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摘要:SBS改性沥青防水粘结层是一较新型的工艺,本文结合福建省上杭蛟城高速公路沥青路面施工实践,介绍其工艺特点、施工方法及注意事项,实践证明,该工艺性能优良、效果良好、施工方便,具有较好的应用价值。
关键词:SBS改性沥青 防水粘结层 工艺 应用
前言
福建省上杭蛟城高速公路路面工程B1合同段,起点桩号K0+000,位于上杭县蛟洋乡下道湖村,设下道湖互通与龙长高速公路衔接;终点桩号K36+129.066,位于临城镇古石村,设古石互通与永武高速公路衔接,路线总长36.13公里,其中,主线桥梁总长12.565km。设计行车速度为100Km/h的双向四车道高速公路,整体式路基宽26m,路面为沥青混凝土,主要工程量:中粒式改性沥青混凝土抗滑表层(AC-16C):696989m2、中粒式改性沥青混凝土下面层:691969m2、密级配沥青稳定碎石上基层:638650m2、级配碎石下基层:667892m2、3%水泥稳定碎石底基层:688298m2;
由于主线桥梁长度占到主线全长的33%以上,而且工程项目所在地年降雨量较大,桥面防水层的施工质量受到了各级主管部门的重视,从试验段的施工到大面积展开,多次聘请专家进行现场指导,并对施工工艺进一步优化,取得了良好的效果。
1、沥青路面水损害分析
我国高速公路沥青路面早期水损害现象较普遍,主要表现为唧浆、网裂、形变、最终形成坑槽,严重影响行车舒适和安全。据研究表明,现场空隙率小于7%时,水损害现象不明显,现场空隙率大于8%时,路面很容易发生水损害现象。如果沥青路面防水性能不好(半开式),水进得去出不来,在行车荷载的作用下形成动载水压力冲刷石子表面,长期作用下使沥青与石子表面剥离、松散而形成坑槽,水渗透至哪一层,哪一层将不可避免遭到破坏,如果水通过面层的上、中、下三层到达基层顶面,动压力水冲刷基层顶面,使得基层与面层发生分离,很容易发生推挤现象,水泥浆上浮形成卿浆、网裂,最后形成坑槽。
在我们沥青路面结构类型中,密级配沥青混合料设计空隙率在4%左右,规范要求现场空隙率控制在7%以内,由于沥青混合料的不均匀性以及施工产生的离析,沥青路面的现场空隙率经常出现大于7%现象(雨天过后路面局部发黑的地方特别明显)。因此,单凭路面结构本身不能够防止雨水进入沥青面层,只有通过功能层(防水层)的作用,才能够减少水渗透现象,达到防水的目的。
2、改性沥青防水粘结层的含义及工艺特点
2.1改性沥青防水粘结层的含义
在桥面混凝土铺装层与沥青面层之间洒布一层改性沥青,再撒布适量的单一粒级的石子,稳压后形成一具有防水和粘结作用的功能层。
2.2改性沥青防水粘结层设置在桥面混凝土铺装层顶部的原因
在高速公路水损害中,桥面卿浆最为普遍,桥面沥青混凝土铺装层一般设计为2层(10cm)左右,雨水渗入至混凝土铺装层时无法顺利排出,随着车辆荷载的挤压,如防水层施工质量不符合要求,水泥浆即反射涌入沥青面层,随着雨水的陆续渗入,久而久之,沥青与石子剥离、松散,形成坑槽。因此,在桥面混凝土铺装层与沥青底面层之间设置改性沥青防水层,不但能有效增强结构层间的粘结性,还能大大降低雨水下渗,提高桥面耐久性。
2.3改性沥青防水粘结层的特点
改性沥青防水粘结层通常采用SBS改性沥青,与普通沥青相比由于其软化点高,提高了防水层的高温抗剪强度,并有效防止泛油现象。同时改善了防水层低温抗裂性和延缓反射裂缝上升的能力。在防水粘结层上方洒布单一粒级的碎石层,在下面层混合料摊铺时,高温混合料将SBS改性沥青“软化”,在压路机的柔撮下,改性沥青上浮、石子滚动,“白碎石”裹覆沥青变成“黑碎石”,并与下面层混合料形成一体,避免其间形成软弱夹层,提高了面层的整体强度。
3、防水粘结层的施工工艺
3.1防水粘结层的材料规格、用量及技术指标
基质沥青采用镇江泰普克70#A级道路石油沥青,采用SBS改性剂,设计洒布量为1.0~1.2Kg/m2;碎石采用石灰岩,粒径为4.75~9.5mm,撤布量为7~8Kg,覆盖率70%~80%,石子应洁净、干燥。
