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【摘要】:改性沥青混合料施工碾压工艺该技术无论是在高速公路,还是市政道路的建设中,都有很好的应用价值。本文对公路工程改性沥青混合料施工碾压工艺进行研究。
【关键词】:公路工程;改性沥青混合料;碾压工艺
中图分类号:X734文献标识码: A
前言
随着我国社会经济的发展,道路建设规模不断增大,高速公路影响着人们出行的安全性和舒适性,人们对公路路面施工的质量的关注度越来越高。而常规普通的沥青混凝土铺筑的路面已经难以满足现代交通运输对公路综合性能水平的要求,公路路面铺设材料亟需进一步改进。
1、原材料质量控制
1.1、合理配置沥青混合料拌合楼振动筛
一般来讲,沥青混合料拌合楼振动筛有四种不同直径的筛孔,分别是22、15、10、5mm,有时也采用三孔的振动筛。不同的沥青混凝土中,4.75mm一下的材料占的比重也不一样,对于连续级配来说,能占到一半或者更多,细粒式的能占到三分之二。4.75mm以下的材料为0~3mm或0~5mm石屑和天然砂,这些石屑一般是石料厂的下脚料,这些材料所需要的筛孔孔径分级越多、越细越好,这才能起到较好的控制作用。沥青的表面层中,有五种不同大小的集料,在这些材料中,粗石屑,细石屑,天然砂在通过5mm的筛网时已经出现了混掺,如果湿度和进料规格再发生变化,那么将会导致混合料级配产生更大的变化。要解决这个问题,将最细的一级筛网改成3mm,会使问题更容易分析,也更容易调整矿料级配。
1.2、沥青型号和改性剂掺配比例等的选择
根据我们的经验,用于高速公路和城市快速路路面基质的沥青宜选用AK一70,SBS改性剂掺配比例选择50k聚合物SBS改性沥青技术满足《公路沥青路面施上技术规范》要求,用于高速公路热拌沥青混合料时采用I一D类型。
1.3、细集料的选择与质量要求
高速公路、城市快速路等对细集料的质量要求都很高,在配制改性沥青混合料时,一般选用机制砂为细集料机制砂是选用优质石料在专用的制砂机上加上出来的砂子,具有理想的表面纹理与天然砂相比,颗粒间的摩擦力更大,与沥青之间的吸附力更大,从而叫一以增加沥青膜的厚度,使路面更为稳定,与采用石屑相比泪L制砂颗粒更加规整,一般小含泥土,且片状颗粒粉尘含量较低。用机制砂配制的沥青混合料,耐久性强,水稳定性和高温稳定性也非常好,同时,用机制砂配制的沥青混合料还能大幅度降低车辙、坑槽等病害,使得路面质量大幅提高
《公路瀝青路面施上技术规范》(以下简称《规范》)中对机制砂做了明确的质量要求,要求其级配应符合S16的要求,另外《规范》对机制砂的表观密度、、砂当量、坚固性、棱角性(流动时间)含泥量亚甲蓝值、等都有严格的质量要求,在制备过程中应严格遵守《规范》的要求。
1.4、路面上面层集料的选择
在高速公路和城市快速路铺筑过程中,路面上面层对集料的要求比对细集料的要求更高这层集料的选择,目前最多的是采用玄武岩。玄武岩是自然界中硬度最大的岩石之一,山玄武岩制成的集料,其坚固性、硬度、抗冲击性能以及抗磨抗滑等性能均十分优良,能保证铺筑的路面具有很高的质量,很强的抗车辙能力和抗疲劳寿命对于高速公路施上所需要的粗集料、矿粉以及添加剂的质量要求与非改性沥青混凝土要求基本相同,对其质量和物理力学性能要求满足《规范》中高等级公路路面所需混合料原材料的要求即可。
1.5、存储
为防止产生离析,存放时间不宜过长,原则上不能超过48h,同时,储存时要严格控制好温度,一般设定165~170℃之间;当需要储存较长时间时,储存温度可以稍低一些,设定到150~160℃之间。储存过程中,要适度进行搅拌和循环,对于存储时间不长的情况,可以在混合料进出存储罐时各搅拌或循环一次;对于储存时间较长的情况,应每天搅拌或循环一次,但也不宜太过频繁。
