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'沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法探讨 热 [作者:王豪 程霞 杨磊 转贴自:本站原创 点击数:229]摘要本文通过对沥青路面施工时出现离析现象的原因、危害的分析,从3个方面提出了减少离析现象及消除其产生后果的方法。 关键词离析现象沥青混凝土摊铺平整度 1工程概况 本工程属宁(南京)-连(连云港)平原微丘区一级公路,路线全长286km。设计行车速度100km/h。路基宽度24.50m,其中中间带3.0m(含路缘带2×0.5m),行车道为2×3.75m,硬路肩为2×2.5m(含路缘带2×0.5m),土路肩2×0.75m。其中淮阳市境K78+400~K98+143段由交通部第二公路工程局第四工程处承建。1.1行车道及路缘带路面结构 采用沥青混凝土路面,即4cm中粒式沥青混凝土抗滑层+5cm粗粒式沥青混凝土+6cm热拌沥青碎石+1cm砂粒式沥青混凝土,基层采用二灰碎石,底基层采用二灰上。1.2沥青路面面层配合比设计 宁连路K78+400~K98+143段沥青路面面层,AC-16Ⅱ、AC-30Ⅰ、AM-30、AC-5Ⅰ沥青混凝土配合比设计是根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)进行设计的,其中试验是根据《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-93)和《公路工程集料试验规程》(TJT058-94)进行的。沥青新加坡70#重交通沥青用于AC-16Ⅱ中粒式沥青混凝土,克拉马依70#重交通沥青用于AC-SOI粗粒式沥青混凝土,AM-30沥青碎石,AC-5Ⅰ砂粒式沥青混凝土。矿料采用:碎石采用大石山通宇公司生产的1-3碎石,瓜子片(0.5~1.5),米砂(0.2~0.7);黄砂采用新沂产的河砂;矿粉采用洪泽水泥厂的矿粉。 AC-16Ⅱ中粒式沥青混凝土级配如下: 2问题的提出 1996年3月18日至23日,我们在K87+400~K87+750段施工时,发现在沥青碎石铺筑时沥青混合料出现严重离析现象,其离析位置具有规律性,如图1所示。于是我们把该段做为试验路段,对其进行了专门的分析研究,并探索出了具体解决办法。 3研究过程3.1沥青碎石形成离析带的原因 根据现场离析带形成的状况与特点,我们发现沥青碎石形成离析带主要有以下几个方面的原因: (1)沥青混合料从贮料罐向运输车里输送时,由于高度原因,大骨料滚落在车厢附近,形成粗集料第一次集中。 (2)运输车里的混合料卸向摊铺机时,大骨料滚落在摊铺机半厢附近,形成粗集料的第二次集中。 (3)摊铺机送料器在送料过程中,先将中间集料送于布料器,剩余粗集料留存在料斗中,摊铺机收斗时,形成粗集料的第三次集中。 3.2沥青碎石离析的危害 (1)沥青碎石粗集料一旦形成集中,在碾压过程中,集料非常容易被压碎,骨料表面积增大,改变了原设计的路面配合比,油料偏少,造成集料碾压成型后松散,破坏路面结构,影响路面强度、行车安全和行车效果以及道路使用寿命。 (2)粗集料集中,局部密实度差,孔隙率高,容易在路面形成积水,影响路面质量。 (3)粗集料集中,影响路面平整度及路面外观美感。3.3解决沥青碎石形成离析带方法 为解决沥青混合料出现规律性离析现象,我们在研究中从以下几个方面进行控制和解决。 3.3.1从运输车辆方面来解决 (1)从拌和机贮料罐向运料车上卸料时,分三层放料,即每卸一斗混合料,汽车挪动一个位置。等一层放完后,再逐次进行第二、三层放料,从而减少粗集料的集中。 (2)施工过程中摊铺机前有运料车在等候卸料,即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊辅速度有所富裕。
3.3.2从摊铺机本身操作方面来解决 (1)在摊铺机螺旋二分之一处,边端装反向螺旋叶片。 (2)控制布料器处于中挡或高挡位置。 (3)控制适宜的送料仓口开度。 (4)均匀操作送料器和布料器。 (5)摊铺机摊铺一车料将完时,控制摊铺机速度,关闭送料器,等下车料倒入后再进行均匀送料和布料 (6)在铺筑过程中保持摊铺机布料器不停转动,摊铺机两侧保持有不少于送料器高度三分之二混合料。 3.3.3从混合料本身来解决 (1)减少混合料粒径大小悬差。 (2)控制沥青用量,使之偏高于设计用量。 3.3.4通过中粒式沥青混凝土面层平整度的控制来最大限度减小离析现象对行车效果及行车安全的影响为了进一步控制中粒式沥青混凝土路面面层的平整度,本工程沥青路面面层施工中首先选用如下施工机具:AC-5Ⅰ砂粒式痢>笛榈贸龆址椒ú煌Ч缤?。 (3)摊铺机熨平板下垫板厚度测量:摊铺前先将摊铺机熨平板底高程测出,加上垫板后使之与钢丝绳的标高一致。 3.3.4.2混合料摊铺过程控制其平整度 沥青混合料必须缓慢、均匀,连续不间断地摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺机摊铺时,操作人员注意前后、左右的变化,根据既定的摊铺速度进行摊铺。我们使用的两台帕克1000型沥青混凝土拌合楼,其产量为每台70t/h,根据拌和楼产量来确定摊铺速度,运输车数量,每车发车时间间隔及合适的作业段长度,来保证混合料摊铺的连续性,以确保沥青路面平整度。拌和机5个成品料仓贮料380t,5辆太脱拉扩容贮料100t,共480t,混合料总重量达到480t时,前场摊铺机开始摊铺。 (2)每车发车时间间隔计算: 为保证前场摊铺的连续性,摊铺前必须有料车等待卸料,运料车辆必须按规定的时间发车。 每延米各种沥青面层的重量: 砂粒式沥青混凝土0.377t,沥青碎石1.450t,粗粒式沥青混凝土1.246t,中粒式沥青混凝土1.001t。 由上述计算得各层次的摊铺速度: V砂粒=4.33m/min,V沥碎=1.13m/min V粗粒=1.31m/min,V中粒=1.63m/min 运输车辆为太脱拉,每车装料为20t,可以计算出一车混合料摊铺时间为: T砂粒=20/0.377/4.33=12.25(min) T沥碎=20/1.450/1.13=12.21(min) T粗粒=20/1.246/1.31=12.25(min) T中粒=20/1.001/1.63=12.26(min) 因此可以确定:不论铺筑砂粒、沥青碎石、粗粒式沥青混凝土、中粒沥青混凝土哪一种混合料,均可每隔10分钟发一车料。 (3)运输车辆数量计算:宁连路沥青混凝土帕克拌和楼,设在K86+500处,距K78+400,8.10km,距K98+143,11.643km,因此最大运距确定为12km,车速确定为40km/h;12km行车间为12km/40km/h=18min。 每车往返需36min,摊铺机前有料车等候,每6min发一车,36min需6辆车才能满足时间要求,每摊铺机前有2辆车等待,所以共需8辆运输车。 (4)合适作业段长度的确定 两台1000型帕克拌合楼有5个贮料罐可以贮料380t,5辆太拖拉扩容贮料100t,2台拌和机时产量为140t/h,生产12h,共计混合料总量为2160t,每日的作业长度为: 砂粒式:2160/0.377=5729(m) 沥青碎石:2160/1.450=1490(m) 粗粒式:2160/1.246=1733(m) 中粒式:2160/1.001=2158(m) 因此,每日合适作业长度可确定为: 砂粒式沥青混凝土5km
