时间:2022-07-19 07:09:39

【关键词】厂拌热再生技术;沥青路面;施工流程
1、沥青路面再生技术的意义
环境保护:在人民环境保护意识越来越重的今天,对于沥青路面维修过程中,充分利用原材料,减少对环境的破坏变得极为重要。路面返修过程中所产生的沥青废料,在自然环境中难以溶解,而将其重复利用能有效解决对环境的破坏问题,而且能够节约所需材料的成本。节约投资:再生技术的应用,可以利用原有的旧沥青混合料,节省新沥青及砂石材料的用量,最大限度发挥沥青路面废料的作用,使得路面维修成本显著降低。沥青再生技术引进后,我们应在消化,吸收的基础上发展沥青再生技术,总结现场施工经验,形成适用于本地区的理论体系,并结合本地气候、环境、材料、经济等方面条件编制出一套实际的设计与施工指南。
2、项目概况
沥青路面厂拌热再生具有经济、耐久、高效、低碳、可持续等技术优势,在沥青路面的使用中有着较广泛的应用。近年来省公路管理局大力推行沥青路面再生技术的应用,今年我局在某省道K0+000~K2+000段 的重铺工程中,采用沥青路面厂拌热再生技术铺筑了AC-16再生沥青混合料下面层。
厂拌热再生技术就是将回收的旧沥青路面材料(RAP)运回拌和厂,通过破碎、筛分,并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标,掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂(必要时)等拌制成热拌再生混合料铺筑路面的技术。该项目分别以再生料15%、20%、25%的掺配量与新集料、新沥青拌制成再生沥青混合料,划分为三个试验段铺筑沥青路面下面层。
3、设备及材料选择
本项目主要采用加隆公司CL-1500型沥青拌合楼、铁拓RLB-1000型再生设备、西安路泰公司RAP料二次破碎筛分设备,其它路面施工机械按照施工要求全部配备。本项目采用沥青为克拉玛依110#基质沥青,是长安大学根据回收沥青路面材料(RAP)的性质及掺配比例经过多次试验后确定使用的最佳标号沥青,其它标号沥青可以替代,但必须增加再生剂,性能相对不稳定。回收沥青路面材料(RAP)为某高速公路养护维修工程铣刨料。本工程除RAP料及沥青外所有材料均严格把关,所用碎石、石屑、矿粉均与该高速白兰段养护维修工程相同,确保了新集料的良好性能。
4、施工关键技术
4.1水稳定性控制
回收沥青路面材料RAP料中夹杂大量的花岗岩粗集料,与沥青粘附性较差;粉尘含量较多,粉胶比过大;回收沥青严重老化,技术性能降低;加之所用新集料粉尘含量普遍较高,上述因素都会导致沥青混合料的水稳定性能降低。解决方案:对RAP料进行二次破碎筛分处理;做好预处理措施;加大RAP料及新集料的除尘力度;弃用RAP料二次筛分破碎后0-3mm档再生料,只使用3-10mm和10-20mm档的再生料。
对于RAP料的预处理如下:(1)不同的RAP料应分别回收,分开堆放,不得混杂。回收可选用铣刨机,机械开挖等方式,应减少材料变异。(2)回收RAP料在回收和存放时不得混入基层废料、杂物、土等杂质。(3)RAP料运到拌和厂内进行二次筛分破碎,要求26.5mm筛的通过率为100%。(4)回收RAP料应避免长时间堆放,应及时使用。(5)与普通石料相比,RAP料更容易吸附水分,造成加热升温难度大,应采取严格的防水措施
4.2再生沥青混合料的拌和
(1)RAP料的预热温度不宜超过140℃,过高的温度会造成旧沥青二次老化;在预热过程中,要求除去RAP料中的粉尘和水蒸气。(2)不对RAP料进行明火加热;不能使RAP料产生沥青烟,即沥青蒸气,造成二次污染。(3)RAP料在拌合过程中应充分分散,其旧集料、旧沥青与新沥青、新集料充分搅拌,混合均匀。(4)干拌时间和湿拌时间一般比普通热拌沥青混合料均延长5~10s,总拌合时间比普通热拌沥青混合料延长15S左右。(5)拌和程序:RAP、新骨料加入拌缸拌和加入新沥青拌和加入填料拌和出料。
4.3再生混合料的运输
(1)在运输过程中必须加盖篷布,防止混合料温度损失过大、表面结硬。(2)除加盖篷布外,运输车料斗车壁也应采用篷布等包裹保温。
4.4再生沥青混合料的摊铺、压实
再生沥青混合料摊铺、压实、养生和开放交通均严格按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)进行施工;厂拌热再生沥青混合料的摊铺温度宜比普通热拌沥青混合料高5℃~15℃。;厂拌热再生沥青混合料的压实温度宜比普通热拌沥青混合料高5℃~10℃。再生沥青混合料施工温度控制较严,在碾压前应该对路面表层进行清理,再分为初压、复压、终压三个阶段,初压采用双钢轮振动压路机,压路机紧跟在摊铺机后面,保证在温度较高的情况下匀速静压1~2遍,碾压速度控制在2~3km/h。碾压时应谨遵先底后高、先静后震、先慢后快、先两边后中间,使接缝平顺坚实,再向中间碾压。采用静压方式碾压和振动碾压方式进行碾压时,每次重叠轮宽均应小于20cm。施工时,要控制碾压段落在40m以内,不宜过长。
4.5检查验收
厂拌热再生路面的检查验收,应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)对热拌沥青混合料路面的规定。本项目经施工单位自检合格,监理单位抽检以及总段试验室质量检查验收均为合格工程。对试验路段跟踪观察,通车三个月来,路面表面平整密实,无油迹,无车辙产生。
5、总结
随着公路建设的发展前景和节能社会的形成, 热再生项目的环保、节能、经济等优点值得推广和应用。在施工的过程中,还需要做好相关试验和检测,对旧料进行评价和确定旧路面材料的掺配比,选择新沥青材料并确定用量,选择砂石集料,确定新旧集料的配合比例等一系列的工作,才能确保沥青路面厂拌热再生的质量。
参考文献
关键词:路面结构层、沥青混凝土路面、水泥稳定碎石。
中图分类号: TV331 文献标识码: A
一、路面设计原则
路面是高等级公路的主要组成部分,它直接承受高速行驶的车辆荷载作用,并抵抗各种恶劣自然条件。路面的好坏直接影响行车的速度、安全、舒适、和运输成本。路面设计根据交通量及其组成和使用要求,结合当地气候、水文、土质等自然条件,遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则,进行路面结构方案的技术经济比较,选择技术先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化施工和养护、使用寿命长的路面结构方案。以满足高速公路路面的稳定性、抗滑性、耐久性、舒适性、安全性的功能要求。
二、路面类型
水泥混凝土路面与沥青混凝土路面在性能和技术上各有优缺点,项目区的工程地质条件是选定路面类型的主要因素,由于拟建公路高填深挖频繁,路基不均匀沉降在所难免,水泥混凝土路面时刚性路面,对变形的适应能力远不如沥青混凝土路面,对地基的不均匀沉降也很敏感,极易产生错台,裂缝和断裂,而且破坏后修复困难,造价相对较高。
考虑到沥青混凝土路面具有平整度好,汽车行驶平稳、舒适、震动小,具有适应填挖交替频繁及不均匀沉降难以控制的特点,而且施工方便,易于养护和维修,宜选用沥青混凝土路面。
三、路面结构
今年来,高等级公路沥青路面早期破损问题,已成为社会各界关注的焦点,解决这一问题需要以科学发展观为指导,转变设计理念,树立全寿命周期成本的设计思想,统筹考虑前期建设成本和后期养护费用的辩证关系。
根据国内外的经验,解决高等级公路沥青路面早期破损问题最有效、最现实的途径,就是增加路面厚度;同时,应正确认识半刚性基层的不足,加大采用柔性基层的力度。根据公路等级、交通量,结合沿线气候、土质、筑路材料等情况,初步拟定了沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种路面结构方案。
沥青混凝土路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层连续弹性层状体系理论,以路表回弹弯沉值、沥青砼层的层底拉应力及半刚性材料层的层底拉应力为设计指标。沥青混凝土路面设计采用双轮组单轴轴载100KN为标准轴载,设计使用年限为15年,水泥混凝土路面设计采用100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载,设计使用年限为30年。
基层采用水泥稳定碎石,分上下两层。
底基层考虑当地材料来源及地基特性,采用集配碎石。挖方及过湿路段考虑地下水影响与挖方找平作用,增设砂砾垫层。