1.6、运输控制
对混合料进行运输控制,主要是为了提高改性沥青混合料的高温稳定性和强粘度性能,通常情况下,采用大吨位的自卸式汽车运输热拌沥青混合料。在装载时,应在车厢底部和面板部位涂刷比值为3:1的植物油与洗洁精混合液,目的是为了防止沥青混合料与运输车辆车厢车板发生粘结。同时,静止装料会使沥青混合料发生集料离析等不利工况,为了避免这种现象的发生,运输车辆应前后移动,采取前、后、中的顺序进行转载。在运输过程中,要严格控制车速,避免车速过快或者过慢对原料产生影响,同时,为了保障进入施工现场后原料的温度在有效控制范围内,应用篷布对运料车辆进行覆盖处理,且每小时车速应保持在30千米左右。此外,在卸料过程中,应预留足够的安全施工操作距离,通常情况下,停车卸料应在摊铺机前100m m一300m m范围内。
2、公路工程改性沥青混合料施工碾压工艺
2.1、粘层油与透层油的施工
(1)粘层油施工
粘层油与透层油均是改性沥青混凝土道路施工中必须要涂刷的,涂刷工艺可对后续施工工作产生影响。粘层油施工要采用快裂型的改性沥青,或者采用初凝速度相对较快的石油沥青。粘层油涂刷时,涂刷要求要以沥青路面施工验收规定为标准,涂刷时所借助的工具是沥青撒布车。沥青撒布车的运作必须要匀速,要确保沥青喷撒量的适宜性。最后,如果在涂刷、喷撒过程中遇到检查井、雨水井,要摒弃机器喷撒,采用人工沥青刷涂,并严格控制好沥青涂刷质量。
(2)透层油施工
改性沥青混凝土施工中,各个基层都得喷撒上透层油,且必须等到透层油全部渗透到基层底下之后,才可在基层上摊铺施工沥青层,以保证沥青层施工质量。透层油喷撒要注意天气情况,一般来说,在大风天气,或者当室外气温低于10℃以后,路面基层施工不了喷撒透层油。
半刚性基层表面喷撒透层油的最佳时间是,基层碾压成型,表面变得干燥但尚未硬化之时。透层油的喷撒仍然采用撒布车,方法是利用撒布车作均匀喷撒,如果喷撒时出现撒布车喷撒不均匀问题,应当立即改用手工撒布机喷撒,要尽量保证透层油喷撒的均匀性。需要提及的是,透层油在喷撒时一定要先清理路面,要将道路两旁的防护设施及人工构造物等遮挡起来,以免造成污染;另外,透层油的喷撒必须要均匀、全面,如果喷撒过程中出现了花白遗漏,必须采用人工喷撒法进行补全。
2.2、摊铺施工
摊铺施工是保障高速公路施工质量的重要环节,须引起足够重视,保障摊铺各个环节的质量,进而保障整个工程的质量。摊铺施工前,要做好下承层清洁工作,将各种垃圾、浮料等彻底清除十净后,再喷洒适量的粘层油,喷洒量控制是每平方米0.3L左右团。摊铺施工时,要对沥青混合料的摊铺温度和厚度进行检测,保证将松铺系数、松铺厚度控制在合理范围内,并根据具体实际不断对混凝上摊铺层厚及路拱横坡度进行调整,使得达到相关技术规范和设计要求。同时,对同一地段的摊铺施工,要采用相同型n5的摊铺设备,条件允许的情况卜,采用两台或两台以上摊铺机,将其速度控制在每分钟2米左右,进行阶梯式循环摊铺,保障整个摊铺工程的质量和效率。
2.3、改性沥青混合料路面压实施工
