无论是沥青路面还是水泥混凝土路面,其施工质量的优劣直接影响到道路的服务质量和使用寿命。同时,也是交通安全的必要条件。在上述两种路面中,尤以沥青路面的施工为难。而要保证施工质量,处理好路面接缝是诸多问题中的首要问题,它的处置不仅涉及施工时作业设备的选取,更重要的是施工时的工艺严谨性和合理性。一般来说,应注意的主要问题是摊铺和工作速度的选择、供料机构的正确操作及接缝的施工方法。
1工作速度的选择
摊铺机断续工作,会使路面形成台阶状的不平。在摊铺粗粒混合料时,摊铺机停歇过久,混合料会冷凝,以致压路机难以压实到所需的密实度,而重新摊铺的热铺层,随之作最终压实,厚度减小,因而就在该处形成台阶状的接缝。在摊铺罩面层的细粒混合料时,摊铺机停歇过久,则会由于熨平装置自身的重力而造成该处的过分下沉,出现台阶状路面。因此,选择摊铺速度时,首先要考虑混合料的供应能力。供料能力应能配合摊铺机在某种速度下不停歇地连续摊铺,才能保证铺出高质量的路面。因此,合理的摊铺速度,可根据混合料供给能力、摊铺宽度和厚度按下式求得:V=100Q/60bhy
式中:V为摊铺速度,m/min;Q为混合料供给能力,t/h;h为压实后的摊铺厚度,cm;b为摊铺宽度,m;y为沥青混合料压实后的容重,可取2.35 t/m3。
实际上,摊铺速度还因所用混合料种类、温度及铺层的层次不同而有所区别。一般底层的摊铺速度较快,约为10 m/min,面层的摊铺较慢,为6 m/min以下。而碾压混凝土路面(RCCP)的作业速度应低于2 m/min。这是为了使面层能得到足够的密度和平整度。特别当面层为薄层的细粒罩面时,更要慢些。因为机械前进速度较慢,铺层可得到较多的振捣次数和时间。一般是摊铺机每前进1 m,振捣梁的振捣次数约为200次。在现代沥青混合料摊铺机中,不论是机械式的有级变速,或液压式的无级变速,摊铺工作速度以及振捣梁的频率都必须满足工作要求,特别是路面密实度要求。
摊铺速度一经确定,就不应轻易地频繁变动,要力求保持恒速前进,更不要时停时开,这种开开停停或停后再起步,对速度的变化影响极大。显然,摊铺速度的改变,会破坏熨平板受力系统的平衡,对铺层的平整度影响很大。在确定了摊铺速度后,如果搅拌设备的生产能力(它应稍大于铺机的生产率,一般应为摊铺能力的1.2～1.3倍)足够的话,应计算所需运输车辆的数量,并要妥善做好施工组织工作,使车辆既不中断混合料的供应,也不过于密集地来到工地,长时间地等待卸料。显然,这种等待不仅造成了浪费,亦会大大降低材料的温度,从而给后续工作带来隐患。
2 供料机构的操作
摊铺机的供料机构包括通过闸门向后供料到摊铺区的刮板输送器和向两侧布料的螺旋摊铺器两部分。它们的工作应相互密切配合,操作时应使二者的工作速度匹配恰当。在确定了它们的工作速度后还要力求保持其均匀性,这是影响铺面平整度的一项重要因素。
刮板输送器的运转速度及闸门的开启度共同影响向摊铺区的供料量。通常刮板输送器的运转速度确定后就不大变动了,因此向摊铺区的供料量基本上依靠闸门的开启度来调节。在摊铺速度恒定时,闸门开启过大,使得螺旋摊铺器来不及把刮板输送机送来的混合料向两侧分布开去,会在摊铺室中部积料过多,形成高堆,造成螺旋摊铺器的过载并加速其叶片的磨损。同时也增加熨平板的前进阻力,破坏熨平板的受力平衡,使熨平板自动向上浮起,铺层厚度增加而影响平整度。如果关小闸门或暂停刮板输送器的运转,掌握不好,又会使摊铺区内的混合料突然减少,中部形成下陷状(料的高度降低),其密实度与对熨平板的阻力都减小,同样会破坏熨平板的受力平衡,使熨平板下沉,铺层厚度减小,其结果使路面的压实度不均匀,易在使用中形成坑槽或拥包。
摊铺区内最恰当的混合料量是料堆的高度平齐于或略高于螺旋摊铺器的轴心线,即稍微看见螺旋叶片或刚盖住叶片为好。料堆的这种高度应与螺旋的长度一致,因此要求螺旋的转速配合恰当。
闸门的最佳开度,应在保证摊铺区内混合料处于上述的正确高度状态下,使刮板输送器和螺旋摊铺器在全部工作时间都能不停歇地持续工作。但由于路基的不平整以及许多复杂的原因,为保证摊铺区内混合料维持标准高度,刮板输送器与螺旋摊铺器不可避免地要有暂停运转和再启动的情况发生。不过这种情况越少越好,因为过多地频繁停转与再启动会造成其传动机构过快磨损。最好使它们的运转时间占其全部工作时间的80%～90%以上。
为了保持摊铺区内混合料高度经常处于标准状态,最好的办法就是采用闸门自控系统。
无论是手操纵还是自控供料系统供料,首先要求运输车辆对摊铺机有足够的持续供料量。如果出现摊铺机停机待料,此时为了避免受料斗里的混合料温度降低而凝结在斗内,必须把它清空。经常这样做,除了造成铺层出现波浪外,还会加速刮板输送器的磨损。因此,从这个角度上考虑,也要求汽车能不断地及时供料。这除了调度好车辆以外,还要求车辆驶抵摊铺现场后能排列组织好,使摊铺机能顺次地连续顶推车辆卸料,连续进行摊铺作业。
3 接缝的施工工艺
冷接缝施工是指新铺层与经过压实后的已铺层进行拼接。搭接(重叠)宽度约为3 cm～5 cm,过宽会使接缝处压实不足,产生热裂。第二条摊铺带的厚度必须与前一条摊铺带未压实前同厚。对新铺层的碾压,第一次只碾压到离前一条摊铺带边缘约20 cm～30 cm处。搭接处的大粒碎石在碾压前要拣出,以增加接缝强度,防止缝裂。在摊铺新铺层时,对已铺的摊铺带接缝处边缘应整修垂直。碾压新摊铺带时,也要事前将其接缝边缘铲齐。
热接缝施工一般是在使用两台以上摊铺机并列同时施工时采用的,此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,所以纵向接缝易于处理得好,连接强度较好。毗邻摊铺带的搭接宽度可较小,约2 cm～5 cm即可。并列施工的摊铺机可前后离开5 m～10 m的距离。在碾压第一条摊铺带时,要离其接缝边缘约30 cm暂不碾压,该处留待碾压第二条摊铺带时一起碾压,这样可使接缝更紧密地连接而不致产生裂缝。
对纵向接缝,不管采用冷接法或热接法,摊铺带的边缘都必须齐整,这就要求机械在直线上和弯道上行驶时始终保持正确位置。为此,可沿摊铺带的一侧敷设一根地向线,并在机械上安置一根带链条的悬杆,驾驶员只要注视悬链对准导线行驶即能达到方向正确的要求。
在路面施工中,要对上述问题特别注意,才能保证施工质量。
