浅谈沥青砼面层平整度原因分析及控制方法

工业技术　Ｉ■　Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　浅谈沥青砼面层平整度原因分析及控制方法①　金山　（河南省路桥建设集团有限公司　河南４５００００）　［摘　要］沥青砼面层平整度是衡量高等级公路使用性能的一项重要指标。本文通过商毫等高速公路沥青路面施工的实践经验，对影响沥青路面平整度的　原因进行了分析，并提出相应的控制方法。　［关键词］沥青面层平整度原因分析　控制方法　中图分类号：Ｕ４１６．２１６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２ｏｌｏ）３０—０００６－０２　我公司在商毫高速公路路面施工过程中，严密组织，精心施工，使路面平整　（通过后基准梁获得）的平均高程结合在一起，与“走钢丝”及自制雪撬相　度均方差分别达到０．６３和０．５６的较高水平，圆满地完成了争创国优的目标。　比，摊铺精度明显提高，从而提高了路面平整度。　在高速公路建设中，由于沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨抗　（２）摊铺机仪表性能及微调器的正确使用　滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点，而被广泛应用。人们乘车在　路面标高的控制是靠仪表来实现的。摊铺机带全自动调平装置，能够根　公路上行驶，平整度能直接反映公路通车后的整体效果，是体现路面使用品质　据自动找平仪的指令达到设计高程，这样铺筑的路面平整度好。如仪表反映　与行车舒适性的最直接的外观指标。本文通过施工实践就影响沥青路面平整　迟缓，加上微调器使用不当升降太快均会反映到新铺路面上，影响平整度。　度的原因进行分析，并提出相应控制方法。　（３）摊铺机熨平板加热及调整　１蔫量放样的影响　在商毫高速公路施工中，我们使用了德国产ＡＢＧ４２２型、ＡＢＧ３　１　１型摊铺　目前，高速公路都使用摊铺机进行铺筑，摊铺机具有自动打平装置，摊铺时　机。这二种摊铺机的熨平板加热装置中ＡＢＧ型属于液化气加热。摊铺前，如　按照预先设定的基准来控制（基准面可以是设计高程也可以是设计高程的平行　果熨平板加热温度不够或加热不均匀，摊铺时会造成温度较高的混合料与温度　面），最常用的基准是一根与路线设计高程平行的张紧钢丝，施工中称为“走　较低的熨平板粘结，使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞、深槽等不规则的凹凸　钢丝”。如果基准控制不好，则摊铺出来的平整度就差。所以钢丝放样的正　不平。因此，摊铺前熨平板温度必须加热到８５。Ｃ～９０。Ｃ。　确性尤为重要　可以从以下几点提高钢丝放样的正确性：　（４）摊铺机振捣器、夯锤对路面平整度的影响　（１）使用高精密度的仪器：　振捣器、夯锤的频率与摊铺速度、混合料级配、温度和厚度等有很大　（２）减少钢丝架设过程中产生的误差。　的关系，应按使用说明书规定认真选定合适的频率。如果摊铺较薄的上面层，　直线段采取钢纤间隔为１Ｏ米，弯道采用钢钎间隔是５米，钢丝绳每根长　振捣器、夯锤频率过大会造成熨平板共振，使摊铺机找平装置处于不稳定状　１２０米，两侧用紧线器拉紧，拉应力不小于２ＯＫＮ，确保固定钢钎中间不产生过大　态而影响平整度。同时，应经常检查振捣器、夯锤皮带，皮带过于松弛会使　的挠度：必须保证顺直平滑，尽量保证摊铺中的传感器的滑杆与钢丝绳的接触　振捣频率、夯实次数快慢不一，形成路面“搓板”。　