首先温度控制。如初压温度过低会导致改性沥青混合料粘度升高,影响压实度,因此要在摊铺完成后及时紧跟碾压,只要保证压路机与摊铺机的距离大于1m即可,如有条件可让压路机在摊铺机前进行碾压。复压温度控制在140℃~160℃,可以获得较高的压实度,低于该范围则无法取得较好的碾压效果,即使继续碾压也难以提高压实度。其次时间控制。压实过程中要对有效压实时间进行合理控制。所谓有效压实时间即摊铺后混合料温度降低最低范围时所需的时间,改性沥青混合料摊铺后的表面温度、风力、碾压时机等因素均会对其产生直接影响。可以用温度仪将混合料的有效压实时间测算出来;注意摊铺后的温度下降很快,因此要安排初压机尾随摊铺机,保证碾压时间的有效性。最后注意速度控制。为保证摊铺层的稳定性,碾压速度可控制在每分钟4~6m,采用轮胎式压路机,由于其可对摊铺层混合料产生揉搓作用,从而保证结构层的密实度。终压阶段要用光轮机至少碾压两遍,可适当加快速度,消除摊铺层表面的轮迹。碾压过程中严禁压路机急刹车、急停等操作,慢起步,防止摊铺层推移;两端折回处位置呈阶梯状。
2.4、改性沥青混合料路面接缝处理
采用12m宽的摊铺机,所以纵向接缝的问题比较少,横向接缝则比较频繁。如果出现纵向接缝,可以采用热接缝处理工艺,即以已摊铺混合料但未碾压的铺面为后高程基准面,重叠20cm左右的摊铺层,以热接缝形式进行跨接缝碾压,接缝即可消除;注意初压时要在纵缝位置多碾压一次,保证接缝的压实度。横向接缝则采用平接缝施工工艺:用直尺沿纵向位置在摊铺层与直尺脱离的地方将接缝位置确定下来,注意直尺长度为3m,再用切割机在纵、横向平整处割齐后铲除。摊铺施工时要将锯切接缝时的灰浆清理干净,并涂布少量粘层沥青。摊铺时从接缝处开始起步,双钢轮压路机以半幅的中心向两侧斜向碾压,然后纵向从已铺路面上跨缝碾压,向新铺面层逐步推进;完成初压后再用3m直尺对接缝处的平整度进行检查。
3、结束语
改性沥青混合料与原沥青相比,不仅高温黏度增加、软化点升高,而且其高温抗车辙性能、低温抗开裂性能及抗老化性能均有所改善,黏聚力更强,水稳定性也更好,故可有效提高路面的耐久性与水稳性,延长道路使用寿命。
参考文献
[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
[2]李传道.SBS改性沥青抗滑表层施工[J].科技信息,2013.
[3]刘建勋.温拌沥青混合料施工关键技术研究[D].长安大学,2010.
【关键词】:公路工程;改性沥青混合料;碾压工艺
中图分类号:X734文献标识码: A
前言
随着我国社会经济的发展,道路建设规模不断增大,高速公路影响着人们出行的安全性和舒适性,人们对公路路面施工的质量的关注度越来越高。而常规普通的沥青混凝土铺筑的路面已经难以满足现代交通运输对公路综合性能水平的要求,公路路面铺设材料亟需进一步改进。
1、原材料质量控制
1.1、合理配置沥青混合料拌合楼振动筛
一般来讲,沥青混合料拌合楼振动筛有四种不同直径的筛孔,分别是22、15、10、5mm,有时也采用三孔的振动筛。不同的沥青混凝土中,4.75mm一下的材料占的比重也不一样,对于连续级配来说,能占到一半或者更多,细粒式的能占到三分之二。4.75mm以下的材料为0~3mm或0~5mm石屑和天然砂,这些石屑一般是石料厂的下脚料,这些材料所需要的筛孔孔径分级越多、越细越好,这才能起到较好的控制作用。沥青的表面层中,有五种不同大小的集料,在这些材料中,粗石屑,细石屑,天然砂在通过5mm的筛网时已经出现了混掺,如果湿度和进料规格再发生变化,那么将会导致混合料级配产生更大的变化。要解决这个问题,将最细的一级筛网改成3mm,会使问题更容易分析,也更容易调整矿料级配。
1.2、沥青型号和改性剂掺配比例等的选择
根据我们的经验,用于高速公路和城市快速路路面基质的沥青宜选用AK一70,SBS改性剂掺配比例选择50k聚合物SBS改性沥青技术满足《公路沥青路面施上技术规范》要求,用于高速公路热拌沥青混合料时采用I一D类型。
1.3、细集料的选择与质量要求