面层选用,沥青混凝土路面表面层选用4cm沥青SMA-13SBS沥青混合料,下面层8cm采用AC-20CSBS沥青混凝土。
推荐采用的沥青混凝土路面结构方案为:
上面层:4厘米 改性沥青马蹄脂碎石(SMA-13)
下面层:6厘米 中粒式改性沥青混凝土(AC-20C)
上基层:10厘米 沥青碎石(ATB-25)
下封层:改性沥青单层表处(不计厚度)
中基层:20厘米 水泥稳定碎石
下基层:18厘米 低剂量水泥稳定碎石
底基层:20厘米 集配碎石
路面总厚度78厘米
四、路面结构层材料组成及技术要求
1)、沥青混凝土面层及密级配沥青稳定碎石上基层
沥青混合料所用粗集料应该采用碎石,必须由具有生产许可证的采石场生产,粒径必须符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40―2004)中要求的沥青混合料用粗集料规格。粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙,其质量应符合规范要求。
细集料包括天然砂、机制砂和石屑,应尽量采用机制砂,当不具备使用机制砂的条件时,应将天然砂与石屑混合使用。细集料必须由具有生产许可证的采石场、采砂场生产。细集料必须具有一定的集配,应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40―2004)中要求的沥青混合料用细集料规格。细集料应该洁净、干燥、无风化、无杂质,其质量应符合规范要求。
上、下面层均采用等级达到PG76-16的SBS改性沥青,其基质沥青采用70号沥青,上基层采用国产道路石油沥青A级70号。
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》(JTGF40―2004)的有关规定执行,必须进行热拌沥青混合料的目标配合比、生产配合比及生产配合比验证三个阶段,确定矿料集配及最佳沥青用量。混合料配合比采用马歇尔设计方法进行设计。
表面层SMA―13需要添加木质素纤维稳定剂,木质素纤维的掺加量是沥青混合料总量的3‰(外掺),掺加比例以质量计。
2)、水泥稳定碎石基层
水泥稳定碎石基层建议水泥剂量为5%,压实度不小于98%,其7天浸水的无侧限抗压强度标准值为3.5~4Mpa。
为了减少水泥稳定碎石的收缩裂缝,在加强混合料施工养生的前提下,首先应对各组分的材料用量进行控制,在满足基层强度的基础上,尽量减少水泥的用量,一般情况下控制在4.5%之内,由于混合料中的细料、矿粉对混合料的收缩性质影响较大,应对其含量进行控制,一般控制在通过0.075mm筛的颗粒质量不大于3%为宜,混合料压实情况下的含水量越大,因此压实含水量不宜超过最佳含水量的1%。
3)、低剂量水泥稳定碎石基层
低剂量水泥稳定碎石基层建议水泥剂量为3.5%,压实度(重型击实试验法)不小于97%,其7天浸水的无侧限抗压强度标准值为2.5~3Mpa。
4)、级配碎石底基层
级配碎石底基层要求碎石单个颗粒的最大粒径不超过37.5,压碎值不大于30%,碎石中针片状颗粒的总含量不超过总量的20%,碎石中不应有粘土块、植物等有害物质。
级配碎石底基层应在最佳含水量时进行碾压,按重型击实试验法确定的压实度应≥96%。
5)、粘层
在桥面板与沥青层、桥头搭板与沥青层、水泥混凝土过渡板与沥青层、沥青层与沥青层之间,路缘石、雨水口、检查井等构造物与沥青混合料接触的侧面,必须撒布粘层油。粘层油采用喷洒型阳离子改性乳化沥青PCR,其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40―2004)的要求。
6)、透层油
水泥稳定碎石下基层碾压成型后表面稍变干燥、尚未硬化时,应及时喷洒透层油。透层油可采用慢裂高渗透乳化沥青,其质量应符合其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40―2004)的要求。
7)、下封层
下封层采用层铺法单层改性沥青表处封层。改性沥青采用SBS改性沥青,基质沥青采用道路石油沥青A级70号。集料采用《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40―2004)中S14(3~5mm)规格,每千平方米用量7~9m3。改性沥青用量为0.9~1.0kg/m2。
一 彩色沥青AC-13F的主要用材的技术要求
(1)集料
因本试验段项目设计的彩色沥青为绿色,故集料也考虑采用略带绿色的辉绿岩。集料应洁净、干燥、表面粗糙、现状接近立方体,且无风化、无杂质,并具有足够的强度、耐磨耗性。各档集料须满足《公路沥青路面施工技术规范》规定的粒径规格要求。技术指标要符合表1以及表2的要求。
(2)沥青胶结料
彩色沥青混合料所用的沥青专用胶结料是无色的,其成分为一种树脂,也是石油衍生物,是黑色沥青油的替代物。对彩色沥青混合料的各项性能起着决定性作用。其技术要求如表3。
(3)彩色着色剂
彩色沥青混合料中的着色组分,拌和过程中替代部分矿粉添加进混合料中。无机颜料不但要求色彩持久稳定,在混合料高温拌和时不分解,在混合料中分散均匀,还要求满足沥青混合料填料(矿粉)的基本要求,具备矿粉的基本性能。本项目采用氧化铬绿颜料,用量为沥青混合料总量的2.0%。具体技术要求见表4。
(4)纤维素
本工程彩色沥青混合料中添加高强度、截面呈花生果状的腈纶增强纤维聚丙烯腈AS纤维,用量为沥青混合料总量的0.2%。其质量符合表5要求。
(5)彩色沥青用抗车辙剂
本项目彩色沥青添加重交通沥青路面专用抗车辙剂,掺量为沥青混合料总量的0.3%,性能指标如表6所示。
(6)矿粉
矿粉要满足《公路沥青路面施工技术规范》规定的物理力学性能要求,并满足粒径规格要求。矿粉应干燥、洁净。矿粉堆放应做好防潮、防水措施,结团结块的矿粉不得使用。不得使用回收粉代替矿粉。热料仓中小于0.075mm的粉尘含量不得超过配合比设计中0.075mm以下颗粒用量的25%。沥青混合料的矿粉应采用石灰石加工而得,其质量应符合表7要求。
二 彩色沥青AC-13F混合料的配合比设计
三 彩色沥青AC-13F混合料的拌制
胶结料(脱色沥青)平时常温保存,生产前提前脱桶、之后脱水、升温,保持可用温度160度备用,但喷洒前要将加热温度提高到175℃左右。
拌机预热后用泵抽动无色胶结料(脱色沥青)清洗管道两遍,拌缸则用加热后的骨料放两筒至拌缸搅拌,直
至没有黑色为止。
拌和控制:
四 彩色沥青AC-13F的施工
在摊铺工艺上,彩色沥青砼AC-13F的施工跟普通沥青砼的施工相似,但是由于彩色容易受到污染,因此在一些细节上需要加以注意:一是在施工前需要彻底清洗摊铺机料斗、输送带、熨平板,清洗压路机的钢轮,在施工起点前路段布垫湿麻包袋擦洗压路机以免设备上的黑色沥青或杂物污染彩色沥青路面;
二是控制设备运行速度,施工时,摊铺机保持匀速行进,平均速度控制在2~2.5m/min左右,以保证混合料平整而均匀,以不产生拖痕、断层和离析为准。
碾压工艺上,为了避免沥青开裂,使用钢轮压路机碾压时适当减少振动的次数。初压时慢速静压1遍,整平和稳定混合料;复压时中速加振碾压2~3遍,使混合料密实,成型;终压时可以以稍快点的速度静压1~2遍,消除轮迹,形成平整的压实面。如表11所示。
关键词:沥青路面;病害;快速;修复;应用前景
前言
道路的建设规模和速度是衡量一个国家经济实力和现代化建设的重要标志,自20世纪90年代以来,我国道路建设十分迅速,截至2014年,我国各级公路总里程已达到500万公里左右,其中沥青路面约95万公里左右,约占公路总里程的19%。与水泥路面相比,由于沥青路面具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒适、耐久性好、噪声低、抗滑性好、施工工期短等优点,广泛应用道路工程中,沥青路面也是未来路面的主流趋势。随着沥青路面的广泛应用,沥青路面的灾害问题也愈发突出,这些灾害严重影响路面质量和寿命。目前,我国不少已建成的沥青路面存在着各种各样的病害问题,由于多种因素共同作用的结果,有的沥青路面使用不到一年就出现病害问题,而通车2-3年出现病害的沥青路面更是常见,沥青路面的使用寿命普遍达不到设计要求,一旦路面出现病害,必须尽快进行路面修复。如何最大限度缩短沥青路面病害修复、养护时间,减小施工及养护对车辆通行造成的干扰,快速实现沥青路面病害修复,是当前及今后一段时间内我国公路沥青路面修复养护技术研究的一个重点。
1 沥青路面常见病害
