浅谈沥青混合料面层质量控制中的摊铺速度控制

浅谈沥青混合料面层质量控制中的浅谈沥青混合料面层质量控制中的 摊铺速度控制摊铺速度控制 沥青混合料的摊铺 是保证沥青砼路面平整度 厚度及压 实度的关键工序 摊铺机作业速度对摊铺机的作业效率和摊铺 质量影响极大 正确选择摊铺作业速度 是加快施工进度 提 高摊铺质量的重要手段 针对目前市政道路 普通公路摊铺控 制的一般状况 提出在沥青混合料面层质量控制中要特别注意 摊铺速度的控制 1 沥青混合料摊铺控制的原则 目的及重要性沥青混合料摊铺控制的原则 目的及重要性 根据 公路沥青路面施工技术规范 jtgf40 2004 的规 定 在热拌机铺沥青混合料面层施工中 摊铺机必须缓慢 均 匀 连续不间断地摊铺 不得随意变化速度或中途停顿 以提 高平整度 减少混合料的离析 摊铺速度宜控制在 2 6m min 的范围内 对改性沥青混合料及 sma 混合料宜放慢至 1 3m min 当发现混合料出现明显的离析 波浪 裂缝 拖痕 时 应分析原因 予以消除 沥青混合料的摊铺原则是 缓慢 均匀 连续 达到 摊铺 后的面层应该达到足够的平整度和密实度 和 产生均匀纹理的 平整路面 的目的 美国沥青杂志 2001 年在 compactionprinciplesforheavy dutyhma 中介绍 为了提高重载路面的压实度 首要的因素 是利用摊铺机进行初始压实 这就要求摊铺机的速度要慢 宽 度要窄 这是铺筑重载路面的重要措施 沥青混合料摊铺机摊铺过快 除影响压实外 还易导致沥 青砼面层表面有刮花的现象 碾压后表面质量差 摊铺时速度 时快时慢 时开时停 则会造成路面平整度 表面质量差 压 实度不好等现象 现在的市政和公路工程路面施工时 多数采用两台及以上 摊铺机成梯队同步进行摊铺作业 前后机错开 10m 20m 两幅 之间搭接 5 10cm 搭接一侧后机采用 滑靴 传感控制 摊铺速 度的快慢及由摊铺引起的平整度偏差影响更为重要 2 沥青混合料摊铺控制的现状沥青混合料摊铺控制的现状 高速公路施工中 沥青砼面层的施工受外界影响较小 容 易保证摊铺 缓慢 均匀 连续 进行 而城市道路及一般公路 改建工程往往边施工边通车 且平交路口多 城市道路还有交 通高峰期 管线检查井多等问题 沥青混合料在运输 摊铺等 过程中受交通 周围单位 管线等各种因素影响很大 从客观 上造成了沥青混合料摊铺时前后场协调难度大 摊铺速度不易 控制 加上施工单位本身的问题 使城市道路及一般公路沥青 砼面层的摊铺控制不如人意 主要问题如下 早上多辆运料车已到 但施工现场还没有准备好 或由 于摊铺机调头 转场 机械故障等原因造成压车 为使温度降 低较少及运料车周转 施工队长要求减少振捣 加快摊铺速度 运输车有故障 交通高峰期 堵车或本身拌和楼的拌制 量不满足要求 使摊铺机前料车不足 导致摊铺过程不连续 摊铺机时开时停 或时快时慢 技术人员控制不严或者自身对摊铺速度的控制认识不够 现场对每层的摊铺速度 振捣器频率 振动器频率等摊铺操作 交底不清楚 觉得摊铺速度无所谓 不影响质量 由摊铺机操 作手随意操作 摊铺机操作手任意调整摊铺参数 存在为了早下班快摊 铺 为减少机械磨损降低振捣或振动 随意将摊铺机熄火等现 象 特别是租赁的摊铺机更容易出现 运料车司机经验少 倒车停止 挂空档 开始卸料的时 机与摊铺机配合不好 造成撞击摊铺机或将料洒在地上的现象 使平整度不好 3 沥青混合料摊铺速度和均匀性对表面质量的影响沥青混合料摊铺速度和均匀性对表面质量的影响 1998 年 11 月美国第六届全美热拌沥青混合料会议上 500 多定施工单位一致认为要想提高铺筑时的平整度 