高速公路、城市快速路等对细集料的质量要求都很高,在配制改性沥青混合料时,一般选用机制砂为细集料机制砂是选用优质石料在专用的制砂机上加上出来的砂子,具有理想的表面纹理与天然砂相比,颗粒间的摩擦力更大,与沥青之间的吸附力更大,从而叫一以增加沥青膜的厚度,使路面更为稳定,与采用石屑相比泪L制砂颗粒更加规整,一般小含泥土,且片状颗粒粉尘含量较低。用机制砂配制的沥青混合料,耐久性强,水稳定性和高温稳定性也非常好,同时,用机制砂配制的沥青混合料还能大幅度降低车辙、坑槽等病害,使得路面质量大幅提高
《公路瀝青路面施上技术规范》(以下简称《规范》)中对机制砂做了明确的质量要求,要求其级配应符合S16的要求,另外《规范》对机制砂的表观密度、、砂当量、坚固性、棱角性(流动时间)含泥量亚甲蓝值、等都有严格的质量要求,在制备过程中应严格遵守《规范》的要求。
1.4、路面上面层集料的选择
在高速公路和城市快速路铺筑过程中,路面上面层对集料的要求比对细集料的要求更高这层集料的选择,目前最多的是采用玄武岩。玄武岩是自然界中硬度最大的岩石之一,山玄武岩制成的集料,其坚固性、硬度、抗冲击性能以及抗磨抗滑等性能均十分优良,能保证铺筑的路面具有很高的质量,很强的抗车辙能力和抗疲劳寿命对于高速公路施上所需要的粗集料、矿粉以及添加剂的质量要求与非改性沥青混凝土要求基本相同,对其质量和物理力学性能要求满足《规范》中高等级公路路面所需混合料原材料的要求即可。
1.5、存储
为防止产生离析,存放时间不宜过长,原则上不能超过48h,同时,储存时要严格控制好温度,一般设定165~170℃之间;当需要储存较长时间时,储存温度可以稍低一些,设定到150~160℃之间。储存过程中,要适度进行搅拌和循环,对于存储时间不长的情况,可以在混合料进出存储罐时各搅拌或循环一次;对于储存时间较长的情况,应每天搅拌或循环一次,但也不宜太过频繁。
1.6、运输控制
对混合料进行运输控制,主要是为了提高改性沥青混合料的高温稳定性和强粘度性能,通常情况下,采用大吨位的自卸式汽车运输热拌沥青混合料。在装载时,应在车厢底部和面板部位涂刷比值为3:1的植物油与洗洁精混合液,目的是为了防止沥青混合料与运输车辆车厢车板发生粘结。同时,静止装料会使沥青混合料发生集料离析等不利工况,为了避免这种现象的发生,运输车辆应前后移动,采取前、后、中的顺序进行转载。在运输过程中,要严格控制车速,避免车速过快或者过慢对原料产生影响,同时,为了保障进入施工现场后原料的温度在有效控制范围内,应用篷布对运料车辆进行覆盖处理,且每小时车速应保持在30千米左右。此外,在卸料过程中,应预留足够的安全施工操作距离,通常情况下,停车卸料应在摊铺机前100m m一300m m范围内。
2、公路工程改性沥青混合料施工碾压工艺
2.1、粘层油与透层油的施工
(1)粘层油施工
粘层油与透层油均是改性沥青混凝土道路施工中必须要涂刷的,涂刷工艺可对后续施工工作产生影响。粘层油施工要采用快裂型的改性沥青,或者采用初凝速度相对较快的石油沥青。粘层油涂刷时,涂刷要求要以沥青路面施工验收规定为标准,涂刷时所借助的工具是沥青撒布车。沥青撒布车的运作必须要匀速,要确保沥青喷撒量的适宜性。最后,如果在涂刷、喷撒过程中遇到检查井、雨水井,要摒弃机器喷撒,采用人工沥青刷涂,并严格控制好沥青涂刷质量。
(2)透层油施工
改性沥青混凝土施工中,各个基层都得喷撒上透层油,且必须等到透层油全部渗透到基层底下之后,才可在基层上摊铺施工沥青层,以保证沥青层施工质量。透层油喷撒要注意天气情况,一般来说,在大风天气,或者当室外气温低于10℃以后,路面基层施工不了喷撒透层油。