目前,国内已经对沥青路面病害问题进行了大量研究,通过分析研究结果可知,沥青路面病害受沥青材料、路面类型、环境因素、地理位置、气象条件、交通荷载、排水条件、施工技术、养护管理等因素的影响,因此沥青路面病害的产生可能是一种因素或多种因素共同作用的结果。通常情况下,按损坏类别将沥青路面病害分为三类:(1)裂缝类:纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、块裂、反射裂缝;(2)变形类:车辙、波浪、沉陷、隆起、桥面推移;(3)表面损坏类:泛油、松散、坑槽、磨损、露骨、脱皮。
沥青路面病害问题严重影响行车舒适性和行车安全,加大了汽车磨损,降低了沥青路面使用性能,若不及时进行路面修复,将会恶性循环,加快路面病害发展,缩短沥青路面使用寿命。因此,沥青路面病害一旦发生必须尽快进行修复。
2 沥青路面病害快速修复技术研究现状
在公路路面类型选择时,与水泥混凝土路面相比,沥青路面在行车舒适、安全、交通开放等方面具有很大优势,使用沥青路面也是未来路面的发展趋势,沥青路面病害问题随之愈发突出。目前,对于如何快速实现沥青路面病害修复的研究主要从两个方面进行:(1)选用预制工艺,缩短路面施工时间;(2)研究能快速形成高强度的路面材料,减少交通封闭养生时间。这两个方向分别是从缩短路面施工工期和减少路面养护时间着手,达到沥青路面病害快速修复的目的,相关研究现状作如下介绍。
2.1 预制式沥青路面修复技术
预制式沥青路面修复技术是指在工厂生产预制柔性可卷放的沥青路面铺装层,然后将预制产品运输至病害路面现场,施工时则在现场如铺开地毯一样进行铺设安装,快速完成路面病害快速修复并开放交通。目前,国外相关技术的研究较少,我国尚未进行该技术的研究,但是该技术为实现沥青路面病害快速修复提供了一种全新的思路。
2.2 EAP材料路面快速修复技术
针对沥青路面出现的病害,重庆市巴南区公路养护段引用EAP路面快速修复材料在渝建路、木隆路共计约800m2路面上试点使用,并取得良好效果。该材料主要针对沥青混凝土出现的坑槽、裂缝等道路病害,采用特种环氧树脂、精致沥青、功能添加剂及无毒固化剂等组成修复粘合剂,快速、有效地对路面进行修复。与传统路面修复技术相比较,EAP路面快速修复技术具有以下三个优势:(1)修补性价比高,可节省修补材料,且用量大小可随时取用,不会造成材料浪费,同时,修补快速方便,强度高,不易产生脱落,使用寿命长达10年;(2)生产和施工也相对简单。该材料可直接现场人工搅拌,或利用强制搅拌机在常温下搅拌生产,不需要重型施工机械,人工压实即可;(3)快速使用,绿色环保。该材料在修补完工后1-2小时内均可通车,可有效缓解因道路施工造成的交通压力,且使用时不会产生粉尘和黑烟,有利于环境保护。
3 当前存在问题及解决方法
目前国内已经进行了很多沥青路面病害快速修复技术方面的研究,但是由于沥青路面病害受多方面因素影响,因此仅仅研究一种沥青路面病害修复技术不可能适用所有路面病害问题,要解决这个问题,必须根据沥青路面的病害情况,考虑气候条件,地质条件、路面寿命等因素,进行大量研究,并对研究结果进行分析,从而对路面病害进行分级,制定不同的快速修复技术方案,为沥青路面病害快速修复提供指导。
此外,树脂类混合料等材料由于有强度高,温度稳定性好,耐老化,施工养护时间短等优势,因此在发达国家道路工程中广泛应用。但是树脂类混合料等高性能材料价格昂贵,国内专利少,配制复杂等问题,影响其在沥青路面病害快速修复中的应用。研究开发路面快速修复材料,形成具有自主知识产权的路面病害快速修复技术、材料和设备,减小路面病害修复成本,是沥青路面病害快速修复技术广泛应用的重要前提。
4 结束语
沥青路面病害快速修复技术能减小道路施工对车辆通行的干扰,有效缓解道路施工造成的交通压力。进行沥青路面病害快速修复技术研究,能提高沥青路面病害修复效率,延长大中修周期,节约道路建设成本,满足车辆通行需求,因此,该技术研究具有广阔的发展前景和市场空间。
参考文献
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[4]季瑛.沥青路面再生养护与快速修复技术[J].上海建设科技,2010(5).
【关键词】就地冷再生,沥青路面,关键技术
就地冷再生(Cold In-p1ace Recycling)技术,是指采用专用就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨、破碎,加入一定量新集料(必要时)、再生结合料(乳化沥青、泡沫沥青等)、活性填料(水泥、石灰等)和水,在常温下拌和、整平、碾压,一次性实现旧沥青路面再生的技术。就地冷再生机,就是对应就地冷再生技术的专用现场冷再生设备,通常为大功率自行式移动设备,除了配备有行走总成、再生层(包括沥青层或稳定层)物料铣刨、再生料粒径控制、铣刨深度控制等基本功能的机械结构和控制单元外,设备上会根据再生结合料的不同,装配有专用再生结合料系统,这个系统根据再生结合料特性可实现再生结合料发生、输送及配合比例控制等功能。目前,根据再生结合料的不同,就地冷再生机可分为水泥就地冷再生机和沥青就地冷再生机。
1.就地冷再生技术适用条件
就地冷再生技术总的来说可分为沥青路面面层冷再生技术和全深度再生(即深层复拌冷再生)技术两大类。对于沥青面层就地冷再生技术,路面维护保养适用的路面厚度约为6~13mm。下面三种情况都适用:
1) 由于路面老化、高温损害、疲劳和反射裂纹所造成的路面裂纹。
2) 由于混合料的不稳定性、挤压和粗糙的材料使路面形成车辙所造成的路面变形。
3) 由于断裂、沥青泛油以及层面之间的粘接力降低所造成的路面完整性破损。
全深度就地冷再生技术的适用条件是道路稳定层的再生改造工程。与沥青面层就地冷再生相比,全深度再生就地冷再生技术的主要特点是能够适应道路深层的再生改造要求,对路面基层进行再生处理时,拌和深度范围一般为10~20cm,处理土基稳定层时,拌和深度可达35~40cm。
根据经验,只要混合料中5mm以上的粒料占30%以上,该旧路就有利用其作为再生基层的可能。因为有足够的大骨料就能够形成再生基层的骨架结构,使再生基层具备一定的承载能力。
2.就地冷再生设备关键技术分析
由就地冷再生适用条件及其施工工艺可以看出,就地冷再生设备的产品开发设计过程中要重点考虑以下几方面:
1) 再生料粒径控制。再生物料一般控制粒径不大于40mm,不规则过大料块不能用于再生施工,大量的过小粒径物料又会对再生料的级配产生影响,所以,如何将再生料粒径控制在一个合适的范围内是再生设备设计过程中的一个重要环节。
2) 再生深度和宽度控制。根据全深度就地冷再生技术要求,最大拌合深度可达35cm以上,这就需要就地冷再生设备的铣刨及拌合能力达到施工要求。同时,高速公路就地冷再生要求再生时全车道一次再生(Full-Lane CIR),这也要求就地冷再生设备的铣刨拌合宽度最小能达到高速公路一个车道的宽度。
3) 再生添加剂的配比自动控制。再生过程中,设备连续进行施工,添加剂是否按设计比例均匀添加到RAP料中,直接决定着再生料的质量和设备的再生效果。所以,添加剂按设计参数与再生速度的自动匹配控制技术尤为重要。
4) 泡沫沥青发生技术及装置。泡沫沥青又叫膨胀沥青,是将一定的常温水注入热沥青,使其发生膨胀,形成大量的沥青泡沫,经过很短的时间,沥青泡沫破裂。当泡沫沥青与集料接触时,沥青泡沫间化为数以万计的“小颗粒”,散布于细集料的表面,形成黏有大量沥青的细料填缝料,经过拌和压实,这些细料能填充于粗料之间的空隙,并形成类似砂浆的作用,使混合料达到稳定。目前,泡沫沥青冷再生被越来越多的用户所认识,带有泡沫沥青发生装置的就地冷再生设备也日益受到关注。但目前市场上再生设备所采用的泡沫沥青发生技术被国外公司所垄断,国内并没有成熟的泡沫沥青发生装置应用于就地冷再生设备。泡沫沥青发生技术及装置的应用也是设备的关键技术突破点。
3.设备研发过程关键技术应用
根据就地冷再生施工工艺及技术使用条件,结合再生设备技术要点分析,我们可以得知,就地冷再生设备只有在以下几个方面突破技术堡垒,才能适应市场需求,得到市场认可。
a) 根据市场发展方向,研发高可靠性大宽度、大铣刨深度铣刨拌合鼓。目前高速公路车道宽度为3.75米,等级公路车道宽度为3.5米,这就要求设备需要最小宽度为3.8米;同时,全深度再生深度也要达到35cm以上,铣刨鼓设计过程中一定要重点对此总成结构充分考虑。
b) 根据再生物料粒径要求,在再生设备施工过程再生物料输送机构需考虑铣刨物料粒径筛分机构,同时,合理设计铣刨鼓转速与设备行走速度之间的参数匹配,也是确保沥青回收再生料铣刨速度和破碎效果达到设计要求的关键。
