利潤增加。
3.7同等壓實遍數下可提高壓實度
由于膠輪和鋼輪揉搓與振動結合,瀝青混合料受力均勻,膠輪的揉搓使石料重新分布,降低了摩擦阻力,提高了壓實效果。
4組合式碾壓施工注意事項
4.1組合式碾壓施工時,膠輪和鋼輪相距很近,壓路機手要熟練配合,最好在施工前練習一下。
4.2方案推行時監理和施工單位領導都非常配合,但部分壓路機手強烈反對,原因之一是他們習慣了舊的模式,不想再下功夫學習新模式,之二是新工藝壓路機手沒空子可鉆了,也不能偷懶了。所以新方案遇到阻力要強制執行,決不能手軟,否則壓路機手舒服了,施工質量就下降。
4.3筆者在推行組合式碾壓方案時復壓要求8遍,具體碾壓遍數要根據石料情況、混合料級配、壓實度級配、壓實度要求等經驗試驗確定。
4.4實踐證明,級配良好的瀝青混合料,可直接開振初壓,也可以用膠輪初壓;但有時發現初壓時開振,混合料推移嚴重,這時要用靜壓。
4.5組合式碾壓膠輪和鋼輪哪一個在前哪一個在后都無所謂,關鍵是要把能控制住壓實速度的壓路機手放在前,將急性子壓路機手放在后面。
4.6膠輪與鋼輪組合時,鋼輪何時采用“高頻低幅”,何時采用“低頻高幅”要經驗確定,筆者暫沒有進行這方面的理論研究。采用揉搓與振動共同作用后,與傳統的鋼輪、膠輪單獨碾壓相比,壓實機理可能有很大的差別,傳統的調整幅、頻率的經驗可能不一定有效,施工單位應加強這方面的試驗總結。同時希望同行業的專家加強組合式碾壓的理論研究,建立組合式碾壓的物理、數學模型,完善該工藝的理論體系。
5結束語
采用鋼輪與膠輪組合同步碾壓工藝,具有節省時間、提高壓實效率、減少溫度損失、提高平整度、減少溫度離析、提高碾壓質量的優點。經工程實踐驗證,該工藝可提高壓實效率40%、節約復壓碾壓時間50%,在鋼輪與膠輪聯合作用下壓實度可提高1—2個百分點,平整度可大大改善。該工藝碾壓遍數十分清晰,杜絕了過去常常漏壓和膠輪碾壓遍數偏少的問題,易于控制碾壓質量。
參考文獻
1.中華人民共和國交通部.JTGF40—2004《公路瀝青路面施工技術規范》.北京:人民交通出版社,2004。
2.中華人民共和國交通部.JTJ036—98《公路改性瀝青路面施工技術規范》.北京:人民交通出版社,2004。
3.河南嶺南高速公路有限公司.《瀝青路面施工技術指南》。
4.沙慶林,《高速公路瀝青混凝土路面早期破壞現象與預防》北京:人民交通出版社,2001
文章標題:瀝青混凝土路面碾壓新工藝
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