3.2 防水粘结层施工工艺及要求
下承层清扫 →抛丸 →清扫 →喷洒SBS改性沥青 →洒布碎石 →胶轮压路机碾压。
3.2.1下承层清扫优先选用清扫机配合空压机进行,边角采用人工清扫,污染严重部位需要用水冲洗时,必须自然充分干燥后方可喷洒沥青。
3.2.2 SBS改性沥青必须喷洒均匀,沥青洒布车应采用智能型洒布车,并采用有效的防护措施防止对路缘石等结构物造成污染。
洒布沥青时气温不应低于10℃,风速适度,强风、浓雾或雨天路面潮湿时应停止施工。
3.2.3碎石洒布须紧跟进行,有条件可采用同步碎石车进行洒布。石子覆盖率为70%左右。
3.2.4采用轮胎压路机进行碾压3遍,每次碾压时轮胎重叠1/3轮宽,从桥面边缘至中分带、由低向高依次碾压,使碎石与沥青层粘结稳定。
3.3防水粘结层施工注意事项
3.3.1喷洒SBS改性沥青前,桥面必须充分干燥、洁净才能进行,避免清扫不净影响粘结效果,严禁将水份封闭在下面层空隙中。
3.3.2沥青必须洒布均匀,并严格控制洒布量,一般按设计下限至中值之间控制,不可高限控制,避免出现施工中泛油现象。
在下面层施工中如出现带状的、非全段面的泛油现象(碾压时混合料发软、表面较光、发亮,轮胎压路机有明显轮迹),经分析,带状的宽度基本与沥青喷洒车洒布宽度相符,而同一段面上其它地段无泛油现象,这说明不是混合料拌和不均造成的,而是由于沥青洒布量偏大造成的,因此,沥青的洒布量和洒布的均匀性必须严格要求,必须采用先进的设备、调试到最佳状态、精心组织施工,并做好施工检测工作。 3.3.3沥青喷洒时避免出现带状重叠,造成沥青洒布量过大;应在喷洒开始和结束时采取必要措施,避免油量过大或出现沥青油包,同时派专人对洒布后的工作面进行排查,对发现油包处进行清除(用热混合料烫化混合后铲除,或用火烤化铲除),以免在表面层施工时油包被烫化出现泛油现象,我们在施工中曾多次出现过类似现象,处理较为困难,因此,应加强施工过程中的控制。
3.3.4碎石应采用智能型撒布车作业,洒布均匀,覆盖率为70%左右,碎石粒径为4.75~9.5mm的单一粒级,石子表面应干燥、洁净无粉尘,有利于与沥青粘结;碎石的洒布量及粒径要求要严格控制,原因如下:
3.3.4.1洒布碎石层的首要目的是保护沥青膜不被施工车辆和摊铺机破坏,同时吸收一部分沥青,避免泛油。
3.3.4.2石子覆盖率70%左右的目的有二:其一是避免(或减少)石子重叠现象,留30%左右的空隙让下面层混合料来填充,、使防水层与下面层形成整体。如果碎石洒布量过大,下面层与桥面混凝土层之间将形成一白色隔离层,危害性较大“白石子”,同时自由沥青在毛细作用下与下面层下部1.5cm左右混合料混合形成一富油层,融为一体。
3.3.5采用轮胎压路机碾压,目的是将重叠的石子重新排列为单层,使沥青油膜充分粘结、稳定,避免搭接形成空隙;同时使石子重新定位,使其较稳定的面朝下与沥青粘结。
3.3.6应提前4-5天进行施工,并以两个中央分隔带开口为一作业段,流水作业,下面层施工前应进行对已施工防水层段落进行必要的交通管制,防止人为将防水层破坏。
3.3.7施工完毕后检查防水层有无破损、滑移、起泡、皱折、流淌、堆积现象,发现后应立即修补合格,.并找出原因,采取措施再进行施工。
3.3.8在下面层摊铺过程中,由于运输车运输途中轮胎摩擦受热甚至高温,直接进入防水层势必会将防水层粘起、破坏。因此,在运输车到场后进入防水层前,应安排专人对轮胎洒水降温,以免防水层不被破坏。
结束语
改性沥青防水粘结层是一个较新的工艺,其设置在桥面混凝土铺装层与下面层之间,与下面层下部形成富沥青层,既有效地将雨水阻于混凝土铺装层之上,使雨水通过面层空隙排出,又有效保护了面层不被破坏,对提高桥面铺装层乃至整个沥青面层都有着十分重要的意义,本项目高速公路工程开放交通已近一年,经回访,未发现桥面铺装层损坏,改性沥青防水粘结层工艺值得广泛应用,。
参考文献
[1]沙庆林 《高速公路沥青路面早期破坏现象及预防》[M]。北京:人民交通出版社,2001