半刚性基层表面喷撒透层油的最佳时间是,基层碾压成型,表面变得干燥但尚未硬化之时。透层油的喷撒仍然采用撒布车,方法是利用撒布车作均匀喷撒,如果喷撒时出现撒布车喷撒不均匀问题,应当立即改用手工撒布机喷撒,要尽量保证透层油喷撒的均匀性。需要提及的是,透层油在喷撒时一定要先清理路面,要将道路两旁的防护设施及人工构造物等遮挡起来,以免造成污染;另外,透层油的喷撒必须要均匀、全面,如果喷撒过程中出现了花白遗漏,必须采用人工喷撒法进行补全。
2.2、摊铺施工
摊铺施工是保障高速公路施工质量的重要环节,须引起足够重视,保障摊铺各个环节的质量,进而保障整个工程的质量。摊铺施工前,要做好下承层清洁工作,将各种垃圾、浮料等彻底清除十净后,再喷洒适量的粘层油,喷洒量控制是每平方米0.3L左右团。摊铺施工时,要对沥青混合料的摊铺温度和厚度进行检测,保证将松铺系数、松铺厚度控制在合理范围内,并根据具体实际不断对混凝上摊铺层厚及路拱横坡度进行调整,使得达到相关技术规范和设计要求。同时,对同一地段的摊铺施工,要采用相同型n5的摊铺设备,条件允许的情况卜,采用两台或两台以上摊铺机,将其速度控制在每分钟2米左右,进行阶梯式循环摊铺,保障整个摊铺工程的质量和效率。
2.3、改性沥青混合料路面压实施工
首先温度控制。如初压温度过低会导致改性沥青混合料粘度升高,影响压实度,因此要在摊铺完成后及时紧跟碾压,只要保证压路机与摊铺机的距离大于1m即可,如有条件可让压路机在摊铺机前进行碾压。复压温度控制在140℃~160℃,可以获得较高的压实度,低于该范围则无法取得较好的碾压效果,即使继续碾压也难以提高压实度。其次时间控制。压实过程中要对有效压实时间进行合理控制。所谓有效压实时间即摊铺后混合料温度降低最低范围时所需的时间,改性沥青混合料摊铺后的表面温度、风力、碾压时机等因素均会对其产生直接影响。可以用温度仪将混合料的有效压实时间测算出来;注意摊铺后的温度下降很快,因此要安排初压机尾随摊铺机,保证碾压时间的有效性。最后注意速度控制。为保证摊铺层的稳定性,碾压速度可控制在每分钟4~6m,采用轮胎式压路机,由于其可对摊铺层混合料产生揉搓作用,从而保证结构层的密实度。终压阶段要用光轮机至少碾压两遍,可适当加快速度,消除摊铺层表面的轮迹。碾压过程中严禁压路机急刹车、急停等操作,慢起步,防止摊铺层推移;两端折回处位置呈阶梯状。
2.4、改性沥青混合料路面接缝处理
采用12m宽的摊铺机,所以纵向接缝的问题比较少,横向接缝则比较频繁。如果出现纵向接缝,可以采用热接缝处理工艺,即以已摊铺混合料但未碾压的铺面为后高程基准面,重叠20cm左右的摊铺层,以热接缝形式进行跨接缝碾压,接缝即可消除;注意初压时要在纵缝位置多碾压一次,保证接缝的压实度。横向接缝则采用平接缝施工工艺:用直尺沿纵向位置在摊铺层与直尺脱离的地方将接缝位置确定下来,注意直尺长度为3m,再用切割机在纵、横向平整处割齐后铲除。摊铺施工时要将锯切接缝时的灰浆清理干净,并涂布少量粘层沥青。摊铺时从接缝处开始起步,双钢轮压路机以半幅的中心向两侧斜向碾压,然后纵向从已铺路面上跨缝碾压,向新铺面层逐步推进;完成初压后再用3m直尺对接缝处的平整度进行检查。
3、结束语
改性沥青混合料与原沥青相比,不仅高温黏度增加、软化点升高,而且其高温抗车辙性能、低温抗开裂性能及抗老化性能均有所改善,黏聚力更强,水稳定性也更好,故可有效提高路面的耐久性与水稳性,延长道路使用寿命。
参考文献
[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
[2]李传道.SBS改性沥青抗滑表层施工[J].科技信息,2013.
[3]刘建勋.温拌沥青混合料施工关键技术研究[D].长安大学,2010.