沥青碎石1.4km 粗粒式沥青混凝土1.5km 中粒式沥青混凝土2km 3.3.4.3碾压过程中控制平整度 沥青路面的平整度是衡量高等级 公路沥青路面质量的一个重要指标,沥青路面平整度的好坏与压实质量有着密切的关系,而沥青路面的压实质量在很大程度上取决于压实机械的压实方式及具体操作选择。 (1)压实频率选择。沥青混合料压实中,振动压路机的频率可选用33~60Hz,最佳频率为45~50Hz。 (2)压实振幅选择。沥青混合料联结层、磨耗层压实时,振动压路机的振幅可选用0.35~0.88mm,最佳振幅为0.4~0.6mm。 (3)压实速度选择。根据速度/频率的关系及铺筑层厚、材料种类、级配构成因素,振动压路机最佳碾压速度为6~8km/h。 4结束语 在宁连公路K78+400~K98+143段施工中,我们通过采用以上施工方法基本上解决了沥青路面施工中出现的离析现象及其对路面所产生的不良影响,经检验,我部施工的K78+400~K98+143段沥青面层平整度都在3mm以内,达到了设计及规范要求。竣工验收时得到了监理及业主的好评,为我处争得了经济效益和社会荣誉。同时也为我们今后路面施工提供了一种较好的解决施工中沥青碎石出现离析现象的施工技巧。作者:王豪程霞杨磊简介:(交通部第二公路工程局第四工程处)(河南省交通厅质检站)(河南省交通规划勘察设计院关于沥青混凝土路面面层压实度检测方法与标准的探讨 热 [作者:柯弘生 韩以谦 转贴自:【江苏省高速公路建设指挥部 南京 210004】 点击数:141]摘要:本文通过沪宁高速公路沥青混凝土路面面层实践,对马歇尔密度的压实度和最大理论密度的压实度进行了对比,得出关系式,分析了两种检验压实度方法的优缺点,并提出作者的建议。关键词:公路面层压实度检测方法研究1现行路面压实度检测方法简介我国沥青路面施工技术规范规定,沥青混凝土路面面层压实度的检测方法,是从成型的面层中钻取芯样,按JTJ052-93《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定方法测定芯样密度。沥青混合料的标准密度以沥青拌和厂取样试验的马歇尔试件密度为准。路面中取出芯样密度测定方法应与马歇尔试件标准密度测定方法相同。这样用沥青混合料马歇尔试件标准密度计算的压实度称为马歇尔密度的压实度,我国规范对压实度要求规定为96%。在沪宁高速公路沥青混合料路用性能试验与评估报告中引用了美国Superpave沥青混合料设计方法,检验沥青路面面层压实度是用沥青混合料最大理论密度标准进行计算,芯样密度仍按上述方法从路面面层中钻取实测,压实度要求标准为92%。最大理论密度是取松散沥青混合料用真空法测定(T0711-93),将混合料试样浸入水中,在真空度为97.3kPa下持续15±2min,解除负压后测定其最大理论密度。这样用最大理论密度计算的压实度称为最大理论密度的压实度。2两种不同压实度的相关关系研究根据沥青混合料的结构理论,对于同一种级配类型的沥青混合料,上述两种压实度应存在相关关系。现将沪宁高速公路一些标段路面的下面层(AC-25Ⅱ型沥青混合料)、中面层(AC-25Ⅰ
型沥青混合料)和上面层(AC-16B型沥青混合料)两种压实度检测结果按下式线性关系作回归分析:Y=A+BX式中Y-最大理论密度的压实度,%;X-马歇尔密度的压实度,%;A、B-回归系数。分析结果列于表1。3分析和建议对比分析表1所列检测结果,可得出如下结果:(1)两种不同的压实度值,具有良好的线性关系,相关系数已接近于1。(2)按我国沥青路面施工技术规范,沥青混凝土路面面层压实度合格标准为96%。当马歇尔密度的压实度X=96时,其对应的最大理论密度的压实度Y值:上面层各标段的算术平均值为91.71,中面层平均值为92.34,下面层平均值为91.15。由此可见,我国规范按马歇尔密度的压实度要求达到96%与美国Superpave法按最大理论密度的压实度要求到92%的标准是一致的。两种不同压实度的检测结果和相关关系表1路段苏州A苏州A苏州A苏州B常州D镇江E镇江F镇江F南京G镇江F南京G结构层位上面层上面层上面层上面层上面层上面层上面层中面层中面层下面层下面层测点数7105106661971814马歇尔试件密度(gcm3)2.6032.5932.5902.4442.5722.5122.4972.4462.4622.4242.443最大理论密度(gcm3)2.7152.7092.7152.5612.6992.6382.6262.5452.5542.5542.572A2.15116.2114.8005.42418.2764.5121.0432.481-1.0500.6740.666B0.9360.7910.9040.8990.7650.9060.9400.9350.9740.9420.943r0.9950.9520.9990.9930.9511.0000.9990.9861.0000.9990.991x96.8396.7796.9496.5996.4396.4396.6398.7699.9697.9899.34y92.8392.7192.4492.2591.8791.8391.8894.8896.3493.0194.39当x=96时y值92.0192.1591.5891.7391.7291.4991.2892.2492.4591.1191.19注:r--相关系数;x--马歇尔密度的压实度算术平均值;y--最大理论密度的压实度算术平均值。(3)对于马歇尔密度的压实度,分子和分母试件密度值的测定方法相同。因此,作为高速公路路面面层,不论是那种级配类型的沥青混合料,均可采用相同的压实度合格标准,即现行规范的96%;对于最大理论密度的压实度,分子和分母密度的试样状态和测定方法均不相同。因此,相应的压实度也应按不同级配类型的沥青混合料采用不同的合格标准。在表1中,对应于X=96时的Y值AC-25Ⅰ型沥青混凝土中面层为92.34,AC-25Ⅱ型沥青混凝土下面层为91.15,虽然原材料均相同,由于混合料级配不同,故最大理论密度的压实度相差1.19个百分点。(4)作为沥青路面面层压实度的检验方法,马歇尔密度的压实度也存在一定的不足,即马歇尔试件的标准密度由于制件时取样不均匀和击实温度掌握得不准确,会使压实度出现一定的差异,同时还不能直接表示出路面面层在检测时空隙率的大小。但在工程实施中按每日上、下午在拌和出料现场取样马歇尔试件的实测密度为依据,能更好地符合实际,并减少差异。最大理论密度的压实度检验方法的缺点是必须随沥青混合料级配类型而制定不同的压实度合格标准,而且即使同一级配类型的沥青混合料,其级配曲线接近上限与接近下限面层压实度也会有较大差异。最大理论密度的压实度检验方法的优点是易于规范化操作,所得数值也较稳定,并且由该压实度按下式可直接算得沥青路面面层在检测时的空隙率:V=(1-面层芯样密度/最大理论密度)×