[2] JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》
关键词:SBS改性沥青 防水粘结层 工艺 应用
前言
福建省上杭蛟城高速公路路面工程B1合同段,起点桩号K0+000,位于上杭县蛟洋乡下道湖村,设下道湖互通与龙长高速公路衔接;终点桩号K36+129.066,位于临城镇古石村,设古石互通与永武高速公路衔接,路线总长36.13公里,其中,主线桥梁总长12.565km。设计行车速度为100Km/h的双向四车道高速公路,整体式路基宽26m,路面为沥青混凝土,主要工程量:中粒式改性沥青混凝土抗滑表层(AC-16C):696989m2、中粒式改性沥青混凝土下面层:691969m2、密级配沥青稳定碎石上基层:638650m2、级配碎石下基层:667892m2、3%水泥稳定碎石底基层:688298m2;
由于主线桥梁长度占到主线全长的33%以上,而且工程项目所在地年降雨量较大,桥面防水层的施工质量受到了各级主管部门的重视,从试验段的施工到大面积展开,多次聘请专家进行现场指导,并对施工工艺进一步优化,取得了良好的效果。
1、沥青路面水损害分析
我国高速公路沥青路面早期水损害现象较普遍,主要表现为唧浆、网裂、形变、最终形成坑槽,严重影响行车舒适和安全。据研究表明,现场空隙率小于7%时,水损害现象不明显,现场空隙率大于8%时,路面很容易发生水损害现象。如果沥青路面防水性能不好(半开式),水进得去出不来,在行车荷载的作用下形成动载水压力冲刷石子表面,长期作用下使沥青与石子表面剥离、松散而形成坑槽,水渗透至哪一层,哪一层将不可避免遭到破坏,如果水通过面层的上、中、下三层到达基层顶面,动压力水冲刷基层顶面,使得基层与面层发生分离,很容易发生推挤现象,水泥浆上浮形成卿浆、网裂,最后形成坑槽。
在我们沥青路面结构类型中,密级配沥青混合料设计空隙率在4%左右,规范要求现场空隙率控制在7%以内,由于沥青混合料的不均匀性以及施工产生的离析,沥青路面的现场空隙率经常出现大于7%现象(雨天过后路面局部发黑的地方特别明显)。因此,单凭路面结构本身不能够防止雨水进入沥青面层,只有通过功能层(防水层)的作用,才能够减少水渗透现象,达到防水的目的。
2、改性沥青防水粘结层的含义及工艺特点
2.1改性沥青防水粘结层的含义
在桥面混凝土铺装层与沥青面层之间洒布一层改性沥青,再撒布适量的单一粒级的石子,稳压后形成一具有防水和粘结作用的功能层。
2.2改性沥青防水粘结层设置在桥面混凝土铺装层顶部的原因
在高速公路水损害中,桥面卿浆最为普遍,桥面沥青混凝土铺装层一般设计为2层(10cm)左右,雨水渗入至混凝土铺装层时无法顺利排出,随着车辆荷载的挤压,如防水层施工质量不符合要求,水泥浆即反射涌入沥青面层,随着雨水的陆续渗入,久而久之,沥青与石子剥离、松散,形成坑槽。因此,在桥面混凝土铺装层与沥青底面层之间设置改性沥青防水层,不但能有效增强结构层间的粘结性,还能大大降低雨水下渗,提高桥面耐久性。
2.3改性沥青防水粘结层的特点
改性沥青防水粘结层通常采用SBS改性沥青,与普通沥青相比由于其软化点高,提高了防水层的高温抗剪强度,并有效防止泛油现象。同时改善了防水层低温抗裂性和延缓反射裂缝上升的能力。在防水粘结层上方洒布单一粒级的碎石层,在下面层混合料摊铺时,高温混合料将SBS改性沥青“软化”,在压路机的柔撮下,改性沥青上浮、石子滚动,“白碎石”裹覆沥青变成“黑碎石”,并与下面层混合料形成一体,避免其间形成软弱夹层,提高了面层的整体强度。
3、防水粘结层的施工工艺
3.1防水粘结层的材料规格、用量及技术指标
基质沥青采用镇江泰普克70#A级道路石油沥青,采用SBS改性剂,设计洒布量为1.0~1.2Kg/m2;碎石采用石灰岩,粒径为4.75~9.5mm,撤布量为7~8Kg,覆盖率70%~80%,石子应洁净、干燥。
3.2 防水粘结层施工工艺及要求
下承层清扫 →抛丸 →清扫 →喷洒SBS改性沥青 →洒布碎石 →胶轮压路机碾压。