首先要做到 摊铺时的两个不要 不要停下摊铺机 不要碰撞摊铺机 保证 充分供料 摊铺机均匀 连续地摊铺 避免间隙和停顿 现代摊铺机均具有较大的速度变化范围 在零值至每分钟 数十米之间 可进行无级调节 在摊铺沥青混合料过程中 不 应随意变更摊铺机的摊铺速度 更应避免中途停顿 如果摊铺 机时快时慢 时开时停 将导致熨平板受力系统平衡变化频繁 对摊铺层平整度和密实度产生很大影响 而且 即使是目前最 先进的摊铺机 其纵向整平系统在每次重新启动后仍需行驶 3 8m 距离才能恢复正常 速度过快会使铺层疏松 供料困难 停机会使铺层表面形成台阶状 且料温下降 不易压实 因此 应尽量使摊铺机缓慢 匀速 不停顿地连续摊铺混合料 为避免摊铺机料斗内料全部清空 第一辆车卸完料后应立 即离开 第二辆车应快速后退至摊铺机前 30cm 左右 同时挂 空档并准备卸料 摊铺机正好继续推着料车前进 应十分注意 后退的料车不得撞击摊铺机 料车待卸料及卸料过程在不得制 动而增加摊铺机的牵引负荷 另外 卸料不得过猛 否则摊铺 机的速度变化会使平整度下降 甚至形成波浪或 搓板 等面层 质量问题 对重交沥青混合料来说 其在摊铺过程中易发生离析现象 摊铺宽度过宽 使得摊铺机螺旋布料器分料的时间相应增加 此时若摊铺速度过快 易引起沥青混合料的离析 进而影响摊 铺的质量 宜适当降低摊铺速度 确保摊铺面层表面纹理的均 匀性 4 沥青混合料摊铺速度及振捣对压实度的影响沥青混合料摊铺速度及振捣对压实度的影响 摊铺机的重量和马力是一定的 摊铺宽度越大 平均振捣 力越小 速度越快 单位面积上的振捣和振动越少 铺筑后的 初始压实度越小 而初始压实度越大 混合料铺筑后的温度下 降越慢 可以争取到更长的压实时间 压实更好 有的工程认为表面层混合料粒径较细 即使摊铺速度快也 不会离析 其实表面层最薄 越薄的层次越需要防止降温太快 以争取更长的压实时间 两台摊铺机梯队摊铺时 应调整两台摊铺机尽量保持相同 的速度和相同的初始压实度 若初始压实度不统一 则表面质 量 压实度均有较大差别 5 根据影响因素合理选择摊铺速度及其它摊铺参数根据影响因素合理选择摊铺速度及其它摊铺参数 通过工程施工总结 影响摊铺机作业速度的因素包括拌和 机产量 供料能力 施工机械配套情况 混合料种类 摊铺温度 铺筑的结构层次及摊铺的宽度等 5 1 根据供料能力考虑摊铺速度 可按下式计算 v 100q c 60b h r 式中 v 摊铺速度 m min q 混合料的供给能力 t h b 摊铺宽度 m h 压实后的厚度 cm r 压实后沥青混合料毛体职密度 t m3 一般取 r 2 35t m3 c 摊铺机的效率参数 一般取 0 9 左右 现在城市道路和普通公路一般均采用两台梯队摊铺 供料 能力一般小于或等于两台摊铺机连续摊铺的能力 摊铺速度一 般按其它因素控制 5 2 沥青混合料种类对摊铺速度的影响 对于悬浮密实类的普通沥青砼而言 细集料较多 使得这 一类型的混合料易压实 规范规定的摊铺速度略快些 但最好 选用规范偏小值 ak 和 sma 类型的上面层混合料 其粗集料多 不易压实 且摊铺厚度较薄 期望通过压路机的碾压完全达到设计要求的 压实度比较困难 特别是 sma 薄面层 如果摊铺速度过快 将 会造成可压实性的先天不足 以致无论如何碾压 都难以达到 设计要求的 98 以上的压实度 因此 适当缓慢的摊铺速度 一般控制在 1 2 5m min 范围内 对 sma 来说 是取得预 期压实效果的先决条件 5 3 结构层次对摊铺速度的影响 摊铺不同的路面结构层次 应该选择不同的摊铺速度 对 于摊铺厚度大于 4cm 的底面层 