点不变：在施工中安排铺助人员看管传管器，避免传感器脱落或行人碰落钢丝　（５）校正行驶方向引起路面不平整　绳等现象发生。　摊铺机行驶方向发生偏斜时，必须及时校正。此时，摊铺机履带一边前　２基层麓工质量的影响　进，另一边缓慢前进，快的一边熨平板前方会有一个向前抬高的小台阶，慢的一　基层顶面平整度不好也直接影响到沥青面层的平整度。由于基层项面的　边熨平板后端会有一个向后推挤的小台阶，影响路面平整度，应在碾压时采取　不平整将会造成沥青面层的厚度不均匀，也就是沥青面层的松铺系数不一定，　措施予以消除。此类校正行驶方向出现的小台阶，在曲线半径较小的路段容　压路机碾压完后就达不到良好的平整度。基层施工要做到：　易产生。　２．１重视基层平整．厂拌混合料摊铺机铺筑　３．２压路机　二灰碎石半刚性基层的施工，过去习惯采用平地机作业，它的缺点是高　路面平整度好坏的关键在摊铺机，但与压路机的碾压有着不可分割的关　程、厚度难以控制，且反复找平表面容易离析，同时混合料浪费也多。　系。合理的碾压工艺与正确的碾压操作是保证路面平整度的重要手段。　商毫高速公路业主按新规范标准，提出了混合料集中厂拌、进口摊铺机　（１）碾压方式及碾压速度的控制　铺筑的高要求。之所以强调进口摊铺机主要原因是它能保证所铺混合料均匀、　碾压沥青混合料应采用组合碾压的方式，初压时首先采用双钢轮压路机Ｉ　表面平整，高程、纵横坡、厚度等指标能满足设计要求。实践证明进口ＡＢＧ　碾压２遍，速度为１．５￣２ｋｍ／ｈ：复压紧接在初压后进行，应采用重型轮胎压路　型摊铺机铺筑效果最佳，而国产摊铺机几次试铺均未成功。　机，碾压４～５遍，速度为３．５～４．５ｋｍ／ｈ　终压采用双钢轮压路机，碾压２遍。　２．２控制混合料的最大粒径及含水量　速度为２．５～３．５ｋｍ／ｈ。碾压时除按规范标准进行外，应注意碾压路线和方　为提高基层平整度及方便摊铺机铺筑，基层混合料集料最大粒径宜适当减　向不得突然改变，以免使混合料产生推移或发裂。　小。因为集料粒径越大。混合料越易产生离析，且对搅拌、摊铺设备的磨损　（２）碾压温度的控制　也大。因此，适当减小集料最大粒径，有利于摊铺机作业和基层顶面平整度的　沥青混合料的温度控制是沥青路面施工过程中的关键，现场应有专人负责　提高。　对来料车、摊铺后、碾压前、碾压中及碾压终了的温度进行测试。碾压　另外，混合料施工含水量的控制亦十分重要，含水量过小影响结构的板体　应在混合料较高温度下进行最为有利，一般初压不低于１　２０。Ｃ，复压不低于　形成，含水量过大碾压成型困难，且易形成路面大波浪，致使基层平整度降低，　９０。Ｃ，终压完成时不低于７０。Ｃ。温度越高越容易提高路面的平整度与压　甚至导致结构层收缩开裂。　实度，温度偏低导致沥青混合料颗粒间摩擦阻力加大，使沥青面层压实度不均　实践表　提高沥青路面平整度必须从基层抓起，而提高基层施工质量的　匀，且容易形成局部松散和发裂，影响路面平整度。　关键在于采用精良的旌工机械。　（３）压路机的正确使用　２．３加强养护．封闭交通．及时撒布封层保护基层　轮胎压路机使用时，应注意检查各个轮胎的新旧程度和轮胎压力，必须做　３麓工机械的影响　到新旧一致、压力相等。否则轮胎软硬不一，在碾压过程中形成轮迹，使沥　３．１摊铺机　青面层横向平整度超标。钢轮压路机应装雾状喷水装置以防混合料粘轮，轮　（１）基准钢丝及装置的准确程度　胎压路机应有专人负责用ｌ：３的油水混合液喷洒轮胎表面，防止碾压时将沥　在施工中我们采用底面层“走钢丝”、中、上面层“走雪撬”的基　青混合料粘起形成路面不平整。压路机应停在冷却后的沥青路面上，否则极　准控制方法，收到了较好的效果。　易形成小坑槽影响平整度。　在商毫高速公路沥青上面层施工中我们采用了自制移动式基准梁，长度为　４施工过程中其它因素的影响　ｌＯｍ，摊铺精度达到平整度均方差０．