100%(5)根据以上分析,就沥青路面面层压实度的检验,目前采用我国现行沥青施工技术规范规定的马歇尔密度的压实度方法仍是可行的。建议在江苏省高速公路建设的施工过程控制中,压实度提高一个百分点的要求。同时在工程实践中不断积累最大理论密度压实度的对比资料,待经国内高速公路对最大理论密度的压实度方法实践验证后再予考虑试用。沥青路面的压实 热 [作者:詹祥慧,张 华 转贴自:本站原创 点击数:180] 1、概述 良好的沥青路面质量要通过碾压来体现,如果碾压中出现任何质量缺陷必将前功尽弃。满足结构要求的沥青路面的耐用性能主要受两个指标的影响,即设计的混合料和压实。在这两个指标中,缺少任何一个都不能保障沥青路面的耐用性能,如果不充分压实,最优设计的混合料都会降低沥青路面的使用性能,而良好压实能有效地改进一种不标准的混合料的结果。因此,压实被认为是影响沥青路面耐用性能最重要的因素之一。 压实过程是减少沥青混合料中气孔含量的过程,此过程为固体颗粒在一种粘弹性介质中的填实和定位,以形成一种更密实和有效的颗粒排列形式。理论上这一过程只发生在施工状况下,而不是交通条件下。 影响沥青路面压实的因素很多,现就新疆乌鲁木齐一奎屯高速公路二标段沥青路面施工实际情况,探讨沥青路面的压实对沥青路面性能的影响,以期能在生产中得到应用,从而提高沥青混合料的压实质量和沥青路面的使用品质与寿命。 1、沥青路面的组成材料对压实的影响 1.1集料性能 为了达到理想的压实度,粗集料及细集料的一些性质是非常重要的:如颗粒形状、棱角、吸水率和表面构造,级配混合料的最大集料尺寸、粗集料比例、砂用量、矿粉用量和类型等对沥青混合料的压实度都有直接影响。 在与其它指标相同的情况下,从粗到细均匀级配的混合料比单一尺寸集料级配的混合料或间断级配混合料较易压实,粗集料比例大的沥青混合料,必须显著增大压实力,才能获得所需空隙率。另一方面,多砂的或细级配沥青混凝土极易可塑,这种混合料仍难以达到适当的密实度。多砂的沥青混合料在压实作用下趋于推挤且难以压实。 不同类型的填料对沥青混合料的压实有显著的影响,据实测,在其它条件相同的情况下,普通硅酸盐填料沥青混凝土比石灰石矿粉沥青混合料和水泥石沥青混合料易于压实,成型后沥青混合料总孔隙率相差也很大,分别为8%、9.1%、12%。 1.2沥青粘度影响 沥青粘度影响沥青混合料劲度,并与混合料的可压实性有关。当压实沥青混合料时,高粘度往往会牵制颗粒移动,如果沥青粘度太低,压实时集料颗粒容易移动和推挤。当沥青混合料温度较高时,沥青充当克服集料颗粒间摩阻力的润滑剂,在混合料已冷却时,沥青充当结合集料颗粒的结合料。 一般来说,在规定的135℃
沥青粘度越高,混合料减少空隙率的抵抗力越大。因此,使用高粘度沥青时,采用较高的压实温度是减少粘度促进沥青路面可压实的必要手段。据资料数据显示,在给定的温度下,低粘度的沥育比高粘度的沥青达到的密实度更高,通过升高压实温度,高粘度沥育能达到与低粘度沥青一样高的压实度。由此可见,了解压实温度下沥青粘度的状态对促进沥青路面良好的压实有重要意义。 1.3混合料的性能影响 事实上,沥青混合料的性能,对沥青路面压实的影响程度最大,这种影响甚至比单纯集料或沥育更明显。 当沥青混合料中沥青用量较低时易形成干涩、粗糙的混合料,往往难于压实;当沥青用量太大时,可形成过度润滑混合料,使混合料在压路机作用下,形成不稳定且可开裂、交通开放后泛油的混合料;对于低于最佳沥青用量的混合料,可以通过增加压实过程的效率来减少空隙率,达到一种满意程度;但如果沥青用量高于最佳值时,在压实时,几乎不能防止沥青混合料的极限变形;其次,如果集料在烘干时含水量未达到规范最小值的要求,这种湿的沥青混合料,在压实过程中呈现移动的倾向,结果也很难进行压实施工。 2、温度对沥青路面压实的影响 沥青混合料路面的压实性能受配合比设计、沥青品种、压实温度等因素的影响,但是以压实温度的影响最大。众所周知,沥青和沥青混合料的性状对温度非常敏感,由试验可知,在相同级配混合料下,随碾压温度的升高(125C一130℃).混合料试件密度增大,空气率减少,到某一温度时(145℃一150℃)、混合料试件密度达到最大,同时空气率降到最小.如在此温度下继续升高,则会使密度减少,空气率增大。可见混合料的温度偏低和偏高,都会影响沥青混合料的密度和空气率(压实度)。沥青混合料的温度对施工现场混合料的压实同样非常重要。混合料的温度已经成为影响施工现场高压实度和低空气率的两大因素之一。乌—奎高速公路沥青面层为4cm厚中粒式.而且施工地段多风(4—5级),只有在气温较高的时段内组织沥青而层施工,且将终压温度提高到80℃一90℃,使沥青面层得到进一步的压实。 3、压实机械对沥青路面压实的影响 因沥青路面质量最终要通过碾压来体现,所以,压实机械的选型及配置显得尤为重要。 乌—奎高速公路二标段(13.4km)沥青混凝土路面工程,由新疆北新路桥建设股份有限公司施工,其面层结构为6cm粗粒式+5cm中粒式十4cm中粒式沥青混凝土,下层为水泥稳定砂砾层。面层施工自2000年4月开始到同年9月结束。沥青混合料由日工N八P—1600型拌和机拌和、摊铺机为弗格勒1800型。根据已知的施工区域气候情况,以及拌和设备、摊铺机的生产率,运距和运力情况,混合料的特性,摊铺厚度,摊铺层位等,对机械型式进行了选定和组合。即初压时用两台CC2l双钢轮振动压路机,以3-5km儿的速度静压两遍;复压时,仍采用两台CC21双钢轮振动压路机,以4-5km/11的速度振动碾压四遍,同时配置一台YL16型轮胎压路机,以4-5km/h的速度碾压两遍;终压时,采用一台2Y8/10双钢轮振动压路机,以3-4km/h的速度静压收光两遍。 从以上的机械组合分析可以得出,路面的压实与碾压的遍数、碾压的速度有直接的关系。当摊铺厚度、环境气温、有效压实时间均在施工允许值以内时,碾压的遍数与碾压的速度对路面的压实将起决定作用。 根据经验可知.沥青路面的碾压遍数只有通过试验段来确定,而且还应在压路机类型、压实度、振频振幅、混合料的有效压实时间确定的情况下,才能获得。同时也可以通过试验段的结论对压实速度进行选定。