c) 添加剂添加量与再生速度的自动匹配控制技术也是就地冷再生机的关键技术。由于添加剂及结合料种类随施工工艺而有所不同,通过建立不同添加剂与施工行走速度(包括铣刨鼓转速)的参数匹配数据库,结合工控软件控制,实现不同添加量与施工速度的自动匹配,可有效提高设备工作效率和效果,同时也可降低操作人员工作强度。
d) 泡沫沥青冷再生混合料优点主要表现在可以对沥青面层和基层材料进行全深度再生,同时将半刚性基层转换为半柔性基层,符合国际柔性路面基层的潮流;泡沫沥青再生技术仅需加热沥青,不需要加热和烘干集料。从而节省能源;同时,与半刚性基层相比,其养护时间短,施工期短,对交通影响小。所有这些优点,为泡沫沥青冷再生的推广提供了强有力的技术支持。目前泡沫沥青技术已经不是难点,设计开发出符合产品施工要求的发生设备并能成功应用到再生设备上才是就地冷再生机研发技术的一大突破。
4.结语
就地冷再生机虽然在国内刚刚起步,但就地冷再生技术节能降耗、降低污染等方面的显著优点,为就地冷再生机的发展提供了广阔的技术开拓空间。关注并将上面所述关键技术应用于就地冷再生机的研发,可为我国旧沥青路面养护设备的发展带来巨大的动力和效益。
参考文献
[1] 井绪鹏. 现场冷再生技术浅析[J]. 山西建筑,2010.1
关键词:温拌沥青技术 公路建设 应用
中图分类号:X734文献标识码: A
引言
随着我国经济的的快速发展,公路建设也进入一条快车道,公路建设对于一个地区经济的发展至关重要,几年来其对周围环境和人群的影响也日益得到重视。公路建设中,对于常规的热沥青混合料,为了保证沥青混合料的性能,其现场温度会高达160℃~180℃,而将沥青混合料加热需要大量消耗能源的同时,其冒出的浓黑烟雾和刺鼻气体也会对施工人员和施工周围群众的身体健康和大气环境造成严重的危害。因此,一种加热过程中消耗能源少及散发气味少的新型沥青混合料,在公路建设中就显得迫切需要。下面就介绍一种新型的沥青拌合料。
温拌沥青,即沥青混合料(Warm Mix Asphalt,简称WMA),就是通过一定的技术措施,使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工,同时保持其不低于热拌沥青混合料(Hot Mixture Asphalt,简称HMA)的能的沥青混合料技术,也称为温拌沥青技术。其技术关键是在不损伤HMA路用性能的前提下如何降低沥青在较低温度下的拌和粘度。
一、温拌沥青混合料的优点
(一)节能环保。温拌沥青混合料的拌和及压实温度低,比之一般的热拌沥青混合料,所需加热温度能从160℃至170℃降至120℃至130℃左右,较低的加热温度,一方面降低了加热所需的能源消耗,根据相关资料可节约能源消耗30%;另一方面,减少了高温沥青的有害气体排放量,降低对周围人群和环境的危害。
(二)温拌沥青混合料的性能优良。首先沥青温拌混合料的路用性能可完全达到热拌沥青混合料的规范规定性能,部分指标甚至超过常规热拌沥青混凝土饿性能。其次,由于温拌沥青的温度比热拌混凝土降低,减轻沥青老化程度。据美国一家公路署测算,施工温度每降低4℃,沥青的老化程度就可降低50%,而这就决定了道路的寿命。由此可见,温拌沥青混合料普遍比热拌沥青混合料的加热温度低30℃左右,可大范围提高沥青的抗老化性能,从而提高公路的抗老化性能和使用寿命。
(三)有利于施工。第一:对生产机械及设备五特殊要求。温拌沥青混合料的设备可完全利用热拌沥青混合料的拌和设备和摊铺设备,不需另置特殊设备,不会增加施工难度。第 二:可以延长施工期。可以在寒冷的天气使用温拌沥青混合料铺筑路面,因为温拌沥青混合料的施工温度比热拌沥青混合料低,降低了低温天气中的温度损失。第三:容易存放。因为存放温度较低,因此就比高温的沥青混合料容易存放。另外其流动性更大,可不必使用振动压路机,使用静态压路机即可做到规范所规定的密度。并且由于其起始温度低,因此在下一层铺摊前不需要长时间冷却,因此有利于加快施工,缩短施工时间。
二、温拌沥青混合料应用存在的不足
{1}温拌技术比热拌技术成本高,因此对于一般资金不是很充足的地区,这一技术的应用范围受到限制。
{2}目前,应用温拌技术的工程实例还较少,相应的施工技术及设计规范相对不成熟。并且相应的长期监测评价资料不足。
{3}总体来说,对温拌沥青混凝土的各项性能研究范围,还比较狭窄,没有像热拌沥青混凝土那样全面,因此其各项性能还有待于进一步试验确定。
三、温拌沥青混合料的分类
温拌沥青混合料起源于欧洲,其原理总体上就是降低混合料在碾压成型时的粘度,进而降低碾压温度。根据实现温拌的技术方式的不同,温拌沥青混合料可分为四类。
a)沥青一矿物法,在沥青混合料拌和过程中,将一种名称为 Eurovia的合成沸石加入进去,从而在结合料中产生泡沫作用。液相结合料中的发泡反应起到剂的作用从而使混合料在低温下具有可工作性。
b)泡沫沥青温拌法,是将软质结合料和硬质泡沫结合料在拌和的不同阶段加入到混合料中。软质结合料和泡沫化的硬质结合料都起到降低结合料粘度的作用从而实现良好的工作性。
c)有机添加剂法,添加低熔点的有机添加剂从化学角度来改变粘温曲线。目前使用的化学添加剂有合成蜡和低分子量醋类化合物。
d)基于乳化沥青分散技术平台的温拌技术。该方法是将一种特殊的乳化沥青替代热沥青实现温拌,工艺与热拌沥青混合料基本一致,用于生产这种乳化沥青的乳化剂中含有一些添加剂,这些添加剂能够提高沥青与集料的裹附能力,提高混合料的施工和易性以及粘聚能力。
四、温拌沥青混合料国内应用实例
我国温拌沥青混合料技术研究起步于2005年,在北京八达岭高速铺筑第一条试验路。今年来在国内的到大量的实验研究和一定的工程应用。以忻阜高速公路隧道路面为例:
忻阜高速公路隧道路面上面层采用“温拌沥青”的新型环保路面技术,大幅度降低沥青混合料的拌和温度,节约燃油20% ~ 30% ,减排 56% 的二氧化碳,真正让环保贯彻到了公路建设的初始阶段。过去使用的热拌沥青混合料,现场温度高,消耗能源多,同时冒出的浓黑烟雾和刺鼻气体。当施工温度下降至130℃以下时,烟雾会基本消失,仅保留原来的10%左右。忻阜高速公路通过新技术、新材料、新工艺在建设中的应用大力推进施工节能、原材料节约工作,在工程建设中做到了环保和节能减排的和谐统一,为山西今后公路建设提供了新的思路。
温拌沥青确实契合了时代需求,很大程度上成为了我国公路建设进入环保时代的标志,但温拌沥青的意义还远不止于此,很多价值无法用数据去衡量。
参考文献:
[1]季玉华,杨波.温拌沥青技术发展现状[J].建设科技,2012年3期,80-81
关键词:温拌沥青混凝土;节能量;施工应用;分析
引言
温拌技术起源于1995年,是在能源紧缺、全球气候变暖的大背景下快速发展起来的路面材料新技术。美德维实伟克(Meadwestvaco)公司在沥青路用技术上已经有50年业务的历史,正是在这个高水准技术平台上,Asphalt Innovation部门独创了温拌沥青技术Evotherm DAT(基于沥青分散技术)。温拌剂Evotherm DAT浓缩液材料(基于沥青分散技术)是一种具有乳化、抗剥落、降低粘度等多种性能的化学添加剂。该技术成功应用于著名的NCAT环道并全面通过NCAT的评估。江苏省自从引进该技术,已在多条公路上进行了试验与应用,取得了良好的社会经济效益。
一、根据工程实例进行节能量分析
根据徐州市公路工程总公司和徐州市路兴公路工程有限公司这两家规模以上公路施工企业在热拌沥青混合料燃油消耗量和温拌沥青混合料的燃油消耗量之间的数据对比,并根据交通部《温拌沥青混合料技术应用项目节能减排量核算技术细则》将节省燃油折算成标准油,综合评价温拌沥青混合料在生产过程中节能优势。
1、单位同类型热拌沥青混合料燃油消耗量的确定
①徐州市公路工程总公司:2011年中标徐州顺堤河疏港公路一期工程、121省道睢宁绕城段等项目的路面施工,拌合厂合计生产沥青混合料17.8万吨,消耗燃油(重油)1580吨,平均每吨沥青混合料消耗燃油8.876公斤。
②徐州市路兴公路工程有限公司:2011年中标323省道铜山、邳州段养护大中修工程、321省道丰县段等项目的路面施工,拌合厂合计生产沥青混合料29.6万吨,消耗燃油2589吨,平均每吨沥青混合料消耗燃油8.747公斤。
单位同类型热拌沥青混合料燃油平均消耗量=(8.876+8.747)/2
=8.811公斤。
2、单位温拌沥青混合料燃油消耗量的确定
①徐州市公路工程总公司:2010年拌合厂合计生产热拌沥青混合料15.7万吨(含104国道徐州北段项目温拌沥青混合料5.4万吨,热拌沥青混合料10.3万吨),消耗燃油1295吨,平均每吨沥青混合料消耗燃油8.248公斤;
