河南省安南高速公路高性能沥青路面施工技术研究

'河南省安南高速公路高性能沥青路面施工技术研究　　【摘要】本文依托安南高速公路的实体工程，探讨高性能热拌沥青混合料的设计、拌和、运输及摊铺碾压过程中的质量控制要点。【关键词】高性能沥青路面；配合比设计；施工技术一、概述高性能沥青路面（Superpave），采用了全新的沥青混合料设计方法，即采用旋转压实仪成型试件，依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计，然后再进行油石比的选择。基于国外先进设计理念，结合现有的试验条件，推进高性能沥青路面（Superpave）施工技术在我省高速公路的应用。二、配合比设计配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。由于技术及试验设备限制，目标配合比设计统一委托省交通科研院设计，并提供相关的马歇尔试验技术指标。7 根据工程实际使用的材料和设计配比要求，计算出材料配比，在室内拌制沥青混合料，用旋转压实机成型混合料试件，计算沥青混合料的体积指标应满足表1的规定，从而确定矿料的比例和最佳沥青的用量。据此作为目标配合比，供拌和楼冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。生产配合比设计由省交科院和承包商共同完成。交通科学研究院对生产配合比设计采用旋转压实方法进行试验验证，以验证生产配比级配是否满足目标级配设计要求。三、施工准备1.沥青路面上面层的施工工艺应符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求。2.铺筑上面层前，对中面层表面应进行彻底清扫，清除纹槽内泥土杂物，风干后均匀喷洒粘层沥青，施工工艺按有关规定执行。3.施工前应对进场的材料按批进行抽检，以保证材料质量。4.施工前应对施工机具进行全面检查、调整，以保证设备处于良好状态，特别是拌和楼、摊铺机、压路机的计量设备，如电子称、自动找平装置等必须进行计量标定的调校。5.应有充分的电源和备份设备，确保在一个施工工作日不致因停电或某一设备的故障，造成生产的中断。7 6.各种矿料必须分类堆放，不同集料应分别放置在硬化场地的堆放场，防止被其它颗粒材料污染。四、材料1.沥青采用优质SBS改性沥青。2.粗集料用于上面层的粗集料宜选用玄武岩或辉绿岩，粗集料应洁净、干燥、无风化、无杂质。3.细集料细集料可使用天然砂。4.矿粉Superpave沥青混合料的矿粉宜采用石灰石加工而得。五、沥青混合料的拌制1.沥青混合料必须在沥青拌和厂采用拌和机械拌制，拌和厂的选址应符合国家有关环境保护、消防、安全等要求。1.沥青混合料配比和级配。（1）沥青混合料的矿料级配应符合目标配合比及生产配合比的要求。（2）混合料沥青用量：控制在生产油石比-0.1%，+0.2%。2.沥青混合料必须在沥青拌和厂采用拌和机械拌制，拌和厂的设置除应符合国家有关环境保护、消防、安全等外，还应具备下列条件：（1）各种矿料应分散堆放，不得混杂。（2）集料（尤其是细集料）、矿粉不得受潮，须设置防雨顶棚储存。7 3.沥青混合料应采用间隙式拌和机拌和，拌和机应有防止矿粉飞扬散失的密封性能及除尘设备，并有检测拌和温度的装置和自动打印装置。4.沥青混合料拌和时间以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青胶结料为度。5.拌和厂拌制的混合料应均匀一致、无花白料、无结团块或严重的粗细料分离现象，不符合要求不得使用。7.混合料不得在储料仓中储存过夜。六、沥青混合料的运输1.混合料应采用大吨位自卸车运输，为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧面板和底板可涂一薄层隔离剂，但不得有余液积聚在车厢底部。绝对不允许使用柴油和水的混合料作为隔离剂。