由试验结果分析可知,在碾压遍数相同时,碾压速度慢比碾压速度快要得到更高的压实度,但压实度也只高出0.4-0.8,无实际使用价值,所以在复压和终压时,应尽量选择高的碾压速度,以提高压路机械的作业效率,并减少其配备的数量。 乌一奎高速公路二标段的路面工程施工,正是遵循了有关压实的试验结果及经验.使路面的表面层现场空气率小于6%,压实度大于或等于98%,中间层及底层空气率小于7%,压实度大于或等于97%,并在区质检站竣工验收路面组检查中获得优良工程。强化摊铺机操作,提高路面施工质量 热 [作者:刘金田 李兴 转贴自:本站原创 点击数:145]随着公路建设事业的发展,对工程质量提出了更高的要求。先进的机械设备是提高工程质量的基础;而对先进设备的正确使用,才是提高工程质量的根本保证。路面质量的好坏,主要是靠摊铺机来完成的,下面结合自己的工程实践,谈谈如何正确使用摊铺机,以提高路面施工质量。一、重视摊铺机的选型,是确保路面施工质量的前提为保证路面的平整度和摊铺质量,应选用设有总开关、自动找平装置、卸载装置和闭锁装置的摊铺设备,如ABG423。
二、保持摊铺机的良好状态,是确保路面工程质量的基础1、熨平板宽度的调整根据要求的摊铺宽度进行调整,应以尽量减少纵向接缝和提高路面平整度为原则,最好全路幅一次摊铺;纵缝不可避免时,尽量设在靠近路肩部位,此处行车相对较少,即使纵缝处理不够理想,对行车的影响也不大,从而保证了主线的平整度。2、熨平板拱度的调整将在水准尺上读出的拱度绝对数(mm)或横坡的百分比调整到与拱度设计值一致即可。对于有前后两幅调拱机构的,前拱度应比后拱略大,人工接长调整宽度的为3~4mm,液压伸缩调整的以2mm为宜。3、摊铺机初始工作仰角调整初始工作仰角直接影响起步后铺层厚度、平整度和横向接缝的处理,须认真检查、调整。选择的初始工作仰角合适与否,只能通过实际摊铺的厚度去检验,这种检验必须在8米以外作多点检查,取其平均值与要求厚度比较,一致时即为合适,否则要重新调整、检验,直到一致时为止。沥青混合料摊铺工作仰角一般取20,-40,。摊铺厚度是一项必须严格掌握的指标,它对工程质量和经济效益影响极大。开始摊铺前,熨平板下支垫与拟定摊铺厚度相同的垫木,并应均匀支垫,防止熨平板变形。4、摊铺机供料机构调整调整刮板输料器和螺旋输送器的转速匹配,并使熨平板前的混合料堆积平齐并高于螺旋输送器的轴心线。螺旋输送器的转速要均匀、稳定,否则会使熨平板前的料堆一段高、一段低,造成铺层局部密实度降低影响密实度;另外,螺旋输送器转速时快时慢还会造成混合料离析,影响摊铺质量。高有全自动驱动的(如ABG423),最好的办法是使用全自动驱动。5、振幅、频率(夯锤行程频率)的选择为获得较大的密实度,减小初压痕迹,一般以不振碎混合料碎石和摊铺机不产生共振为最佳。一旦选定就要保持恒定,这样才能使铺层既平整又密实。表1的推荐值可供参考。夯锤行程及频率调整推荐值 表1参数摊铺厚度(cm)摊铺速度(m/min)预夯锤行程(mm)主夯锤行程(mm)夯击频率(Hz)振动频率(Hz)沥青路面及联结层3.5-10 2-5<6515-2540-706、自动调平装置的使用
摊铺机的浮动熨平板具有自动找平功能。但是,由于受熨平板侧臂长度的限制和受熨平板质量惯性所产生的调整滞后的影响,使得这种自动找平功能不能满足高等级公路对平整度的要求。先进的摊铺机又附装了一个自动调节装置,由电子传感器来跟踪一个外部基准,使所铺筑的路面平整度保持在该基准所引导的平面内,以此来保证铺筑的平整度。因此,施工中必须掌握该装置的使用技术,对操作中的各个环节要从严要求。两侧传感器宜使用相同基准,通过铰臂升降螺杆调节摊铺厚度时,每转一圈可调2mm,调整时切勿超调。7、熨平板的加热摊铺前,用罐装液化气对熨平板进行加热,温度不低于80℃,并清除干净底板上粘附的沥青料,否则铺出的路面不光整,有一道道的小沟,从而大大降低路面质量。三、科学、合理的施工工艺,是确保路面施工质量的关键1、合理选择摊铺基准为减小基层局部不平整的影响和控制路面高程满足设计要求,下面层挂钢丝;悬挂钢丝的张力、高度、间距、平顺度要符合要求,要设专人看管和检验。为保证面层整体平整度,中、上面层走平衡梁,为提高平整度,应尽量加长平衡梁的长度;应注意滑靴和平衡梁行走轮不要沾有沥青,以防影响摊铺层的平整度。2、合理确定摊铺速度,确保连续摊铺现行《公路沥青路面施工技术规范》中提出“必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿”,是确保路面质量、平整度的核心和关键所在,必须不折不扣地执行。确定摊铺速度主要应考虑的因素是工期要求、质量要求,与之配套的拌和机生产能力、压路机生产能力、气候特点、摊铺层次和混合料的类型,其中质量要求是根本。应在1.5-5m/min范围内,以“恒定、连续工作原则”来确定。3、优化摊铺工艺慎重选择摊铺层高程与厚度的控制方式;划出准确的摊铺线,可节约材料,避免频繁转向出现波浪;起步前,根据摊铺要求的压实厚度,在熨平板下垫木板;并均匀布置,以免熨平板变形;摊铺机履带行走路线上,清除撒落的粒料,以免影响横向平整度;尽可能在表面层整幅摊铺,用两台梯形摊铺时,应特别注意两台摊铺机的运行参数和基准布设等。四、施工人员素质和责任心,是确保路面施工质量的根本保证施工人员应具有良好的素质和高度的责任心,保证按施工规范和操作规程进行施工,加强施工人员及机械操作手的质量意识,并贯穿于整个施工过程的始终。广清高速公路沥青混凝土路面的设计与施工王甲辰广东省高速公路公司 广州市 510100【摘要】本文根据广清高速公路新华至银盏段沥青混凝土路面新建及改建路段为实例,详细介绍其路面工程的设计与施工情况。【关键词】高速公路沥青路面设计施工
随着高速公路在我国的日益发展,沥青混凝土路面以舒适性、平稳性、耐久性、良好的抗滑性等优点,在公路建设中用得越来越多。修建沥青混凝土路面因其标准要求高,普通的小型机械和人工施工,已远远不能满足高速度、高质量、高效益现代工程的需要,必须采用先进的施工工艺和机械设备。在广清高速公路沥青路面施工中,我们采取SMA新技术措施,使用台湾产的石油沥青,引进美国、德国的沥青混凝土摊铺设备,以及合理的施工工艺,使工程建设速度和质量都得到了保证。这里就广清高速公路沥青混凝土路面设计与施工情况作一介绍。 广清高速公路新华至银盏段位于珠江三角洲北部,是由原107国道改造而成,路面工程起点桩号为SK28+681,终点桩号为SK44+113,通过银盏互通立交与京珠高速公路汤塘至银盏支线相接,全长l7.819km。全线采用双向四车道,路面宽24.5m,中央隔离带宽2m,主线沥青路面单幅宽度l0.5m,土路肩0.75m,桥梁宽24.0m,设计荷载为:汽车一超20级,挂车一120,主线行车速度l00km/h,最大纵坡4%。