可允许摊铺速度快些 但也不 宜超过 4m min 其原因有两个 其一是由于层厚 有一定的可 压实空间 其二 因为是底面层 对其表观纹理可稍微放宽 要求 重点把握压实度 由于路面上面层结构的主要功能是抗滑 抗磨耗 抗车辙 降低噪声和提高耐久性 对于这种薄层结构的摊铺 摊铺速度 应适当降低 以取得摊铺后的路面颗粒排列紧凑 纹理均匀和 预压实度达到 85 以上的效果 5 4 摊铺温度对摊铺速度的影响 当现场混合料的摊铺温度比较低时 沥青混合料的粘度就 会增高 和易性降低 对于改性沥青 sma 表现尤为突出 给 混合料的压实带来很大的困难 在这种情况下 摊铺机的预压 实效果显得尤为重要 因此 不能提高摊铺机速度 但这种情 况往往发生在气温比较低的时候 这时沥青混合料的温度从卸 车至摊铺这段时间内会降低较多 对此又需要适当提高摊铺速 度 这就与前面的要求发生了矛盾 权衡两者 在保证尽快碾 压 留有足够压实时间的前提下 可考虑摊铺速度适当加快一 点 但仍不宜超过 4m min 总之 在规范允许的 2 6m min 范围内 对于较厚的普通 沥青砼底面层 可适当提高摊铺速度 但不宜超过 4m min 对 于薄层面层 摊铺速度应控制在 2 3m min 的范围内 sma 薄 面层一般控制在 1 2 5m min 范围内 通常在一般情况下 振捣器频率都要调到 10 15hz 600 900rpm 振动器也必须开动 振动器频率通常调 到 20 30hz 1200 1800rpm 铺设 3 5cm 以下的薄层时 除控制 速度要慢外 还要将振捣器频率减少 熨平装置以最大的振动 频率工作 这样能够达到良好的压实效果 6 结合实践情况控制好沥青混合料的摊铺质量结合实践情况控制好沥青混合料的摊铺质量 在 2004 年施工的临沂市某市政道路下面层中 现场个别地 方表面颗粒排列不紧凑 纹理不均匀 存在刮花现象 经过对 施工现场的观察检测发现 此段施工时间为后半夜 当时施工 气温较低 且该路段正处在宽度变化处的一个路口之间 摊铺 机需加长熨平板 导致料车等待摊铺的时间较长 施工队长要 求加快摊铺速度 操作手也急着摊完下班 以致摊铺速度过快 振捣减轻 同台摊铺机在隔天白天的施工中 摊铺机组负责人 将摊铺速度降至 2m min 以后 摊铺表面就没有刮花的现象了 也有效地保证了路面的压实度 事实证明了在摊铺速度保持 2m min 的情况下 能达到较好的摊铺效果 使路面有足够的平 整度与压实度 在路面摊铺施工过程中 不可因施工现场等待摊铺的料车 排队 担心沥青混合料温度损失而加快摊铺机行进的速度 现 假设现场有 10 辆运料车 按每辆车运料 32t 计 沥青混合料的 密度为 2 35t m3 摊铺宽度为 7 5m 厚度按 5cm 摊铺速度为 2 5m min 则一台摊铺机摊铺一车混合料所需时间为 15min 摊铺 10 车料需时间至多为 3h 根据我公司在临沂市市政道路 上的施工经验 即使在冬季气温低的情况下 3h 内混合料的温 降不会超过 10 而且降温主要集中在料车的外层 15cm 内 运 输车上有覆盖 当摊铺至第 10 辆料车的混合料时 仍能符合 规范要求的摊铺温度 因此 不能因现场有料车等待摊铺而要 求加快摊铺速度 施工中 由于各种原因造成摊铺机前料车不足 部分路段 无法保持匀速前进 而是时而正常时而特慢 时开时停 造成 了现场摊铺效果不尽于人意的现象 在市政道路上更为普遍 应通过做好施工组织及协调控制好 技术人员应充分认识摊铺速度控制的重要性 现场做好每 层摊铺速度 振捣器频率 振动器频率 自卸车卸料等技术安 全交底 并加强现场所有机械操作手的质量意识教育 杜绝出