平均每吨温拌沥青混合料消耗燃油计算如下:
(1295000-8.876*103000)/54000=7.051公斤/吨;
②徐州市路兴公路工程有限公司:2010年拌合厂合计生产沥青混合料32.9万吨(含104国道徐州北段项目温拌沥青混合料3.3万吨,热拌沥青混合料29.6万吨),消耗燃油2821吨,平均每吨沥青混合料消耗燃油8.574公斤;
平均每吨温拌沥青混合料消耗燃油计算如下:
(2821000-8.747*296000)/33000=7.027公斤/吨;
单位温拌沥青混合料燃油平均消耗量=(7.051+7.027)/2=7.039公斤/吨。
3、单位温拌沥青混合料节油量的确定
单位温拌沥青混合料节油量=单位同类型热拌沥青混合料燃油消耗量的确定-单位温拌沥青混合料燃油消耗量的确定=(8.811-7.039)=1.772公斤/吨;
4、项目节油量的确定
项目节油量=该类型温拌沥青混合料用量*该类型温拌沥青混合料单位节油量=(54000+33000)*1.772=154164公斤;
5、项目节能量的确定
项目节能量(标准油)=项目的节油量*燃油折算标准油系数*10-3=154164*1.00*10-3=154.164(toe)。
由此确定,此项目应用温拌沥青混合料共节省标准油154.464吨,改项目(104国道徐州北段改扩建工程)已于2012年7月获得交通运输部节能减排专项资金支持项目补助。
二、温拌沥青混凝土项目应用工程实例分析
温拌沥青砼路面项目全长23.236km,表面层AC-13型细粒式沥青混凝土采用了温拌技术,设计厚度4cm,宽度14.25m。
1、配合比设计
1.1原材料
1)本工程采用的粗集料,细集料,沥青(SBS改性沥青),其各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》的要求。2)温拌剂浓度为7%,即F6∶蒸馏水=7∶93。AC-13级配中温拌剂与SBS改性沥青的质量比例为10∶90。
1.2配合比设计及检验
AC-13级配设计方法采用GTM设计,设计强度0.8MP。矿料合成级配及性能检验结果见表1~表3。
2、施工工艺
2.1工艺原理
实现沥青温拌,原理是降低沥青黏度。本公路采用的方法是在搅拌的过程中喷入特殊乳化剂制成的皂液浓缩液(DAT),皂液中的水遇高温沥青即迅速蒸发,形成饱和蒸气,导致热态沥青产生爆炸泡沫,其体积迅速膨胀至原来的15~20倍,形成泡沫沥青,从而使略微变凉的沥青形成薄膜状,使沥青混合料在130℃左右拌和均匀。
2.2温拌沥青混合料的拌和
拌料之前需确保拌和楼运转正常,浓缩液输送设备必须安装和调试到位,并且运转正常,排气口设置到位,热料仓比例以及加料顺序确认,确保矿粉延时5s以上添加,出料温度满足温拌料温度要求的范围,检测项目如表4所示。
注:如果矿料温度和沥青加热温度有偏差,温拌沥青温度和热拌沥青温度相同,以出料温度为准。
1)温拌浓缩液添加方式:温拌浓缩液在沥青开始喷洒后延时2s开始喷入,喷入时间控制在10s以内,且必需保证在沥青喷洒结束之前完成温拌浓缩液的喷洒。2)单盘料拌和周期不低于60s,其中干拌2s,浓缩液喷洒控制在12s以内,然后湿拌6s后再添加矿粉,再继续湿拌,应保证温拌沥青混合料无花白料。3)拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度。4)目测检查混合料搅拌的均匀性,及时分析异常现象,如混合料有无花白料或离析等现象。5)温拌沥青试验段施工当天至少抽取2组混合料试样做旋转压实试验(必须现取现压,或恒温1.5h以后成型)和抽提筛分试验。
2.3温拌沥青混合料的运输
1)采用数字显示插入式热电偶温度计检测温拌沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。2)拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分几堆装料,以减少粗细集料离析。3)温拌沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应有至少两辆以上运料车等候卸料。4)运料车应有良好的篷布覆盖设施。5)连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。
2.4温拌沥青混合料的摊铺
1)摊铺机开工前应提前0.5~1h预热熨平板不低于100℃。铺筑过程中应选择熨平板的振捣等压实装置具有适应的振动频率和振幅,以提高路面的初始压实度。熨平板加法连接应仔细调节至摊铺的混合料没有明显的离析痕迹。2)摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度,减少混合料的离析。摊铺速度宜控制在2~2.5m/min的范围内,当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝,应分析原因,予以消除。3)用机械摊铺的温拌沥青混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断地整修,只有在特殊情况下,如局部离析,需在现场主管人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷较严重时应予铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。4)摊铺机应调整到最佳工作状态,调好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料高度略高于螺旋布料器2/3为度,使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致,避免摊铺层出现离析现象。5)摊铺厚度采用非接触式平衡梁控制方式。检测松铺厚度是否符合规定,以便随时进行调整。摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入粒料将铺面拉出条痕。
2.5温拌沥青混合料的碾压成型
混合料摊铺后应立即对路面进行检查,对不规则之处及时用人工进行调整,随后进行充分均匀地碾压。压路机应从外侧向中心碾压,超高段则由低向高碾压;相邻碾压带重叠宽度振碾不大于20cm,静碾不小于20cm;要将压路机的驱动轮面对摊铺机方向,防止混合料产生推移,碾压方向不应突然改变,压路机起动、停止必须减速缓慢进行。沥青混合料的压实按初压、复压、终压三个阶段进行。初压:摊铺之后在较高温度下立即进行碾压,初压长度控制在30m左右,沥青混合料内部温度不低于125℃。初压采用XP301胶轮压路机、LRSS2030胶轮压路机各1台分别全宽碾压1遍,速度控制在3.5~4.5 km/h。
复压:复压紧接在初压后进行,碾压段长度控制在60~80m以内,采用宝马震动震荡压路机、DD-130、CC-722震动压路机各碾压2遍,速度控制在2.5~3.5km/h。
终压:终压紧接在复压后进行,速度控制在2.5~3.5 km/h,采用CC501振动压路机关闭振动碾压2遍以上,直至表面无轮迹。碾压终了温度应不低于70℃。
在碾压过程中设专人进行质量检测控制和缺陷修复。对压路机无法压实的桥梁、挡墙等构造物接头、拐弯死角等压路机压不到的地方,应采用手夯或机夯把混合料充分夯实。压路机不得停留在温度高于70℃的已经压过的混合料上,同时采取有效措施,防止油料、脂、汽油或其它有机杂质在压路机工作及停放期间洒落在路面上。
3、试验路检测分析
1)压实度检测
压实度检测结果见表5。
2)渗水系数检测
渗水系数检测结果见表6。
3)摩擦系数检测平均值在60~68BPN之间,纹理构造深度在0.51~0.76mm之间,60℃动稳定度均大于6000次/mm,均满足设计要求。
三、总结
综上所述,通过本公路工程实例试验分析,在沥青混合料中加入DAT溶剂后,沥青混合料在低温下各项指标均能满足要求,能显著降低沥青混合料拌和和施工温度,实现低温季节的施工。同时,温拌沥青混凝土对于拌合楼的改动很小,只需要添加一个输送装置,就可以很好地实现温拌沥青混合料的生产。另外,沥青混合料拌和温度降低也使骨料加热温度降低,进一步减少燃油的使用量,施工成本减少,达到节能减排的效果。
参考文献:
[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
[2]JTJ 052-2000,公路工程沥青及沥青混光合料试验规程[S].
