摘要:改性沥青路面施工是一项技术性强,涉及范围比较广的一个系统工程。现代化的施工机械,高素质的人员,成熟的施工工艺是必要的施工质量保证手段,同时必须建立质量岗位责任制。在施工过程中,要充分调动施工人员的积极性和责任心,从原材料把关开始,对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关,这样才能铺筑出优良的路面工程。本文从多年的实践经验出发,结合工程实例,对高速公路中改性沥青路面施工技术问题进行了全面的探究。
关键词:高速公路工程,改性沥青,路面施工技术,措施
1 工程概况
某高速公路全长150公里,经过长期交通量和超载车辆的作用下,部分路段出现了不同程度的龟裂、松散、车辙、网裂等常见病害,经反复修复和处治,路面外观和平整度较差。相关的公路管理局决定对该路段内比较严重的路段共计15 公里实施维修。设计为改性沥青碎石加SMA沥青玛蹄脂混合料路面。首先对该路段内的行车道和超车道原路面进行刨除,重新铺筑路面结构层,处理的路面宽度为8 米,其结构层设计为(表一) 所示。
2 主要材料的指标要求
1) 沥青。沥青必须有高粘度,与集料有较好的粘附性,本工程采用的改性沥青技术指标要求如(表二) 所示。2) 集料。沥青面层用的集料应该注意堆放,按照分级加工堆放,采取有效措施进行隔离,对于矿料的选择,也应该满足各方面的要求,与H-70道路沥青粘附性为4级以上,施工时应选用石质坚硬、清洁、耐磨的矿料,技术要求应该满足(表三) 的要求。对于细骨料的选择,不能采用天然砂,得采用石灰岩等碱性石料且石质坚硬的材料作为细集料,集料需要无杂质,干净,对于表现相对密度,应该不小于2.5。3) 填料。采用干净的矿粉做为填料,表现相对密度不小于2.5,亲水系数小于 1,含水量不大于 1,粒度范围0~ 0.6m m 之间,塑性系数小于 4。4) 纤维稳定剂。SMA 混合料采用木质纤维作为稳定剂,纤维长度小于6mm,惨加比例以沥青混合料总重量的0.3%~0.4%为宜,吸油率不小于纤维质量的5 倍,PH值为7.5 左右,含水率不小于 5%。5) SMA 沥青混合料。要求矿料间隙率控制在 17%以内,VV孔隙率控制在 3%~4%,沥青饱和度控制在75~ 85%之间,最小油石比为 4.2%。6) ATB- 25 改性沥青碎石。要求稳定度不小于 15KN,孔隙率 VV控制 3%~6%,矿料间隙率不小于14%。
3 机械设备要求
1) 摊铺机。采用先进的设备,能有效的提高工作效率,本工程采用的是先进的ABG432 摊铺机,为了减少离析,为了减少离析,要求行车的速度不大于每秒 4 米,外侧螺旋边沿距侧挡板距离不超过30cm。2) 运输设备。混合料的运输车辆采用15 吨以上自卸汽车 8~ 10 台。
4 沥青路面的施工
1) 摊铺。沥青混合料的摊铺的质量会因为拌和机的产量,摊铺的厚度,机械设备的情况,摊铺的宽度,摊铺的速度要求等所决定,一般情况下允许施工人员在未压实前进行踩踏,人工只能处理纵向接缝,每次摊铺前应检查摊铺机以避免中间停机,并提前加热熨平板,以免第一车料温度损失过快,影响路面质量。2) 碾压。沥青混合料的压实是确保整个工程质量的关键,因此应该选择合理的压路机组合和压实步骤,为了保证路面的压实度和平整度,应该在规定的温度下进行,压完后压路机应及时的离开新铺筑的油面以免油料、杂物散落在路面上,影响外观的质量,压路机不突然改变发型,启动停止必须缓慢,不准紧急制动,压路机折回不能在同一横断面上,对于SMA 应遵循“紧跟、慢压、高频率、低振幅”的原则,压路机速度不得超过5km/h。
5 路面施工注意事项
