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国内沥青路面摊铺技术发展现状
我国沥青路面、高速公路建设起步时间较晚,技术力量储备较薄弱。通常,高速公路路面早期破坏严重,根本达不到设计寿命,高速公路建成3~5年后就需要对其进行大中型维修。由于我国南北经济差异较大,人口流动频繁,致使运输流量和交通负荷较大,车辆超载尤为严重。此外,已建成的路面结构中还存在很多技术问题,很多新建路段通车不久就出现了各种破损,如车辙、严重开裂、泛油、坑槽等。
由于存在上述问题,故必须将目前高速公路施工标准化建设提到一个全新的高度。传统施工方法主要存在如下不足:
1) 在拌和站生产系统中,后场原材料来源复杂,景德镇沥青摊铺,级配不稳定,混合料生产温度不均匀,油石比波动较大,乳化沥青摊铺,夜间施工以及施工企业的基础技术相对薄弱,这些均对沥青路面施工质量产生负影响。因此,如何保证沥青路面施工质量,延长其使用寿命,是目前沥青路面施工面临的一个重要问题。
2) 沥青混合料运输过程中,运输车辆的监管一直处于空白状态。施工企业为了节约资源成本,往往会根据工程建设实际情况,采用运输车辆随用随走的租赁方式工作。而采用此种方式会致使沥青材料在运输过程中缺乏有效监管,运输车司机的专业素质无法得到集中、科学的管理,运输车到达施工现场的周期无法保证,汽车行驶速度无法预见,沥青混合料运输过程中可能存在掉包现象等。
3) 沥青路面摊铺过程中,由于缺乏对摊铺速度的实时在线监控,从而容易出现摊铺面平整度可能较差的现象。传统的沥青路面施工过程中,由于对摊铺温度缺乏实时测量监控,且摊铺面沥青混合料温度离析现象无法实时获取,而摊铺面一旦出现离析现象,沥青面层的使用寿命就会大大降低,当摊铺面离析情况严重时,其使用寿命会减少50%以上。再者,对摊铺机停机待料现象缺乏监管,若摊铺机等待时间过长,则沥青混合料温度就会过低,致使施工时摊铺机熨平板容易出现拉毛现象。
4) 沥青混合料碾压过程中,目前工作面碾压采用初压、复压、终压步骤,一个工作面需配备2台摊铺机,6台压路机,以及洒水车等。在狭小的工作面上,如果没有现场工作人员监督指挥,则会给施工现场带来安全与质量隐患。
5) 沥青路面各结构层均属于磨耗层,往往设计较薄,而在同等自然条件下,薄层沥青混合料温度散失较快,碾压施工有效时间较短,使得压实度很难保证,从而造成压实度不足、空隙率较大、渗水系数较大,致使路面容易破损。
传统沥青路面施工工艺存在施工盲目性,施工过程中摊铺机的摊铺速度、混合料的摊铺温度,压路机的碾压遍数、碾压速度以及混合料的碾压温度、压实度、压实区域等关键指标不能得到实时监控、记录,从而不利于对已建成的道路进行养管一体化建设。
浅谈沥青路面摊铺过程中离析的产生
混合料的离析包括级配离析和温度离析。级配离析是指集料在外力作用下大粒径料和小粒径料分别聚集的现象。混合料中骨料的粒径不同其运动惯量也不相同,当混合料受到外力(机械)作 用后,大粒径骨料的运动速率必然大于小粒径骨料的运动速率,于是就产生了大小粒径料的分离 而形成离析。温度离析是指在摊铺沥青混凝土面层时,经充分搅拌、温度均匀的沥青混合料,经过某一过程后,温度出现较大差异的现象。
1.1 级配离析之纵向离析的产生
由于摊铺机所铺设的材料都是从中间向两边输送的,在螺旋送料槽这个开式空间里,由于结构的需要,必须有一个中间驱动的链轮箱,在两端还必须有多个加长支撑,这些支撑造成了螺旋 的不连续,同时材料的流动增加了阻力,料流在这个空间内大粒径材料和小粒径材料分离,造成 了多条离析带。
1.2 级配离析之横向离析的产生
在摊铺机的一个工作循环中,混合料拌和站贮料仓存料时形成锥状堆料,一次造成了在贮料仓 中的离析,拌和站的卸料器向卡车卸料时,也形成锥状堆料,第二次造成了在卡车料斗中的离析,当 卡车向摊铺机料斗中卸料时,又一次形成锥状堆料,在摊铺料斗中形成再次离析,沥青摊铺哪家便宜,一个工作循环完 成后,卸料卡车离去,摊铺机将料斗收起,这时,留在最后的大粒径的材料全部送到螺旋分料器,形 成了一条又一条的横向离析带。
1.3 温度离析的产生
自卸卡车的运输和卸料过程是造成沥青混合料温度离析的主要原因。
自卸卡车在运料到摊铺机途中,沥青混合料会通过车厢壁与空气进行热量交换,毫无疑问,靠近 车厢壁及顶层的混合料温度大幅降低,由于导热性能低,热量从混合料堆的中心向四面传导的速度相 当慢。所以在卡车抵达摊铺现场时,车厢内四壁的物料温度就会大大低于物料中部的温度,出现温度 差别。
卸料过程中,车厢中部的物料因温度高,粘性低首先被卸到摊铺料斗中,而靠近车厢壁的物料总 是最后落在料斗的两侧和顶部;高温物料又是先摊铺到基层上,沥青摊铺价格,而低温混合料被延长时间到最后摊铺, 这个过程进一步加剧了沥青混合料温度的不均匀性,温度的离析更加严重,而且每车的运输和卸料 都会出现这种离析现象。
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