该段共有3座互通立交控制车辆出入,分别为海布、狮岭、银盏互通。1、路面结构层的设计1.1面层 面层要求具有平整、坚实、抗滑、密水的功能,具有高温抗车辙、低温抗开裂的技术品质,由于该路段处于高温、多雨地区,所以沥青混合料的抗车辙和抗水害性亦显得尤其重要。 根据以上特点,上面层采用4cm沥青玛蹄脂碎石(简称SMAl6),中面层采用6cm粗粒式沥青混凝土,矿料级配采用粗粒式密级配沥青混凝土AC-25,下面层采用6cm粗粒式沥青混凝土,矿料级配采用粗粒式半开级配沥青混凝土AC-25见路面结构示意图。1.2基层和底基层因本段属旧路改建,设计中考虑利用原二级路作为新建高速公路的半幅路基,故路面基层按新建路段及改建路段分述如下:(1)路面基层在新建路段的结构设计 基层为两层18cm水泥稳定级配碎石,底基层为18cm水泥稳定石屑。对土质挖方路段,为隔断、排除地下水影响,以16cm碎石垫层代替底基层,垫层满铺至路基边缘。(2)路面基层在改建路段的结构设计①当路面基层厚度小于16cm时,考虑到旧路面双向横坡调为单向坡,因而采用沥青碎石AM-30,作为补强或调拱层。沥青碎石层根据其加铺层厚度,可分为粗粒式一层或两层铺筑,一般6~10cm为一层。当沥青碎石调拱层厚度小于10cm时,在旧路面上铺设聚脂土工布,以减少反射裂缝。②当路面基层的加铺层厚度在16~23cm时,采用水泥稳定级配碎石基层。由于原旧路砼路面宽9.0m,两侧路肩为水泥稳定碎石,因此在开挖两侧旧路肩深20cm时,需用水泥碎石加固旧路肩。在加固旧路肩与砼路面上,铺设2.5~3.0m宽的200g/m2的聚脂土工布。③路面基层的加铺层由两层水泥碎石基层组成,如因调拱,原土路肩上的加铺层小于l0cm时,用水泥碎石加固原土路肩,厚度视具体情况而定,一般为20~30cm,该类结构一般不铺设土工布。④超高段的处理,部分路段的新路面横断面超高值较大,为4%~7%,左侧路缘带与右侧硬路肩边缘高差很大,若超高4%,则高差为0.416m,若超高7%,则高差为0.735m,采用水泥碎石、沥青碎石和级配碎石进行调拱。当水泥碎石厚度小于16cm时,小于16cm的部分可采用沥青碎石层调整横坡。⑤当路面基层加铺层厚度约54cm左右时,按新建路面处理。见路面结构图I型。加铺层大于70cm时,则大于70cm的部分亦采用级配碎石填筑。⑥对于原旧路砼路面存在断板、裂缝、错台等病害现象的部分,病害严重的,将旧路面挖除后,采用C20砼现浇修补,病害较轻的,采用灌注水泥浆处理。2、路面工程的特点
(1)由于大部分路段属于旧路改造,在K28+681~K44+113有6个新旧路的交叉口,原107国道与地方道路的交叉口还有很多。在路面工程的施工过程中,必须维护l07国道的正常通车,采用半幅路面施工,因而如何指挥转移交通是直接影响顺利施工的关键。本工程除新建4.5km路段外,其余路段均是在原l07国道左侧或右侧加宽,因此施工干扰较大。(2)由于大部分路段属于旧路改造,在非超高路段,原107国道路面设计为双向横坡,改造后为单向横坡,在超高路段,原107国道的设计横坡与新建成后路面横坡又不相同,导致路面结构复杂,从而加大了施工难度。(3)由于旧路改建路段不可预料性的因素较多,如在左幅K34+600~K34+700、K40+500~K40+750段,新建纵断面设计高程与原l07国道水泥砼路面高程存在差异(即为加铺层厚度)。一般情况下,在旧路砼板上加铺沥青路面,若差异小于16cm,根据施工图设计的要求,需将原水泥砼板挖除后再做路面。在施工过程中发现由于原公路等级较低且经过几年通车,长期超负荷使用,旧路部分路段砼板大面积破损,并且相应砼板下的基层也有破坏,路基存在不同程度的弹簧。我们根据需要,按不同路段进行不同的补强处理,分别采用了砼板补强和路基换填的加固措施;对地下水位高、含水量大的个别路段,采取增加排水盲沟和透水垫层等处理方案。(4)该项目路面工程的沥青路面上面层采用SMAl6沥青混合料-玛蹄脂碎石,由于SMAl6的生产实践,在我省没有成功的模式或经验,目前还处于摸索阶段,因此从技术和工艺、设备方面,都可以说是科技攻关和新工艺、新设备的开发利用,对将来路面工程或相关工程的开展有着指导性的作用。3、面层基层施工及混合料配合比设计3.1基层 由于沥青路面为柔性路面,而基层为半刚性路面,因此,每个结构的预密实性和下承层的平整度及横坡对上结构层的平整度都有着极大的影响,如果下承层的平整度或横坡达不到规范要求,会直接导致上结构层的平整度指标不理想。因此,要求从路槽开始,就要把好质量关,对平整度、横坡达不到要求的路段,必须修整,使其达到规范要求。路面基层用的水泥均采用符合国家技术标准的425普通硅酸盐水泥。(1)底基层底基层(见路面结构图I型)采用4%的水泥稳定石屑,材料由0~4cm碎石和石屑掺配而成,掺配比例为,碎石:石屑=50:50。水泥稳定石屑混合料的生产采用拌和楼集中厂办,路面施工作业配套机械设备为:履带式东方红推土机,F18C德国产平地机,(自重)18t德国宝马压路机。每天正常作业段单幅长度为400m。(2)垫层垫层采用路拌法施工,材料由0~4cm碎石和石屑掺配而成,掺配比例为,碎石:石屑=45:55。(3)上、下基层 路面基层(见路面结构图Ⅰ、Ⅱ型)采用6%的水泥稳定碎石,材料由0~4cm碎石和石屑掺配而成,掺配比例为,碎石:石屑=30:70。 水泥稳定混合料的生产采用厂拌法,路面施工工作的配套机械设备为:12m宽德国ABC沥青摊铺机2台,11m宽德国DANPAC沥青摊铺机l台,(自重)德国宝马压路机3台。每天正常作业段单幅长度为400m。(4) 沥青碎石层(见路面结构图III型)AM-25沥青混合料采用台湾AH-70重交通石油沥青,石料采用加工的花岗岩机制碎石,集料采用0~3cm碎石和粗砂,掺配比例为,碎石:砂=80:20。按照规范做马歇尔试验,得到沥青用量为3.65%,空隙率为9.4%,饱和度为48%。沥青碎石混合料的生产,采用意大利MARINI间歇式(120t/h)沥青拌和楼拌和,运输采用加蓬布的铁壳18t日野自卸车运输。路面施工作业配套机械设备为:德国ABG沥青摊铺机一台,美国66B12t双光轮压路机两台及18t胶轮压路机一台。(5)用于防止反射裂缝的聚脂土工布的铺设①用于本工程的聚脂土工布,采用核工业部湖南无纺土工布厂生产的无纺土工布,其性能良好。②土工布的铺设:首先对旧砼路面进行铣刨打毛,使表面有2~3mm粗糙度,接着清除杂物尘土,然后按0.9~1.2kg/m2