2.为了保证摊铺温度，运输时必须采取加盖棉被或苫布等保温措施。每车到现场均应测量混合料温度，低于摊铺温度时，混合料不得卸车。3.为了保证连续摊铺，开始摊铺时，现场待卸料车辆不得少于5辆。4.在卸料时，运输车辆不得撞击摊铺机，以保证摊铺出的路面的平整度。七、沥青混合料的摊铺7 1.摊铺前必须将工作面清扫干净，如用水冲，必须晒干后才能进行摊铺作业。2.混合料必须采用机械摊铺机，在摊铺前应检查确认下承层的质量，质量不合格时，不得进行铺筑作业。摊铺机应调整到最佳状态，使铺面均匀一致，不得出现离析现象。3.进行作业的摊铺机必须具有自动调节厚度及找平的装置，必须具有振动熨平板或振动夯等初步压实装置。下面层摊铺应采用钢丝引导的高程控制方式，中面层摊铺宜采用移动式自动找平基准装置。4.改性沥青混合料摊铺温度宜大于150℃，混合料温度在卡车卸料到摊铺机上时测量。当路表温度低于15℃时，不宜摊铺Superpave沥青路面混合料。5.沥青路面的松铺系数应根据试铺段确定，摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，达不到要求时，立刻进行调整。八、沥青混合料的碾压成型1.高性能沥青混合料应在摊铺后立即压实，不应等候。2.混合料的压实按初压、复压、和终压三阶段进行，压路机应以�5km/小时的速度进行均匀的碾压。初压用10T或10T以上钢轮压路机紧随摊铺机碾压，复压应在初压完成后紧接着进行，用16吨～25吨轮胎压路机碾压。终压用较宽的钢轮压路机碾压。压路机的碾压遍数及组合方式依据试铺段确定。7 　　3.现场混合料压实度不小于实测最大理论密度的93%，不得大于97%，空隙率在3～7%之间。应采用钻孔法及核子密度仪检测密度。4.注意碾压温度和碾压程序，不得将集料颗粒压碎。碾压终了温度应不低于90℃。5.为了防止混合料粘轮，可在钢轮表面均匀洒水使轮子保持潮湿，水中掺少量的清洗剂或其它隔离剂材料，不得掺加柴油、机油。要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。6.压路机静压时相邻辗压带应重叠15～20cm轮宽，振动时相邻碾压常重叠宽度不得超过15～20cm。要将驱动轮面对摊铺机方向，防止混合料产生推移。压路机的起动、停止必须减速缓慢进行。九、接缝1.采用两台摊铺机时的纵向接缝应采用热接缝，即施工时将已铺混合料部分留下10～20cm宽暂不辗压，作为后铺部分的高程基准面，然后再跨缝碾压以消除缝迹。上、下层纵缝应错开15cm以上。7 2.横向施工缝应采用平接缝，切缝时间宜在混合料尚未冷却结硬之前进行。原路面必须用切缝机锯齐，形成垂直的接缝面，并用热沥青涂抹，然后用压路机进行横向碾压，辗压时压路机应位于已压实的面层上，错过新铺层15cm，然后每压一遍，向新铺层移动15～20cm，直至全部在新铺层上，再改为纵向碾压。如用其他碾压方法，应保证横向接缝平顺，紧密。3.应特别注意横向接缝处的平整度，切缝位置应通过3m直尺测量确定。4.在施工缝及构造物两端连接处必须仔细操作保持紧密、平顺。十、开放交通及其他1.Superpave沥青路面应待摊铺层完全自然冷却到周围地面温度时（最好隔夜），才可开放交通。2.当摊铺时遇雨或下层潮湿时，严禁进行摊铺工作，对未经压实即遭雨淋的沥青混合料（已摊铺）应全部清除更换新料。十一、结论本文对高性能沥青路面的配合比设计、原材料的要求、施工技术方法进行了研究，为高性能沥青混合料在我省的推广应用提供了技术支持。参考文献[1]《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004[2]《高性能沥青路面实用手册》江苏科研院[3]《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005[4]《公路工程沥青及沥青混料试验规程》JTGE20-20117'