沥青混合料摊铺速度和均匀性对表面质量的影响
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,不应随意变摊铺机的摊铺速度,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,即使是目前完善的摊铺机,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清空,第1辆车卸完料后应离开,第2辆车应快后退至摊铺机前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,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
摊铺机的重量和马力是的,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,可以争取到长的压实时间,压实好。
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,其实表面层薄,越薄的层次越需要防止降温太快,以争取长的压实时间。
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
贵州沥青拌合料出售通过工程施工总结,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到设计要求的压实度比较困难,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,但也不宜过4m/min。其原因有两个,其一是由于层厚,有的可压实空间,;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,在保障尽快碾压、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),振动器也开动,振动器频率通常调到20~30 Hz(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,熨平装置以大的振动频率工作,这样能够到良好的压实效果。
6 结合实践情况控制好沥青混合料的摊铺质量
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,也保障了路面的压实度。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,并加强现场机械操作手的质量意识教育,出现摊铺机操作手任意调整摊铺速度、降低振捣或振动、随意将摊铺机熄火等现象。
7 结束语
2003以来多个市政及公路工程实践中,我们选择了2~3m/min的摊铺速度,且在摊铺过程中尽量做到了缓慢、均匀、连续摊铺,表面观感、平整度、压实度均较好。事践证明了在摊铺速度保持2~3m/min的情况下,能到较好的摊铺效果,当摊铺速度大于4m/min时,路面的表面纹理和内在的压实度很容易出现这样或那样的问题,贵州沥青拌合料出售控制摊铺速度应作为沥青混合料质量控制中重要的一环来做好。
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