关键词:公路养护、修理工程、摊铺、热拌沥青混合料、施工方法
中图分类号:X734文献标识码: A
当今,随着经济的迅速发展,城市建设的步伐加快,公路承载的运输车辆骤增,尤其是超限超载车辆的增加,使公路在未达使用年限就出现路面受损严重现象,坑凹一片,部分路段病害已渗透到基层,只通过简单局部的坑槽、沉陷、龟裂等病害修补,也不利于从根本上解决路面继续出现病害的问题,适时安排一些修理工程,对提高公路服务水平能起到了很好的效果。目前养护修理工程中在原路面整体摊铺4-5cm厚热拌沥青混合料的施工是非常有效方法之一。为了保证施工质量,达到预期目标,公路养护修理工程中路面摊铺热沥青混合料的施工除具备新建公路路面施工技术要求外,还有一些需注意的施工方法,本文总结了s110线养护修理工程管理经验,重点对公路养护修理工程路面施工及需要注意的方面进行了归纳。
1、修理养护工程项目情况简述
S110线养护工程设计的总体思路是在补救病害的基础上,加铺5cm中粒式沥青混凝土罩面,罩面前在新旧面层之间撒布稀浆封层油,兼具黏层作用。路面宽度为6cm,半幅施工,路面横坡采用双向1.5%。
2.修理工程路面摊铺热拌沥青混合料施工步骤
修理工程路面摊铺热拌沥青混合料施工除要严格按照《沥青混凝土路面施工技术规范》的规定进行沥青混合料的拌合、运输、摊铺、辗压外,还存在特别需要注意的重点事项。
3沥青路面修理施工技术
3.1摊铺及辗压的施工技术
摊铺机运行速度要依据搅拌机产量、摊铺宽度及厚度、相关施工设备情况等来确定,通常按照2-6m/min进行预先设定,路面施工过程要均匀、缓慢及一次摊铺,不能够随便改变摊铺速度,在摊铺过程一般不用人整修,当遇到交叉口及十字路口等特殊情况时,可在专业的人员指挥下,进行混合料更换或者人工找补,当摊铺缺陷较多时,要铲除重新摊铺;摊铺所应用钢丝是扭绕式,其直径要控制在6mm以下,每5m设置一钢丝支架,并且拉力要在800N以上,在摊铺机前面左侧可设立钢丝,安装横坡仪进行控制,摊铺机后面的右侧也设立钢丝,其左侧可在摊铺完层面之上走雪橇。辗压作为沥青路面施工中的最主要步骤及施工最后步骤,是非常重要的,要积极提高沥青路面压实度,这需要增加压路机压实功能,并且对压实机速度给予密切关注及控制,有效保证沥青路面压实质量。辗压过程里,辗压次数及速度是互相作用及制约的,当辗压速度快的时候,为确保质量,辗压次数会相应增加,这样压实效率就会降低,辗压速度合理性是非常重要的,通常速度控制在2-4km/h之内,如果是轮胎压路机的话,可以适当提高压路机速度,可也要控制在5km/h以下;压路机速度过慢的话,也会对压实度产生影响,尤其是会在压实及摊铺间产生孔隙,从而对施工质量产生了影响,为确保沥青辗压质量对压路机速度给予合理控制是很有必要的。通常在沥青路面的辗压过程里,会出现辗压不明、漏压及重复辗压的现象,还有辗压间隔时间较长等问题,要解决这些问题,需要对辗压方式进行改善,使用黄红绿对辗压区段进行初压、复压及终压等标明,防止重压及漏压现象发生,还可以运用排压方式进行作业,使其成为流水形式,环节紧密,在辗压的过程里,还应注意辗压车道变换问题,要在已辗压路段,及压路机停止振动情况下进行变道;变道的时候,方向变换要缓慢进行,防止沥青路面破坏。
3.2接缝修理施工及压实技术
在沥青路面施工过程里,混合料配合比及压实是很重要的两步骤,当配合比比较合理科学时,沥青路面没充分压实,路面使用功能就会降低,进行路面压实主要是为了降低混合料缝隙,增加路面密实性,从而提高公路路面耐久性。在沥青路面施工中,经常会见到纵向及横向的施工缝,对于纵向施工缝可运用两台摊铺机共同作业,使用梯队联合的摊铺方式进行纵向接缝,先在已摊铺混合料中,留下1-2dm位置,这位置不进行压实,这样就会有5-10cm的摊铺层发生重叠,可以运用热接缝方法进行跨接辗压,从而消除缝隙;对于横向的施工缝,应该运用平接缝,在3m直尺的纵向延伸位置,其端部直尺要呈悬臂状,把直尺脱落及摊铺层地方当做裂缝处理位置,使用锯缝机进行切割铲除,在摊铺之前,要把接缝部位的粉尘进行清理,再添加一些沥青进行摊铺,进行辗压的时候,要用钢筒式的压路机进行横向压实,从跨缝向新铺的层面逐渐进行压实。
原路面病害中路面沉降有时表现不明显,解决此问题的方法是施工开始前在全线使用贝克曼进行弯沉试验检测,根据检测结果验证设计图纸中的沉降路段,对于因承载力不达标等因素导致路面下降的沉陷,我们采用措施是挖掉旧的不稳定层,重新铺筑路基、路面基层、路面面层,而对于因行车荷载作用导致路面局部下沉的沉降,就不需要进行挖除换填处理,要根据路面实际沉降情况具体确定施工步骤。面层的摊铺厚度是5cm,一般规定单层最大碾压厚度为8cm,把3cm的最大沉降限度作为临界值,进行病害修复。沉降量超过3cm的沉降要用粗集配的沥青混合料提前进行处理,然后进行路面热沥青混合料的摊铺;沉降量小于3cm的沉降可以直接在原路面上进行摊铺,摊铺前挂线测量,并在原路面上用油漆注明沉降量(要考虑松铺系数),摊铺时依据油漆注明的沉降量在摊铺机导梁两端下垫上相应厚度的木板,使基准线始终处于同一标高,调节牵引大臂牵引点的垂直高度,增加摊铺厚度,以满足平整度要求。
4.纵向冷接缝处理
修理工程为半幅施工,纵向冷接缝处理得好坏,对路面平整度影响很大。后半幅路面施工时摊铺的沥青混凝土料要与已摊铺部分重叠5-10cm,再用人工将原路面上的沥青混凝土料铲除至纵向接缝处,以保证松铺厚度,最后用钢轮压路机按纵向15cm间隔逐步错轮跨越纵向接缝进行压实。
5.加强施工范围交通安全管理
(1)、要提高施工人员安全生产责任意识,确保施工时人员的鲜明标志服帽,施工期要有专职安全员,全面负责养护施工安全监管工作,杜绝非生产人员、车辆进出施工区域。
(2)、要严格设置道路施工标志和各种警示导标,规范施工车辆作业程序,车辆施工时必须开启警示灯,加强施工现场交通疏导,确保养护施工作业的安全有序进行。
6.总结
加强公路养护和保护,充分发挥现有公路基础设施的使用效率,勤俭节约,充分认识到修理工程项目具有投资小、施工期短等特点,所以在今后的施工作业中,需不断总结教训经验,确保养护修理工程质量,来提高公路修理的整体服务水平。
参考文献
[1]江玮,汪余波.浅谈公路沥青路面施工技术[J].科技资讯,2010,(27).
[2]季卫华.浅谈公路施工中沥青路面的施工技术[J].科技创新导报,2011,(02).
【关键词】 公路;施工;沥青路面;施工技术
1.影响沥青路面整体质量的相关因素分析
1.1 建设施工的材料因素
在建设沥青路面过程中,沥青路面质量能否得到有效保障,与所用建设材料的质量息息相关,这就要求材料一关要把控好,保证其符合标准。
1.2 建设施工人员的综合素质
沥青路面施工建设中,施工队伍的质量与建设质量关系紧密。素质较低的施工团队会要求松懈,总会出现施工操作不规范,施工方法不正确这一类问题,这就给整个工程建设埋下了不安定因素。
1.3 施工的方法和手段
沥青路面是一个不但能够实现营运目的,还能满足车主对于舒适行车的要求的工程实体,是设计思想与意图的完整体现。在这之中,施工技术对于整个路面施工建设至关重要。
2.提高公路施工中沥青路面质量的具体施工技术
2.1 施工前的准备工作
为了在加强施工效率,减少工期的同时,切实保障施工建设质量,施工前期的准备工作至关重要。在材料采购方面,各施工所需的原材料及其具体标准,数量等信息都要完善。与此同时,要确保施工前准备工作的科学性。在建筑工程中,由于建材的标准,规格都存在着差异,即使是同一种规格的建设材料也可以由不同的生产厂家进行生产,进而就使得相关的价格也不同,从而导致建材的质量不能确保。鉴于此,在准备材料的采购过程中,就要对各家进行比较,在保障材料价格低廉的同时,选择信誉较好的厂家合作,从而确保产品质量。2.2 混合料的配合比技术
沥青路面建设中,试验其所用混合料是至关重要的一环。不仅要保证搅拌的时间以及温度合格,还要确认工艺技术,为了保障沥青使用量为最佳,还要检验设计配合比与混合料的压实性。从而,供料比在精确的调整之后达到平衡。这之后,进行马歇尔和抽屉试验,在拌合机调试正常的基础上,取出两项试验的结果并对比取样实验结果,查看沥青含量,混合料配比等是否符合马歇尔设计。
2.3 沥青混合料的拌合
沥青混合料的拌和是在规定的沥青混合料拌制场进行的,在拌合的过程中,需要控制沥青混合料的拌制时间、拌制温度以及拌制比例。拌和时沥青的拌制温度一般控制在 160~170℃之间,矿料的拌制温度一般控制在 175~190℃之间,而混合料的拌制温度则以 155~170℃为好。沥青混凝土拌制场地产量一般控制在 240t/h 以上。
2.4 沥青混合料的运输
沥青混合料属性是非常易变的,这就要求一旦沥青材料完成混合搅拌工序,就务必保管妥当并在第一时间投入到建设施工中。由此可见,沥青混合料的运输工作极为重要。第一,预留出一定的时间。施工建设进度是制约车辆运输的一大因素,所以施工进度是一个参考量,在这之前便要留有余地,以便灵活应对突发状况。第二,为了防止不同材料粘连的情况发生,及时清理运输车辆是极为重要的。第三,确保运输车辆行驶平稳,保护液的涂抹工作也要到位。
2.5 摊铺与碾压技术
沥青路面是否平整,是否能有效的抗击病害与摊铺及碾压工作是否到位密不可分。要根据搅拌机产量,摊铺宽度、压实厚度,结合相应的环境状况,来选择摊铺运行速度与机械型号。一般情况下,在一分钟内,2-6 米的行进速度最为到位。摊铺的行进速度,一旦确定就轻易进行更改,碾压时也要保障其均匀,平缓,尽可能一次成功。在整个沥青路面的施工建设环节中,碾压是重中之重的步骤,处于至关重要的地位,这就对压实机的质量提出了要求,必须保障压实功能。为了确保碾压的质量与效率,提高碾压速度后,碾压次数也必须经过严密的考虑。
