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【摘 要】沥青混合料路面的碾压在沥青路面施工中为最后一部分,也是非常重要的一部分。因为当前我国对沥青路面碾压施工技術的研究不够重视,所以还没有出现一套符合当前沥青混合料路面碾压要求的技术及工艺。但是,随着机动车的增加,对路面的承重碾压施工技术要求不断提高。很多传统的路面碾压施工技术、路面的设计技术及道路施工技术已经不能满足现代社会发展的需求。根据多项研究表明,高速公路的路面破坏严重主要与建立初期的路面压实技术不足有关,需要尽快研究与新型沥青混合料路面设计方法相符的碾压施工技术。因此,为了顺应时代的发展,组合式碾压施工技术应运而生,主要是采取了新型压实技术,通过将不同碾压机械进行合理组合,在一定程度上起到了规范碾压施工技术参数选择、压路机频率振幅选择及碾压施工中叠轮方式的选择[1]。文章通过对沥青路面组合式碾压施工技术与工业进行探究,希望对我国道路建设方面有所帮助。
【关键词】沥青路面;组合式碾压施工技术;工艺
【中图分类号】U416.217 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)04-0118-02
我国当前的道路建设技术尚未成熟,很多常规的沥青路面碾压技术存在一些问题,例如碾压时间过长、遍数控制不全、出现漏压、道路平整度不够及道路施工时质量不均匀等。这些问题亟待出现一项科学的碾压施工技术与工艺来解决。并且,由于沥青路面混合料的设计方法也被改善,一些传统的路面碾压施工技术已经无法达到压实的新型标准,传统碾压施工技术以马歇尔设计方法为例,也已经不能适应道路压实要求,逐渐被GTM或者旋转压实机设计方法取代。
1 沥青路面组合式碾压施工技术概述
组合式碾压技术,顾名思义是通过对多个施工机械合理组合后进行的碾压技术。目前,是由1台双钢轮振动压路机和1台胶轮压路机组成,在道路施工路面上会进行划分作业。正常为2组或者3组共同施工一个作业面,并且在施工作业时,各分组中的双钢轮振动压路机与胶轮压路机需保持1 m左右的车距,以一个统一的速度同时进行作业,共同前行与后退。在正常情况下,这样的组合碾压施工技术适合目前各种各样的沥青混合料路面。
2 沥青路面组合式碾压机理分析
组合式碾压分组中的胶轮压路机在前(如图1所示),双钢轮振动压路机在后进行统一施工作业。胶轮压路机在作业中主要是通过胶轮的揉搓作用将沥青混合料分散开、均匀分布,在一定程度上降低了沥青路面的摩擦阻力,可以更好地压实沥青混合料,使路面更紧实。紧接着是双钢轮压路机的振压,通过振压改变摩擦力的性质,从开始的沥青混合料之间的静摩擦阻力逐渐转变为动摩擦力,并且充分利用了双钢轮振动压路机的正弦交变压力将沥青混合料压实压严[2]。
3 沥青路面碾压施工存在的问题
3.1 沥青路面混合料压实不足
随着经济的不断发展,我国的高速公路也在不断地建设当中。但是压实不足却是道路建设中最为常见也是最致命的问题,造成这一问题的主要原因是太过片面地追求道路的平整度,往往在道路通车时路的表面就出现了很严重的变形,表面层无法承载大型货车的质量。
3.2 碾压时间过长
常见的碾压施工技术以双钢轮压路机与胶轮压路机单独进行碾压,对道路施工经常出现碾压时间过长、温度下降速度过快的情况,导致了复压无法在高温下进行,无法保证施工后的道路质量。
3.3 道路平整度控制比较困难
由于高温下胶轮压路机碾压的痕迹较深,所以往往施工单位在复压的后期才进行胶轮压路机碾压,可是此时压路机对道路的碾压仍会出现较深的车辙。由于已经处于施工的后期碾压,所以很可能导致轮迹无法消除,那么整个道路的平整度就会受到影响。
3.4 施工的质量无法保证
由于传统的道路碾压方式存在低温碾压、漏压、平整度低等问题,导致了道路建成后质量无法保证。
4 沥青路面组合式碾压施工操作要点
我国目前道路施工中对沥青混合料的种类划分为AC、ATB、AM为普通的沥青混合料,SMA、OGFC属于特殊的沥青混合料,当然还有一些更为特殊的超厚路面,主要是沥青混合料厚度大于8 cm,沥青碎石料厚度超过10 cm,以及垂直压力受限的桥面铺装等一些路面结构。
4.1 一些常见的沥青混合料
目前的组合式碾压施工工艺主要适合8 cm以下的常规沥青混合料,有AC—5、AC—10、AC—13、ATB—25、ATB—30、AM—25、AM—30等,并且绝大多数的工程都采取这项工艺。
4.2 沥青路面的混合料设计