3.2.1下承层清扫优先选用清扫机配合空压机进行,边角采用人工清扫,污染严重部位需要用水冲洗时,必须自然充分干燥后方可喷洒沥青。
3.2.2 SBS改性沥青必须喷洒均匀,沥青洒布车应采用智能型洒布车,并采用有效的防护措施防止对路缘石等结构物造成污染。
洒布沥青时气温不应低于10℃,风速适度,强风、浓雾或雨天路面潮湿时应停止施工。
3.2.3碎石洒布须紧跟进行,有条件可采用同步碎石车进行洒布。石子覆盖率为70%左右。
3.2.4采用轮胎压路机进行碾压3遍,每次碾压时轮胎重叠1/3轮宽,从桥面边缘至中分带、由低向高依次碾压,使碎石与沥青层粘结稳定。
3.3防水粘结层施工注意事项
3.3.1喷洒SBS改性沥青前,桥面必须充分干燥、洁净才能进行,避免清扫不净影响粘结效果,严禁将水份封闭在下面层空隙中。
3.3.2沥青必须洒布均匀,并严格控制洒布量,一般按设计下限至中值之间控制,不可高限控制,避免出现施工中泛油现象。
在下面层施工中如出现带状的、非全段面的泛油现象(碾压时混合料发软、表面较光、发亮,轮胎压路机有明显轮迹),经分析,带状的宽度基本与沥青喷洒车洒布宽度相符,而同一段面上其它地段无泛油现象,这说明不是混合料拌和不均造成的,而是由于沥青洒布量偏大造成的,因此,沥青的洒布量和洒布的均匀性必须严格要求,必须采用先进的设备、调试到最佳状态、精心组织施工,并做好施工检测工作。 3.3.3沥青喷洒时避免出现带状重叠,造成沥青洒布量过大;应在喷洒开始和结束时采取必要措施,避免油量过大或出现沥青油包,同时派专人对洒布后的工作面进行排查,对发现油包处进行清除(用热混合料烫化混合后铲除,或用火烤化铲除),以免在表面层施工时油包被烫化出现泛油现象,我们在施工中曾多次出现过类似现象,处理较为困难,因此,应加强施工过程中的控制。
3.3.4碎石应采用智能型撒布车作业,洒布均匀,覆盖率为70%左右,碎石粒径为4.75~9.5mm的单一粒级,石子表面应干燥、洁净无粉尘,有利于与沥青粘结;碎石的洒布量及粒径要求要严格控制,原因如下:
3.3.4.1洒布碎石层的首要目的是保护沥青膜不被施工车辆和摊铺机破坏,同时吸收一部分沥青,避免泛油。
3.3.4.2石子覆盖率70%左右的目的有二:其一是避免(或减少)石子重叠现象,留30%左右的空隙让下面层混合料来填充,、使防水层与下面层形成整体。如果碎石洒布量过大,下面层与桥面混凝土层之间将形成一白色隔离层,危害性较大“白石子”,同时自由沥青在毛细作用下与下面层下部1.5cm左右混合料混合形成一富油层,融为一体。
3.3.5采用轮胎压路机碾压,目的是将重叠的石子重新排列为单层,使沥青油膜充分粘结、稳定,避免搭接形成空隙;同时使石子重新定位,使其较稳定的面朝下与沥青粘结。
3.3.6应提前4-5天进行施工,并以两个中央分隔带开口为一作业段,流水作业,下面层施工前应进行对已施工防水层段落进行必要的交通管制,防止人为将防水层破坏。
3.3.7施工完毕后检查防水层有无破损、滑移、起泡、皱折、流淌、堆积现象,发现后应立即修补合格,.并找出原因,采取措施再进行施工。
3.3.8在下面层摊铺过程中,由于运输车运输途中轮胎摩擦受热甚至高温,直接进入防水层势必会将防水层粘起、破坏。因此,在运输车到场后进入防水层前,应安排专人对轮胎洒水降温,以免防水层不被破坏。
结束语
改性沥青防水粘结层是一个较新的工艺,其设置在桥面混凝土铺装层与下面层之间,与下面层下部形成富沥青层,既有效地将雨水阻于混凝土铺装层之上,使雨水通过面层空隙排出,又有效保护了面层不被破坏,对提高桥面铺装层乃至整个沥青面层都有着十分重要的意义,本项目高速公路工程开放交通已近一年,经回访,未发现桥面铺装层损坏,改性沥青防水粘结层工艺值得广泛应用,。
参考文献
[1]沙庆林 《高速公路沥青路面早期破坏现象及预防》[M]。北京:人民交通出版社,2001
[2] JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》