2.6 沥青现场质量和温度的控制
沥青路面的质量问题突出表现在沥青路面容易出现断痕,车辆在行驶的过程中会出现颠簸继而造成车祸。鉴于此,工程建设阶段,在确保沥青配合比正确的之后,还要保证其温度正常。一旦室外施工建设的温度过高,沥青属性被改变,整个工程的质量也就无法保障。因此,需要聘用具有一定施工建设经验的技术员工,严格控制好沥青的配合比,并要对沥青材料的使用进行全面的监控和处理。
2.7 接缝处理
在公路建设中,整个公路的舒适性与外观都极大程度上受到接缝处理质量的影响,由此可见接缝处理的重要性。横向接缝与纵向接缝是接缝处理的两大方面。首先,横向接缝方面:(1)选用 3 米的靠尺进行公路平整度的测量。(2)质量问题通过人工清除。(3)沥青涂抹,确保下一次接缝处理重叠于已铺层 5-10 毫米处,进而进行混合材料的涂抹工作。若有未压实或坍塌的问题出现,就要在切割机凿除的基础上进行涂刷沥青混凝土。而在纵向接缝方面:便可使用两台摊铺机同时作业,采用梯队联合摊铺手段。在施工前,应先预留出 1-2 分米不压实,此种方法就可以保证摊铺层有 5-10 厘米的重叠,从而就可以通过热接缝法来跨接碾压,以达到消除缝隙的目的。
3.沥青路面质量控制方法
3.1施工材料和设备的检查
主要包括施工材料的选购、检测和质量控制,机械设备检查。施工材料主要包括施工所需的沥青、机制砂、矿粉、石屑等材料,在选购过程中应当做好检验工作保证其质量可靠,性能可靠。在材料进入沥青拌和站或者铺设使用时时,需要找专人再次做好质量检验工作,防止施工现场复杂性导致的质量问题。机械设备主要有运输设备、拌和设备、碾压设备、摊铺设备等等,在设备的使用之前,需要对设备的功能和配件的完整性做好检查,确保其处于最佳状态,避免故障的发生,进而提高沥青路面的施工效率和质量。
3.2施工技术手段:主要是沥青的选择,摊铺、碾压、压实、接缝处理施工过程需要注意的问题。施工中,要根据公路路面的施工条件、道路工艺、路面结构、石料酸碱度等现实情况选择所需的沥青标号。在沥青的拌过程中,需要保证沥青合理的拌和时间、加热和出场温度,做好混合料的拌和工作;拌和后每班都需要有人抽样检验,保证拌和质量。摊铺时需要清扫公路上面杂物,保证基层路面的密实度和厚度,在摊铺前4-8h进行表面的透层沥青铺洒;摊铺过程注意平整度达到要求;多层摊铺时一般横缝错开1m左右,纵缝错开15cm左右。碾压过程中,需要保证碾压速度2km/h~4km/h之内,避免突然的停顿刹车或者急转弯,碾压轮要保持清洁;复压过程中,需要注意路面温度尽可能在100℃以上进行,终压后需要立马进行检查,发现没有完成目标的地方立马重新压实;当天成型的路面注意不得停放各种车辆或者杂物。切割机制作平接缝时需在混合料冷却却并未变硬时进行。
4.结束语
总而言之,现今的高速公路路面大多以沥青路面为主,沥青路面的提升与发展就至关重要。在这一机遇与挑战并存的时代,不仅要求施工全程得到监管,还要对工作者的施工技术与方法进行改良。为了保证沥青路面的正常使用,就必须对施工技术加以重视,务必要解决其中存在的问题。
参考文献
关键词:彩色沥青路面;施工技术;设计
在现今的公路建设中,为了在质量的基础上寻求公路的美观要求开始注重对彩色沥青路面的应用,在此条件下与彩色沥青路面相关的施工技术也在不断的发展及完善。目前在彩色沥青路面的应用中主要将其分为三个种类,彩色沥青路面、彩色水泥混凝土路面、环氧树脂类彩色超薄磨耗层,具体种类的选择需要根据公路路面的实际情况、建设区域及施工条件来进行选择,相应的其施工技术之间也有一定的区别,具体选用情况以实际施工为主。
一、施工特点及应用范围
1、成本效益最大化
在彩色沥青路面施工中可以取用当地的石料进行加工使用,并且所添加的沥青胶可以选用国产脱色类型,其实际的价格较为合理,并且在进行混合料的拌制上可以采用加工厂加工的形式,这样可以有效的减少路面施工工期,提高施工效率。
2、保证路面施工质量
选择适当的施工技术可以优化彩色沥青路面施工流程,并简化相应的操作工序,提高施工技术的可行性,进而保证路面成品可以满足相关的质量标准及使用要求。
3、应用范围
彩色沥青路面改变了原有的黑白两色道路情况,其可以有效的提升道路环境美观程度,并展示城市的特色。根据彩色沥青路面的特点,其主要应用的范围集中在隧道、景区、广场等使用要求较高的高等级道路路段,以此来改善道路环境。
二、彩色沥青路面色彩要求
彩色沥青路面的色彩应以突出功能为主,并与周边建筑、环境、绿化与景观的主色调及色彩协调。室外彩色沥青路面宜选择暗色调,室内彩色沥青路面宜选择亮色调。彩色沥青路面除特定的区域和图案,应选择亚光类颜色,避免长时间对眼睛造成疲劳。彩色沥青路面宜选择红色、绿色、黄色等明显区别于普通沥青路面的颜色。各种色系根据不同的使用区域可以选择不同的色相。车行道彩色沥青路面宜选红色或绿色;非机动车道宜选红色、绿色或黄色;高速公路各出、入口需醒目提示的叉道罩面、道路交叉口需醒目提示的罩面宜采用黄色。彩色沥青路面使用的颜料应为遮盖力强的无机颜料,拌和施工温度范围内不反应,路面在长期太阳光照射下不分解。
三、彩色沥青路面结构
彩色沥青路面结构应由彩色沥青上面层、普通r青或水泥混凝土中及下面层、基层、垫层和路基组成。彩色沥青路面的结构设计应符合现行行业标准《城镇道路路面设计规范》(CJJ169)或《公路沥青路面设计规范》(JTGD50)的规定。特别对于交叉口、公交车停靠站、交通减速区及长大纵坡路段,设置彩色沥青路面时,应重点检验是否满足抗剪指标。对于结构设计的参数,彩色沥青技术指标是按照石油沥青标准来调配的,彩色沥青混合料设计参数与对应的沥青混合料参数一致。车行道彩色沥青混合料面层厚度宜为2.5cm―4.0cm,非机动车道(包括人行道)彩色沥青混合料厚度路面宜为2.0cm―3.0cm。
四、彩色沥青路面材料
彩色沥青混合料是由浅色沥青结合料、集料、颜料等原材料经加热拌和而形成的特殊沥青混合料,其中结合料、集料和颜料的技术性能直接影响彩色沥青混合料的路用性能及色彩。彩色微表处(彩色稀浆封层)采用适当级配的集料、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与彩色改性乳化沥青(彩色乳化沥青)、颜料、外掺剂和水按一定比例拌和而成的彩色稀浆混合料,使用专用机械将其均匀地摊铺在路面上形成的彩色沥青封层。彩色沥青包括普通彩色沥青、彩色改性沥青、彩色乳化沥青与彩色改性乳化沥青等。当铺筑红色沥青路面时,可选择花岗岩、安山岩、石灰岩等石料。当采购彩色碎石料有困难时,应采用浅色或淡色的碎石和石屑,不能使用黑色或深灰色的碎石料,因为黑色或深灰色的碎石料会影响路面的色彩。集料力学性质应满足现行的技术标准。颜料是彩色沥青路面色彩的来源,因此必须重视颜料的选择。目前颜料主要有无机颜料和有机颜料两种。有机颜料色彩鲜艳,但是价格昂贵、耐久性差。无机颜料价格便宜,耐光、热老化能力强,在长期使用下不易褪色。彩色沥青路面用颜料在长期紫外线照射下应不褪色,且不溶于水,易于在彩色沥青胶结料中分散,并具有优良耐候性。颜料宜选用无机颜料。红色无机颜料中氧化铁红颜料是价格最低、应用最为广泛的颜料,具有良好的耐光老化和耐酸碱腐蚀能力。颜料可替代矿粉作为填料使用。颜料的用量可根据实际工程需要调整,宜为彩色沥青混合料重量的1.5%―2.5%。彩色混合料用于铺面表层,对于铺筑于车行道的彩色混合料,其级配可采用热拌沥青混合料中的AC-16、AC-13、SMA-10、SMA-13、OGFC-10或OGFC-13;铺筑于人行道、广场,可采用AC-5、AC-10或OGFC-13。彩色沥青混合料路面混合料的矿料级配范围应符合现行规范的要求。采用马歇尔试验方法进行彩色沥青混合料配合比设计,路用性能参照现行规范的要求。
五、彩色沥青路面施工彩色沥青混合料的拌制方法与技术要求
在生产彩色沥青混合料之前,应将拌缸清洗干净,胶结料输送管线应另行设置,以防止原有黑色沥青污染。为使颜料分布均匀,应合理确定拌和时间。拌和时间一般要比普通沥青混合料增加10s~15s。具体拌制时间如下:干拌时间不得少于10s,喷入沥青、加入矿粉后搅拌不得少于45s。即每拌总拌和时间不得少于55s。出料后应及时检查材料颜色的均匀性。严格控制拌和温度和拌和时间。每盘料拌和温度差异小于5℃,拌和时间差异小于3s。热拌彩色沥青混合料路面摊铺除应满足普通沥青路面施工技术规范外,还应满足以下要求:第一,在摊铺之前应将摊铺机清理干净,防止原有黑色沥青的污染。第二,彩色铺面的下承面应清洁平整,摊铺彩色沥青混合料前洒布浅色胶结料配制的稀释油作为粘层油。第三,在摊铺过程中如有严重污染、离析、色彩差异较大的混合料,应清除。第四,采用10~12t光轮压路机压实,碾压前将压路机光轮擦洗干净。
以上从彩色沥青路面的实际情况为立足点,简单的分析了其在设计过程、施工过程所需要注意的相关施工技术,通过技术的使用来保证彩色沥青路面的整体结构、功能、质量都可以达到规定的要求。目前在施工中普通的沥青路面及彩色沥青路面之间应用的技术具有一定的差异性,以上对其在施工中应用的关键技术进行了分析,其具体的施工技术还需不断的从过往经验中积累及总结技术要点,以此来保证彩色沥青路面施工的过程中技术可以高效的应用,进而提高施工效率。
参考文献:
[1] 许志凌.彩色沥青路面施工技术在公路中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2012(3).