GTM设计可以很好地提高压实的标准,GTM试验机可以最大限度地模拟汽车在道路上行驶时轮胎对路面的作用力,并且通过旋转的工艺进行压实,使模拟中沥青混合料的密实度达到与汽车轮胎实际作用于道路的密实度。解决了道路面上出现的车辙等问题。
4.3 常见组合式碾压施工的参数
压路机的配置为2台26~30 t的胶轮压路机,3台11~13 t的双钢轮压路机。主要是根据路面的宽度进行调整,以1台双钢轮压路机与1台胶轮压路机为一组,一共可分为2组,胶轮压路机与双钢轮压路机依次按顺序排开,运用重复压实技术对沥青混合料路面进行反复碾压,做到初压与复压将沥青混合料碾压平整均匀,另外1台双钢轮压路机在前面2组碾压完成后进行终压。
双钢轮振动压路机的振幅与频率主要根据沥青混合料的类型进行调整适应,双钢轮振动压路机通过试验进行调整确定,以适应不同类型的沥青混合料及厚度不同的混合料摊铺程度。在一些正常的情况下,施工作业时双钢轮压路机通常是前行高频低幅运行,后退则以高频高幅来碾压沥青混合料。
还有一些叠轮方式需要进行规定调整,各组的压路机通常以双钢轮压路机为基准在前,双钢轮振动压路机叠1/2轮;胶轮压路机在双钢轮压路机后再叠轮2/3,再对压实遍数及压实速度进行精确调整。
5 组合式碾压施工技术带来的经济效益
5.1 直接经济效益
由于碾压施工技术的改革,组合式碾压施工技术的出现提高了道路压实率和设备的使用率,直接降低了道路施工的成本。根据相关数据分析,采用新型组合式碾压技术在每层碾压每平方米能够节约0.3~0.5元。以此类推,一条100 km的高速公路直接可以降低200万~350万元,直接可以产生巨大的经济效益。设备的投资也相对减少,每100 km的双向标准4车道的高速公路可以减少10万台双钢轮压路机的投入,就以90万元一台计算,那么10万台的直接经济效益就是900万元。再从租金角度算起,仍然是很大一笔数目。
5.2 间接经济效益
沥青混合料道路组合式碾压施工技术的实施,极大地提高了道路的平整度与道路的承载力,提高了道路工程完成的质量,使路面的后期护理费用降低。根据相关数据显示,采用过组合式碾压施工技术后建成的高速公路,路面后期的质量问题大大减少了,间接地节省了大量道路护理费用[3]。
6 总结
由于我国各地加快了道路建设的步伐,组合式碾压施工技术被广泛投入到实际运行中。这项技术的应用是道路建设的一大进步,保证了道路建设的质量,对后期的保养也有重要意义。
参 考 文 献
[1]张红春.沥青路面组合式碾压机理及压实效果研究[J].道路加宽技术,2011(10):283-287.
[2]李莉.沥青路面施工技术在市政工程道路中的运用[J].交通建设,2017(2).
[3]周合宽.沥青路面组合式碾压施工技术与工艺[J].筑路机械与施工机械化,2016(4).
[责任编辑:钟声贤]
【关键词】沥青路面;组合式碾压施工技术;工艺
【中图分类号】U416.217 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)04-0118-02
我国当前的道路建设技术尚未成熟,很多常规的沥青路面碾压技术存在一些问题,例如碾压时间过长、遍数控制不全、出现漏压、道路平整度不够及道路施工时质量不均匀等。这些问题亟待出现一项科学的碾压施工技术与工艺来解决。并且,由于沥青路面混合料的设计方法也被改善,一些传统的路面碾压施工技术已经无法达到压实的新型标准,传统碾压施工技术以马歇尔设计方法为例,也已经不能适应道路压实要求,逐渐被GTM或者旋转压实机设计方法取代。
1 沥青路面组合式碾压施工技术概述
组合式碾压技术,顾名思义是通过对多个施工机械合理组合后进行的碾压技术。目前,是由1台双钢轮振动压路机和1台胶轮压路机组成,在道路施工路面上会进行划分作业。正常为2组或者3组共同施工一个作业面,并且在施工作业时,各分组中的双钢轮振动压路机与胶轮压路机需保持1 m左右的车距,以一个统一的速度同时进行作业,共同前行与后退。在正常情况下,这样的组合碾压施工技术适合目前各种各样的沥青混合料路面。
2 沥青路面组合式碾压机理分析
组合式碾压分组中的胶轮压路机在前(如图1所示),双钢轮振动压路机在后进行统一施工作业。胶轮压路机在作业中主要是通过胶轮的揉搓作用将沥青混合料分散开、均匀分布,在一定程度上降低了沥青路面的摩擦阻力,可以更好地压实沥青混合料,使路面更紧实。紧接着是双钢轮压路机的振压,通过振压改变摩擦力的性质,从开始的沥青混合料之间的静摩擦阻力逐渐转变为动摩擦力,并且充分利用了双钢轮振动压路机的正弦交变压力将沥青混合料压实压严[2]。