６９。为了实现该高速公路平整度０．６０以　４．１沥青拌和站的生产能力应与摊铺能力相匹配　下的高标准，又引进美国布鲁诺克斯公司生产的移动式基准梁。该装置长　实践证明，当沥青拌和站的生产能力与摊铺机的摊铺能力相匹配时，摊铺　１６．７７ｍ，在摊铺机前面的基准梁上装有２×Ｉ２个可上下伸缩的“雪撬”板，　机能连续、均匀、不间断作业，此时路面平整度就好。但在低温季节施工，　后基准梁上装有２　Ｘ　１６个可上下伸缩的橡胶轮，前后基准梁在摊铺机大臂处　如供料不及时，摊铺机待料时间过长，虽然ＡＢ６型摊铺机装有防爬锁，但因混合　铰接，可消除下层局部不平整，将原有路面纵坡（通过前基准梁获得）和新铺层　料温度下降会引起局部不平整，而且自动找平系统在每次启动后，需行驶３～　①作者简介：金山：工程师，１９６９年２月９日出生，１９９１年１月毕业于北京建筑工程学院，公路与城市道路工程专业，１９９１年７月参加工作至今，一直从事公路工程　施工工作。　ｆ；　ｌ科技博览　工业技术　●ｌ　磨削工艺对无损检测的影响　齐晓丽吴伟东祝丽娜　（中航工业沈阳黎明航空发动机有限责任公司　辽宁　沈阳　１　１００４３）　［摘　要］通过对叶片缺陷理化检测分析，确定了叶片的缺陷为铸造显微缩松，经过对叶片缺陷表面的各种加工工艺试验，发现了大磨削量对显微缩松的荧　光检测有掩盖作用，其根本原因是在磨削力的作用下，导致缺陷通向检测表面的开口因材料变形而闭合。因此采用无切削力的线切割加工替代粗磨，并验证了电　加工表面缺陷荧光检出率达到ｉ０Ｏ％。　［关键词］无损检测缺陷焊接显微缩松　叶片　中图分类号：ＴＬ３５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）３０—０００７—０２　１引言　近年来在某些成品叶片检测及试车后的检验中，经常发现大量的裂纹、　缩松等缺陷，而在机械加工早期及试车前荧光检验并没有发现这些缺陷，这给　发动机的整体可靠性带来很大的质量隐患。　对于涡叶片在成品或试车后检验中发现的大量缺陷，大家一直认为其原因　２．２缺陷检测分析　从榫头端面有缺陷的叶片中，挑选三片叶片进行缺陷金相分析，见下图　从典型件的缺陷金相图片看，缺陷呈点状分布，缺陷四周为不规则形状，这　是一种典型的显微缩松铸造缺陷，也称为显微疏松。产生这种缺陷的主要原因　是枝晶间或晶界处空隙的凝固补缩不足引起的，当合金的凝固温度范围很宽　是无损检测本身的检测灵敏度引起的，但无损检测专家并不认可这种观点。因　此要解决该问题，需要对缺陷性质和形成原因进行彻底的分析研究，只有原因　清晰，才能寻找出更合理的检测手段和方法。为此对叶片的缺陷进行测试分　析，对检测方法进行了一系列试验。　２叶片缺陷分析和检测方法的研究　２．１叶片加工工艺　时，特别容易出现这种缺陷。每个点状缺陷的最大开口尺寸及深度从几个微米　到几百个微米不等，这种尺寸的缺陷完全在荧光检测范围之内，不可能全部检　测不到，因此必然存在影响荧光检测的因素存在，需要进一步试验。　２．３验证影响无损检测的工艺方法　除操作技术外，影响渗透显示因素有渗透检验的灵敏度、渗透检验类　型、检测表面加工制造工艺、渗透前检测表面已经进行的检验方法等。生产　线上的荧光检验４级灵敏度完全可以检测出这种类型的缺陷，且在首次进行的　该叶片采用的是无精密无余量铸造毛料，叶片材料为ＤＺ２２定向凝固高温　合金，研究和应用历时多年。叶片结构设计、铸造工艺及加工工艺较成熟。对　成品和试车后的叶片缺陷进行统计发现，缺陷主要集中在叶片榫头的榫齿齿项　部位。该部位的加工工艺如下：　荧光检测前无其它特殊的检验方法。