的洒布车洒布阳离子乳化沥青(不留空白)作粘层沥青,立即铺设土工布,搭接长度为30cm,铺设时不淮有折皱,再用胶轮压路机辗压一遍,使沥青浸透土工布,并与下承层粘结牢固,不脱空。(6)水害是沥青路面的主要病害之一,因此要特别注意路面工程的排水设计。3、2沥青面层(1)下面层 下面层采用半开级配的粗粒式沥青混凝土AC一25Ⅱ型结构,面层使用沥青均采用台湾产AH-70重交通石油沥青,粗集料采用机制花岗岩碎石,细集料采用天然中粗河砂、石粉、矿粉,集料的掺配比例为,l~3cm碎石:1~2cm碎石:0.5cm碎石:石粉:矿粉=50:21:16:10:3。 花岗岩碎石的视密度为2.610t/m3,吸水率为1.0%。对沥青的粘附性为2级,石料压碎值为24.0%,细长扁平颗粒含量为5.3%。掺0.5%的AR-68抗剥落剂,粘附等级达到4级。经过马歇尔试验,选定沥青用量为3.90%,密度为2.338g/cm3。空隙率为5.2%,饱和度为6.5%,稳和度为9.5KN。AC-25混合料,采用一座意大利MARINI间歇式(120t/h)及一座LG2000型(160t/h)沥青拌和楼生产,采用8~12台18t日野铁壳自卸车加篷布运输.路面施工作业配合机械设备:一台10.5m宽德国ABG沥青摊铺机摊铺沥青混合料,由一台8t双光轮压路机初压,采用两台自重12t美国产双光轮压路机复压,采用一台20t胶轮压路机终压。压路机碾压阶段控制指标见下表:表1 控制指标碾压阶段 碾压速度km/h 碾压温度 碾压遍数 初压 1.5~2 大于130度 2复压 3.5~4。5 120~100(度) 4 终压 4~690~80(度)2每天正常作业单幅长度为1200m。(2)中面层 中面层采用密级配粗粒式沥青混凝土AC-25Ⅰ型结构。集料中采用的粗集料与AC-25同,细集料采用砂和矿粉,其掺配比例为,1~3cm碎石:1~2cm碎石:砂:矿粉=43:15:37:5。选定沥青用量为4.9%(沥青中加入0.5%的AR-68抗剥落剂),混合料的密度为2.351g/cm3,空隙率为3.1%,饱合度为78%,稳定度为9.7KN,流值为27(0.1mm)。AC-25混合料的生产及路面施工作业同沥青面层下面层。(3)上面层 沥青面层采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMAl6),采用抗水害、抗高温、抗渗、抗磨耗性能良好的粗集料(碎石),最大公称粒径为16mm。为了充分发挥SMA结构的优点,应进行SMAl6配合比的优化设计,我们聘请了省交通厅、同济大学、中交公路规划设计院、北京市公路局及我省交通科学研究所的有关专家作技术指导,委托上海同济大学试验检测中心进行了目标配合比设计,在此基础上经过有关领导及专家讨论后,由业主试验室进行了SMAl6的生产配合比设计。 基质沥青采用台湾产AH-70重交通石油沥青,用PE作改性剂,掺量为沥青混合料的5.5%,用美国INTERFIBE木质纤维素作稳定剂,掺量为混合料的0.3%。为了提高石料与沥青的粘附性能,使其达到5级,在沥青混合料中掺加0.4%的西安BA-3型抗剥落剂。
粗集料采用反击式碎石加工的具有坚韧、粗糙、有棱角的优质石料,其质量指标为:压碎值为24%,视密度2.610t/m3吸水率为1%,洛杉矶磨耗损失为25%,针片状颗粒含量为5.3%,与沥青的粘附性掺加0.4%的BA-3抗剥落剂后达5级。细集料采用符合规范要求的石屑和部分天然砂及优质石灰石矿粉,生产过程中除尘回收的粉尘,予以废弃。 采用美国INTERFIBE木质纤维素的主要指标如下:纤维最大长度5mm,平均厚度0.045mm,PH值7.5±l,过滤分析70±10%通过0.15mm,吸油性(5.0±1.0%)纤维量,温度稳定性120℃2h小于5%。 SMAl6沥青混合料的生产,采用120t/h意大利MARINI拌合、160t/hLB2000沥青拌和楼拌和生产。改性沥青的制作:改性剂PE的加工由二台奥地利改性沥青加工机通过胶体膜循环加工,加工温度在180℃左右,最高不超过185℃,产量为6~8t/h,共需25~30分钟即生产一槽(1200kg或1800kg),生产好的改性沥青通过沥青泵抽送到储存罐,供拌和楼生产SMA混合料用。木质纤维素的投放,目前广清工地采用将拌和楼的搅拌锅开口,由空压机风机将定量的木质纤维素成品吹入的方法加入,加入量占沥青混合料每锅重量0.3%,MARINI每锅为1.2lt,加入为3.6kg,LB2000型拌和楼每锅重1.8t,加入量为5.4kg。这种添加方法还比较原始,有待改进。 施工配合比结果:SMAl6残留马歇尔稳定值为84.3%>80%;沥青析漏试验结果的混合料损失小于0.1%,改性沥青的质量指标针入度(25)软化点,分离无改性剂明显析出。SMAl6沥青混合料的运输采用12台18t日野铁壳自卸车加篷布运输。路面施工作业配套机械设备:采用10.5m宽德国ABG摊铺机单幅10.5m宽一次铺筑,初压采用一台8t双光轮压路机碾压,复压采用DD110及66B共两台双光轮压路机碾压,终压采用一台66B双光轮压路机碾压,碾压时特别注意紧跟摊铺机。4、结束语(1)、目前广清高速公路已建成通车,昼夜交通量达27000辆。该工程已通过交工验收,评定建设项目工程质量等级为“优良”,单位工程优良率达到100%,路面平整度合格率为100%。(2)、广清高速公路旧砼路的处理措施和施工工艺,还有待通车使用后的观察,为后继类似工程积累宝贵的经验。特别是沥青玛蹄脂碎石混合料的生产实践,所形成的工艺措施,对该路面结构的推广也有着极大的指导意义和推动作用。(3)、广清高速公路路面工程的施工过程中,尚存在着许多不足之处,希望能与同行专家共同研究不断完善。关于SBS改性沥青配合比设计及施工技术的探讨www.xiangzhen-tech.com2003年4月29日左庆华(山东省东营市公路局监理中心) 邮编:257091[摘要] 在良好的设计配合比和施工条件下,SBS沥青能使沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。本文将根据南二路的施工试验情况,简要讲述SBS改性沥青的施工技术要求。关键词: SBS沥青混合料 配合比设计 技术要求一、引言