3 沥青路面碾压施工存在的问题
3.1 沥青路面混合料压实不足
随着经济的不断发展,我国的高速公路也在不断地建设当中。但是压实不足却是道路建设中最为常见也是最致命的问题,造成这一问题的主要原因是太过片面地追求道路的平整度,往往在道路通车时路的表面就出现了很严重的变形,表面层无法承载大型货车的质量。
3.2 碾压时间过长
常见的碾压施工技术以双钢轮压路机与胶轮压路机单独进行碾压,对道路施工经常出现碾压时间过长、温度下降速度过快的情况,导致了复压无法在高温下进行,无法保证施工后的道路质量。
3.3 道路平整度控制比较困难
由于高温下胶轮压路机碾压的痕迹较深,所以往往施工单位在复压的后期才进行胶轮压路机碾压,可是此时压路机对道路的碾压仍会出现较深的车辙。由于已经处于施工的后期碾压,所以很可能导致轮迹无法消除,那么整个道路的平整度就会受到影响。
3.4 施工的质量无法保证
由于传统的道路碾压方式存在低温碾压、漏压、平整度低等问题,导致了道路建成后质量无法保证。
4 沥青路面组合式碾压施工操作要点
我国目前道路施工中对沥青混合料的种类划分为AC、ATB、AM为普通的沥青混合料,SMA、OGFC属于特殊的沥青混合料,当然还有一些更为特殊的超厚路面,主要是沥青混合料厚度大于8 cm,沥青碎石料厚度超过10 cm,以及垂直压力受限的桥面铺装等一些路面结构。
4.1 一些常见的沥青混合料
目前的组合式碾压施工工艺主要适合8 cm以下的常规沥青混合料,有AC—5、AC—10、AC—13、ATB—25、ATB—30、AM—25、AM—30等,并且绝大多数的工程都采取这项工艺。
4.2 沥青路面的混合料设计
GTM设计可以很好地提高压实的标准,GTM试验机可以最大限度地模拟汽车在道路上行驶时轮胎对路面的作用力,并且通过旋转的工艺进行压实,使模拟中沥青混合料的密实度达到与汽车轮胎实际作用于道路的密实度。解决了道路面上出现的车辙等问题。
4.3 常见组合式碾压施工的参数
压路机的配置为2台26~30 t的胶轮压路机,3台11~13 t的双钢轮压路机。主要是根据路面的宽度进行调整,以1台双钢轮压路机与1台胶轮压路机为一组,一共可分为2组,胶轮压路机与双钢轮压路机依次按顺序排开,运用重复压实技术对沥青混合料路面进行反复碾压,做到初压与复压将沥青混合料碾压平整均匀,另外1台双钢轮压路机在前面2组碾压完成后进行终压。
双钢轮振动压路机的振幅与频率主要根据沥青混合料的类型进行调整适应,双钢轮振动压路机通过试验进行调整确定,以适应不同类型的沥青混合料及厚度不同的混合料摊铺程度。在一些正常的情况下,施工作业时双钢轮压路机通常是前行高频低幅运行,后退则以高频高幅来碾压沥青混合料。
还有一些叠轮方式需要进行规定调整,各组的压路机通常以双钢轮压路机为基准在前,双钢轮振动压路机叠1/2轮;胶轮压路机在双钢轮压路机后再叠轮2/3,再对压实遍数及压实速度进行精确调整。
5 组合式碾压施工技术带来的经济效益
5.1 直接经济效益
由于碾压施工技术的改革,组合式碾压施工技术的出现提高了道路压实率和设备的使用率,直接降低了道路施工的成本。根据相关数据分析,采用新型组合式碾压技术在每层碾压每平方米能够节约0.3~0.5元。以此类推,一条100 km的高速公路直接可以降低200万~350万元,直接可以产生巨大的经济效益。设备的投资也相对减少,每100 km的双向标准4车道的高速公路可以减少10万台双钢轮压路机的投入,就以90万元一台计算,那么10万台的直接经济效益就是900万元。再从租金角度算起,仍然是很大一笔数目。
5.2 间接经济效益
沥青混合料道路组合式碾压施工技术的实施,极大地提高了道路的平整度与道路的承载力,提高了道路工程完成的质量,使路面的后期护理费用降低。根据相关数据显示,采用过组合式碾压施工技术后建成的高速公路,路面后期的质量问题大大减少了,间接地节省了大量道路护理费用[3]。
6 总结
由于我国各地加快了道路建设的步伐,组合式碾压施工技术被广泛投入到实际运行中。这项技术的应用是道路建设的一大进步,保证了道路建设的质量,对后期的保养也有重要意义。
参 考 文 献
[1]张红春.沥青路面组合式碾压机理及压实效果研究[J].道路加宽技术,2011(10):283-287.
[2]李莉.沥青路面施工技术在市政工程道路中的运用[J].交通建设,2017(2).
[3]周合宽.沥青路面组合式碾压施工技术与工艺[J].筑路机械与施工机械化,2016(4).
[责任编辑:钟声贤]