因此影响该类缺陷检测因素最有可能的　是检测表面的加工工艺。因此需要对检测表面状态进行分析。该缺陷表面采　用普通磨削工艺，加工中采用粗、精磨两次完成，精磨余量为０．５，采用４６＃棕　剐玉砂轮，精磨砂轮转速１４４０ｒ／转，磨削速度３￣３０ｍ／ｍｉｎ，但工艺中没有规定　表１检测表面加工工艺与荧光显示的影响　器　件号　毛料一磨榫齿一粗磨榫齿端面一精磨榫齿端面一消除应力一荧光检验一　钎焊叶尖盖板一热处理（固溶、实效）一电弧渡一荧光检验一入库　从统计的十四片榫头端面缺陷分布看，缺陷荧光显示主要集中在靠近叶背　和排气边部位。　越工方法及工艺　荧光指矛变化　１　矮丸：中Ｏ．ｓ橱球，囔射艇力：０．２１Ｐａ，时弼：２￣，ｌｎ　黄党显示嚣率诮　２　平嘉：棕雕玉砂轮ｔ鞲述１５００ｒ／￣ｉｎ，缺　褒蔼去硪麓０　０５・　凭跨却　荧光显示基幸茏　变化　Ｓ　平窘；梳喇玉砂轮，转遮１５００ｔ－／ｍｌｎ，缺陷表萄去琏量０　０８，　凭玲却　荧光攫示基车竞　变化　荧光显示藏匿变　４　平唐ｉ攘刚玉砂轮，转述１５００ｒ／ｍｉｎ，蛱陆表面去豫量０．Ｏ　Ｂｌ　凭＇睁却　５　于欺砂：河砂　欢砂压力６争丈气压．时间ｌ锄ｉｎ　大　荧光墓率显示消　失　８　漫畋砂：河砂　欢砂压力３　卜盘气压．时间ｌ　ｉｎ　暹吭砂：｝町砂，敬　压力３个大气压，时间两ｌｎ　觉先显示减弱　荧光盟乘躐嚣　图１榫头端面局部缺陷２５倍和１００倍金　７　８ｍ后才能恢复正常，因此切忌摊铺机经常停机。只有加强拌和站管理，保证　连续供料，运用中途不停机加油，操作手轮换休息等办法，做到每天早晨开机，　晚上收工关机，中途力争不停机，以确保路面摊铺作业连续不问断。　４．２桥头与伸缩缝的处理　商毫主线桥面是６ｃｍ中粒式沥青＋４ｃｍ细粒式沥青混凝土，所以下面层是　与桥头搭板或桥台搭板渡板相接的。桥涵施工后的高程与设计高程有一定的　偏差，在进行下面层的摊铺时钢丝绳一定要延伸到搭板上或桥头上利用“走　钢丝”的方式进行衔接，避免产生跳车现象　如果高程偏差较大，有必要进　行纵向调坡。　４．３施工缝的处理　沥青路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影响，往往连续摊铺路段平　整度较好，而接缝处的一个点数据较差。因此，接缝水平是制约平整度的重要　因素之一。处理好接缝的关键是要舍得切除接头，用３ｍ直尺检查端部平整　度，以摊铺层面直尺脱离点为界限，以切割机切缝挖除。新铺接缝处采用斜向　碾压法，适当结合人工找平，可消除接缝处的不平整，使前后两路段平顺衔接。　４．４现场人工修补　施工过程中，不论何种原因，只要是混合料中混杂有少量的枯料、花料，　摊铺到路面后就必须彻底挖除，换上合格的混合料。人工填平混合料不可能　达到摊铺机铺筑的水平，必然会影响路面平整度。　５路面结构类型与平蔓度的关系　施工中发现，采用相同的摊铺机和相同的碾压工艺，摊铺不同类型的路面　结构层，其各自的平整度不同。相同的厚度，开级配料由于其混合料松铺系数　较密级配大，所以平整度不如密级配。在同一级配条件下，厚度小的结构层比　厚度大的平整度好。　结语　我们只有在充分研究分析产生的原因后，才能对症下药抓好旌工中的每一　细小环节。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映，　只有加强施工现场管理，精心组织施工，才能保证路面平整度，提高路面工程质　量。商毫高速公路商丘段通过以上方法控制沥青面层的平整度，达到了良好　的效果，满足《公路工程检验评定标准》中对平整度的要求。　参考文献　［１］　《公路路基施工技术规范》．　［２］　《公路路面基层施工技术规范》．　［３］　《公路沥青路面旌工技术规范》，等．