聚合物改性沥青是一种技术含量和附加值较高的新型优质筑路材料。它通过把聚合物掺入道路沥青中而改善使用性能,能显著延长路面寿命、降低噪声、提高行车舒适性和安全性,SBS沥青作为一种改性沥青胶结料,早在20世纪90年代就已出现,由于SBS是一种热塑性橡胶共聚物,使用量大,费用较高,由于受经济条件限制,所以在国内一直没有大面积推广。在2002年由华东石油大学研究所研制成功SBS沥青改性剂,与东营市公路局材料处合作生产SBS改性沥青混合料,并在东营市南二路进行施工试验,下面结合东营市南二路一期工程的施工、监理情况,谈谈对SBS沥青配合比设计以及工程施工过程中的注意事项。二、SBS改性沥青概述SBS改性沥青是在原有基质沥青(AH-70)的基础上,掺加2.5%、3.0%、4.0%的SBS改性剂,改性后的沥青,与原沥青相比,其高温粘度增大,软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。在SBS改性沥青生产过程中进行了大量的室内试验,生产后对其技术指标进行了现场实验,实验结果表明,外掺3.0%SBS的改性沥青,软化点、针入度等指标均满足改性沥青规范要求,可用SBS改性沥青做沥青混合料的配合比设计。三、SBS沥青混合料的配合比设计为了使设计的混合料能够达到实施效果,需要从材料要求、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等诸多方面提出以下要求,希望能够引起注意。(一)、原材料要求1-1粗集料:用于改性沥青混合料面层的粗集料,宜采用碎石或碎砾石,其粒径规格和质量要求均应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)的规定1.粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,且具有一定硬度和强度。2.粗集料应具有良好的颗粒形状,破碎砾石用于高速公路、一级公路时,应采用大砾石破碎,并至少应有两个以上的破碎面。3、对于抗滑表层粗集料应选择硬质岩(中性或基性火成岩)。由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异,粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。对于3-5mm 石屑部分由于含量较低,并且该部分对沥青混合料形成嵌接结构有一定的作用,建议用硬质岩石屑(玄武岩)。1-2细集料细集料包括人工砂、天然砂。沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料,细集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,有适当的颗粒组成,并与改性沥青有良好的粘附性,天然砂由于质量变化大(大部分为中粗砂),形状较圆滑,与沥青的粘附性差,对沥青混合料影响较大。对于高速公路、一级公路沥青混合料,天然砂的含量不宜超过20%,可用0-3mm的石屑粉代替天然砂。1-3填充料用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥,其质量应符合《公路沥青路面技术规范》规定的技术要求。1、改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石(石灰岩、岩浆岩)等增水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉要求干燥、洁净,不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。2、采用水泥、消石灰粉做填料时,其用量不宜超过矿料总量的2%。3、对于沥青表面层混合料不推荐使用在混合料生产排回收粉,当塑性指数小于4且亲水系数小于0.8时,经过试验可以部分的使用,回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的四分之一。1-4、SBS改性沥青技术要求技 术 指 标 SBS改性沥青针入度25℃,100g,5s(0.1mm) 最小 60针入度指数PI 最小『1』 -0.2延度5℃,5cm/min(cm) 最小 30软化点,TR&B (℃) 最小 55含蜡量(蒸馏法)(%) 最大 3运动粘度135℃(Pa.s) 最大『2』 3闪点(℃) 最小 230溶解度(%) 最小 99离析,软化点差(℃) 最大『3』 2.5弹性恢复25℃(%) 最小 65旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)后残留物『4』 质量损失(%) 最大 1.0针入度比25℃(%) 最小 60延度5℃(cm) 最小 20注:[1]针入度指标PI由15℃、25℃、30℃等三个以上不同温度的针入度,按式1Gp=AT+K进行线行回归,再计算获得参数A后由下式求得,直线回归的相关系数R不得低于0.997。PI=(20-500A)/(1+50A)[2]表中135℃运动粘度可采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-93)中的“沥青粘度测定法(勃洛克菲尔德粘度计法)”进行测定。若在不改变改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送和拌和,或经试验证明适当提高泵送和拌和温度时能保证改性沥青的质量,容易施工,可不要求测定。有条件时应测定改性沥青在60℃时的动力粘度,用毛细管法测定。
[3]改性沥青在现场制作后立即使用或贮存期间进行不间断的搅拌或泵送循环时,对离析试验指标可不作要求。[4]老化试验应采用旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)方法为准;允许采用薄膜加热试验(TFOT)代替,但必须在报告中注明,且不得作为仲裁结果。1-5、SBS改性沥青试验中应注意的问题1、试验样品的取样在施工过程中所用的改性沥青每车都必须检验。取样一定要均匀,具有代表性。对每份试样应加热后一次浇满所需的试模,不宜重复加热使用。试验浇模的温度必须达到160℃以上,并且浇模和混合料的制备之前,必须充分搅拌均匀。2、做软化点试验时,必须按试验规程将试样加热至充分流到后,浇注试样环,不允许使用其他方法填满试样环,否则试验结果误差很大。(二)、沥青混合料配合比设计:改性沥青混合料的配合比设计,应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺的三个阶段,确定矿料级配及最佳改性沥青用量。2-1级配沥青混合料配合比设计级配应采用贝雷法进行设计,级配选择原则:AC-13I型混合料2.36mm以下筛孔通过量应取级配下限以达到密实、嵌挤。2-2粉料比小于0.075mm含量的多少对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大,混合料级配中小于0.075mm的含量必须考虑粗集料本应含有的粉尘部分。要求矿粉含量不超过沥青含量,小于0.075mm部分与沥青含量之间的比值即粉料比应存在1-1.2之间,对沥青面层混合料矿粉含量宜取4.5-5%。2-3混合料技术指标为有效的提高沥青路面的性能,表面层沥青混合料一方面要满足泌水条件,另一方面,又要防止出现超密现象,因此,需要对沥青混合料的体积指标进行进一步的限制,见下表所示。