1) 公路路面施工的时候,碎石应该选择干净,无杂质的片石,必要的时候应该用水进行清洗,以保证碎石的含土量和细集料的砂含量要满足要求,要定期的检查称量仪器,并且校对数据,防止影响级配和油石比。2) 橡胶沥青碎石封层作为应力吸收层,防止沥青路面形成反射裂缝,基质沥青采用 90# 道路石油沥青,胶粉添加剂量控制在20%~ 30%之间,弹性恢复量必须大于 60%。3) 沥青混合料要严格控制温度,矿料温度要控制在170~ 190℃之间,沥青温度控制在 165~ 175℃之间,混合料出厂温度必须控制在170~ 185℃之间,运输的过程中应该采取保温的措施,等待摊铺的时间不宜过长,以防止热量损失,影响摊铺的质量。
6 高速公路工程中做好改性沥青路面施工的建议
随着中国高速公路扩建工程的不断增加相信连续式改性沥青生产技术和同步碎石封层技术将在我国高速公路建设中发挥更大的作用。首先集料是沥青混合料的关键材料之一它的颗粒形状不仅影响着混合料的构架也直接关系到混合材料抗车辙能力从而起到关键的作用,其次是矿粉沥青混合材料的填料宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石料磨细而产生的矿粉,最后沥青的用量方面我们一定要慎重密度一定要达到轮胎实际作用于路面的实际压强确定并且还要适合路面的整体完整;采用具有一定厚度的优质级配碎石作为上基层,在用半刚性材料作为下卧层这种上柔下刚式的“组合基层”在很大程度上能够防止和减少半刚性基层反射裂缝同时级配碎石基层还能充当具有排水功能的基层。它的防裂原理主要是通过锯缝改善基层约束条件从而在一定程度上释放温度应力来达到防裂目的。同时,在锯缝防裂基础上铺设一定宽度土工织物改性沥青可以在料场内用专用设备制作然后运输到现场使用。采用改性沥青后每吨沥青增加成本约800元,每公里高速公路增加成本约20万元。增加的费用在总投资中所占比例约6%,既为原投资的1/20。这同延长路面寿、节约或推迟巨额养护投资相比经济效益是非常巨大的因此改性沥青的生产和推广应用具有良好的前景,现行技术规范路面主要采用马歇尔试验方法进行配合比设计相适应。在我国由于沥青路面路表宏观构造深度小表面光滑在雨天路面潮湿状态下极易失去控制从而造成交通事故,所以我们通过优化沥青混合料的配合比设计来提高沥青混凝土路面的抗滑性能且不提高工程的施工成本。并且在进行施工作业中:如混合料有无花白、冒烟、离析等现象进行细致的检查在确认质量无问题后在进行施工,然而在生产开始以前有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征这要通过细致地观察室内试样的混合料而取得。
6 结语
SMA沥青马蹄脂混合料与ATB- 25 改性沥青碎石,相对于普通的沥青混凝土路面,对施工的要求较高,成本较高,施工难度较大,但是都有良好的抗变形能力,很强的高温抗车辙能力,并有很好的低温抗裂性和防水性能,改善了沥青水稳定性,增强了路面的沉载能力,因此在在很多高速公路工程中得到了广泛的运用。
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本文选自国家级期刊《黑龙江交通科技》。《黑龙江交通科技》自创刊以来,紧紧围绕国民经济发展对交通科技的要求,有针对性地进行技术指导;结合我省低温严寒特点和实际需要报导省内交通科技新成就、科技论文和科技成果;先进的设计理论和生产施工工艺;技术改造、企业管理的新经验、新技术、新材料、新产品、新设备、技术政策;交通工程论述,国内外交通科技动态论述等。为我省公路桥梁建设和交通运输生产服务,为加速实现我省交通运输的现代化作出贡献。