试验项目 技术要求 备注击实次数 (次) 双面各75 沥青混合料的理论最大相对密度以实测法为准稳定度 (KN) >7.5 流值 (0.1mm) 20-40 空隙率AV (%) 3-6 饱和度VFA (%) 70-85 矿料间隙VMA (%) 根据最大粒径参照规范 击实温度 (℃) 160 残留稳定度 (%) >80 车辙试验动稳定度 (次/mm) >2000 2-4注意事项改性沥青混和料的设计过程中以下问题上引起注意。A、混和料的拌合和击实温度应根据改性沥青路面施工技术规范和根据沥青胶结料的粘温关系曲线进行确定,进行室内配合比设计时的拌合、击实温度应与拌合厂拌合温度、现场碾压温度一致。建议温度见下表:改性沥青的试验和施工温度温 度 密级配沥青混合料拌合温度 不小于160℃初压温度 不小于150℃复压温度 不小于140℃终压温度 不小于120℃B、试验取样和拌合时要保证沥青胶结料的均匀性,应将制备好的胶结料拌合均匀后进行取样和混合料的制备。C、混合料体积指标的测定要统一,对于密级配沥青混合料试件密度的测定应统一采用表干法。D、改性沥青混合料的水稳定性应符合以下两个指标要求,达不到要求时应采取抗剥落措施:(1)、采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的48h浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度不应小于80%。(2)、采用“沥青混合料冻融劈裂试验”方法测定的劈裂强度比不应小于80%。四、 SBS沥青混合料的施工
SBS沥青是一种以弹性塑胶类改性沥青,正确使用可以显著提高沥青面层的抗车辙性能,增加耐久性,增加抗老化能力,延长公路的寿命。与AH-70基质沥青相比,SBS沥青的粘度和软化点显著增加,SBS沥青的运输储存和路面面层施工有一些与基质沥青不同的要求,只有正确使用才能达到预期效果。1、运输的技术要求SBS沥青在生产工厂装车温度必须保持在160℃以上,运到混合料拌合场的温度不应低于140℃,运输车辆须在24小时内运到指定地点,并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。2、沥青拌合场储存的技术要求SBS沥青的储存温度应保持在150℃左右,若温度低于所要求的储存温度,SBS沥青的粘度过大,从而导致沥青罐的油管路堵塞,最后只能停产修理。沥青热拌厂应尽量少储存SBS沥青,做到随进随用,用时多存,不用时少存,存贮是不宜超过24h。当一天的施工任务完成后,应尽量用完罐中的沥青,或者给沥青罐加满沥青,或把剩余的少量沥青抽到其它储存罐内,以减少沥青与空气接触的表面积,从而防止沥青老化。沥青拌合厂储存罐大部分为卧式,为保证SBS改性沥青的均匀性,应在贮存罐顶部安装搅拌器,或用贮存罐中自带搅拌器,搅拌器每3小时搅拌一次,搅拌时间每次20分钟。3、泵送的技术要求SBS沥青运输、储存温度要求较高,当生产混合料时需要用沥青泵送到混合料搅拌机中,由于沥青泵带有过滤器易被某些物质堵塞过滤器网眼,从而影响沥青的泵送能力,建议使用网眼较大的过滤器(9.5mm以上),同时加强沥青管线的保温措施,以防止管线中的SBS沥青温度降低堵塞管线。4、拌合、运输的技术要求为保证沥青混合料的质量更稳定,沥青用量更准确,宜采用间隙式拌和机拌和。拌和必须均匀,只有SBS沥青改性剂完全分散在沥青中,才能充分发挥其效能,对于密级配(AC-13I)混合料,应做到拌合后的混合料均匀一致,无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象。由于SBS改性沥青混合料的施工温度要求较高,建议拌合温度控制在160℃,运输车必须加盖篷布或其它保温材料,防止结合料表面结硬,为确保摊铺连续以及平整度大小符合技术规范要求,必须保证摊铺机前至少两辆车等待卸料,决不能出现摊铺机等车的现象。其余要求应满足改性沥青路面施工技术规范的技术要求。5、摊铺的技术要求SBS沥青混合料在摊铺时应尽量连续不断的施工,以减少摊铺机和压路机的停顿,应尽量减少橫缝,提高其面层平整度。为提高路面的平整度,表面层宜采用摊铺前后保持相同高差的雪橇式摊铺厚度控制方式。由于SBS沥青粘度较大,粘附力强,用部分摊铺机的后雪橇是胶轮式结构,胶轮易粘附混合料细颗粒,影响平整度,所以摊铺机后雪橇是胶轮式结构的必须改成钢滑靴式结构。摊铺速度应控制在2米/分钟,做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,禁止随意变换速度或中途停顿。提高摊铺过程中的预压密实度。改性沥青SBS混合料在高温状态下主要是靠粗集料的嵌挤作用,可适当提高夯锤振捣频率,使剩余压实系数减少,初压的痕迹也极小,进而确保路面的最终平整度。6、碾压的技术要求对于密级配型混合料,其适宜的碾压温度范围是130℃-150℃,其最终碾压温度不低于110℃。SBS沥青混合料的压实工艺本着以下原则进行:按照“紧跟、慢压、高频、低幅”“碾压八字方针进行碾压,压路机必须紧跟摊铺机的后面,只有在高温条件下碾压才能取得更好的效果,压实速度控制在4-5km/h。碾压速度均衡,倒退时关闭振动,方向要逐渐地改变,不许拧着弯行走,对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。决不允许在新铺沥青混合料上转向、调头、左右移动位置。突然刹车或停车休息,通过南二路第一、二合同段SBS沥青试验段,确定的压实工艺为DD110或DD130压路机2-3档各碾压3遍,即初压1遍,高频低幅振动碾压2遍,终压2遍。特别注意:施工时若发现压路机粘轮时,用洗衣粉水较好。7、SBS沥青混合料的质量控制对于沥青面层混合料,现场的压实效果应采用空隙率和压实度双向控制。空隙率计算所需的最大理论密度以每天实测为准,测试按照“沥青路面混合料最大相对密度试验(真空法)(T0711-93)”进行。现场沥青混合料空隙率为3%-6%。表面层沥青混合料压实度的检验,以实测芯样为准。五、 结束语随着SBS改性沥青在我国的进一步推广,必将在我国的道路建设中发挥重要作用,希望通过以上对SBS改性沥青在生产施工中应注意的施工技术要求,对大家有所帮助,以上不足之处,望各位同仁提出宝贵意见。参考文献:[1]公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ052-2000. 北京:人民交通出版社,2000[2]吕伟民.沥青混合料设计原理与方法.上海:同济大学出版社,2000[3]公路沥青路面施工技术规范JTJ032—94.北京:人民交通出版社,1994山东省东营市公路局监理中心 左庆华 邮编:257091 电话:05468085169E-mail:angelsmile00@163.com二OO三年一月七日
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