混凝土的施工优势和特点。
关键词:温拌沥青混凝土 施工技术
温拌沥青混凝土技术适用于高等级公路、运输主干线道路沥青路面铺筑,特别适用于长大隧道沥青路面施工、超薄沥青路面施工、人口密集城镇沥青路面施工、废轮胎橡胶沥青路面施工以及低温条件下的沥青路面施工。
1对温拌沥青原材料的具体要求
1)表面活性型温拌原材料。a.Evotherm是代表性的产品,能降低拌和所需的温度,拌和温度降低至90℃~120℃,碾压温度可降到80℃,优异的抗水损害性能,可达80%以上,抗车辙能力比传统的提高50%~100%。b.在施工中的拌和设备与工艺流程通热拌相同,但温度比热拌显著下降30℃以上,既节能又环保,也减轻材料老化的要求。c.在施工过程中,加入温拌添加剂后不得产生有毒有害气体。
2)沥青的要求。技术指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》的要求,使用前对沥青各项指标进行测试。
3)集料的要求。主要是各项技术指标和性能的检验,满足规范要求,采用的细集料应干净、坚固,并略带有棱角的颗粒,无黏土或少有泥土、粉土或其他有害物质的松散颗粒材料。
2温拌沥青路面的配合比设计
根据《沥青路面施工规范》的相关级配要求,根据原材料的筛分结果,确定各热料仓和矿粉等各种材料的配合比例,计算出矿粉混合料合成毛体积的相对密度。
(1)生产配合比
经过沥青拌和站热料仓筛分取样确定SMA-16各仓比例如下,4#仓∶3#仓∶2#仓∶1#仓∶矿粉∶消石灰=32∶28∶11∶19∶8∶2,油石比5.7%,经过冷料带调整,该比例满足各仓供应水平,拌和站可以连续均衡生产,不产生溢料现象。
(2)配合比结果比对
温拌沥青混合料的配合比设计仍遵从《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)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,级配要求与最佳沥青用量的确定和热拌沥青混合料一致。添加剂掺量为沥青质量的1/9。以我们项目的NP-3000型沥青拌和站为例,每拌和一盘温拌剂用量=3000kg×5.7%×1/9=19kg;调整添加设备的喷射时间为8.4s时满足添加计量要求。
3拌和设备安装改造
温拌剂添加设备安装见图。
(1)喷洒杆安装
为了保证分散剂顺利地喷洒在沥青上,避免与石料的直接接触,分散剂喷头方向应与沥青喷头方向相匹配,另外,喷头安装高度应该不低于沥青喷头的高度。同时要调整喷射时的角度为70°,使得温拌剂第一时间与沥青混合。
(2)电路、气路安装及添加剂标定
厂家提供了专业的添加设备及专用的控制开关电路,使温拌剂的添加、计量完全自动化、机械化,拌和时只要保证添加剂的原材料足够用即可,并且厂家有专业的技术人员为我们指导工作,使得设备安
装调试生产等环节顺利进行。
4温拌混合料拌和
4.1热料仓配比、下料顺序确认及拌和顺序
根据目标配合比,取热料进行热料仓配比设计。同时,确认拌和楼加料程序。矿粉采用后加法,温拌浓缩液与沥青质量比5∶95,温拌浓缩液在沥青开始喷洒后延时3s开始喷入,喷入时间宜控制在8~10s以内,且必须保证在沥青喷洒结束之前完成浓缩液的喷洒,在沥青喷洒结束后延后6s添加矿粉,避免在水蒸气排出时添加矿粉,影响矿粉计量精度、减少矿粉损失和减少矿粉堵塞概率,室内外实践证明,后添加完全不影响温拌料的裹覆性及质量。
4.2温拌沥青混合料的拌和
(1)单盘料拌和周期不低于60s,其中干拌3s,喷沥青和浓缩液控制在10s,然后湿拌6s添加矿粉,再继续湿拌32s,加上开关门放料时间7s,每一盘拌和周期为58s,同时必须保证温拌沥青混合料无花白料为止。否则适当调整拌和时间和拌和工艺。
(2)拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,施工开盘头三车混合料控制温度比热拌混合料出料温度低10~20℃,以后逐步降低到比热拌低30℃。
注意:因为环境温度较低,因此混合料出料温度有所提高,如果环境温度在10℃以上,出料温度一般在135~140℃左右。
5沥青混合料的运输
考虑到环境温度较低施工,温拌料降温速度较快,因此,温拌料运输的时候运输车的保温措施一定要做好,运输车顶部除了盖油布外,另外加盖1层棉被。
运输过程中应注意以下事项:
(1)采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。
(2)拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分几堆装料,以减少粗细集料的分离。
(3)沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应有足够的运料车等候卸料。
6沥青混合料的摊铺
(1)正常摊铺部分,一般不用人工整修。对于边缘和伸缩缝位置有人工(过度)凿除的部分,跨缝作业和摊铺边缘不能避免人工作业时,要求适当多预留松铺厚度。
(2)螺旋布料器内的混合料表面略高于螺旋布料器2/3为度,使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致,避免摊铺层出现离析现象。
(3)检测松铺厚度是否符合规定,以便随时进行调整。摊铺前熨平板应预热至100℃。摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入粒料将铺面拉出条痕。
7沥青混合料的碾压
(1)总体原则为紧跟、慢压,注重于胶轮的压实以及钢轮的振动压实。说明:整个施工过程试验室全程监控;同时施工拌和过程的沥青温度在165℃以上,拌和时间由原来的干拌15s调整到14s;湿拌由50s调整到47s。温拌剂的添加时间与沥青共同加入,添加剂量为沥青的5%。
问题:由于拌和站的设备特点,想把沥青混合料出厂温度均匀稳定降低到160℃左右有些困难,并且会伴随着出现许多溢料,影响施工效率。故平时的出料温度都在165℃左右甚至更高些。
(2)根据混合料的级配类型,选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度,初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。
8温拌沥青混合料的优势和特点
(1)通过对某隧道的温拌沥青施工的工艺参数调整,施工方法的确定,以及现场施工环境的检测,试验数据的整理和总结。使得温拌沥青混凝土能在长隧道及特长隧道的施工中发挥极大的施工优势。
①施工中温拌超薄层施工温度比热拌低40℃左右,温度下降速度减缓为热拌的一半以下,为压实等操作赢得了时间。
②温拌超薄层施工接缝更加容易,易于分幅摊铺,保障超薄面层的有效实施。温拌混合料更适应手工操作,特别适合于集中应对摊铺前后发现的修补等下承层不均匀性问题。
(2)温拌沥青技术,适合于较低的隧道路表温度的压实工况。
①适应潮湿施工作业环境,更短的作业时间,减少施工对交通的干扰。
②厂拌热再生混合料采用温拌技术要求的拌和温度较低,不会造成胶结材料的进一步老化。
关键词:同步沥青碎石封层;预防性养护;质量控制
Abstract: To adopt synchronous pavement surface technology, take the preventive maintenance to the S309 line Kang Jiaya Linxia section two highway, this paper study the construction quality control methods and objectives, and further analysis the promote using.Key words: synchronization asphalt gravel seal coat; preventive maintenance; quality control
中图分类号:U418文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02
中图分类号:U418文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02
0前言
沥青碎石封层是沥青路面结构内一种常用的结构层,一般用于基层顶面或上面层顶面,也有用于中面层顶面的。按其在结构中的位置可分为上封层和下封层。近几年来,随着同步沥青碎石封层车的国产化进程加速,同步沥青碎石封层技术得到了越来越广泛的应用,特别是高粘度改性沥青、改性乳化沥青同步碎石封层以其良好的防水效果和防裂效果,在二级和二级以下公路的预防性养护中得到了越来越广泛的应用。
1同步沥青碎石封层技术特点同步沥青碎石封层技术是利用专门的施工设备――同步碎石封层机,将高温沥青(热改性沥青的喷洒温度应达到 170℃以上)或乳化沥青(喷洒温度20℃以上)与洁净干燥的同等粒径石料在极短间隔内撒布在路面上,并完成碾压,保证沥青与石料在最短的时间内进行结合,并在外荷载的作用不断形成强度。通常该温度下的沥青结合料流动性很好,通过流体沥青的表面张力,使热沥青沿石料表面向上爬升高度约为石料高度的2/3,并在石料表面形成一个半月面,使石料被沥青裹覆的面积达到 70%,保证了沥青与石料间足够的结合强度,防止骨料流失。最后通过轮胎压路机碾压形成单层沥青碎石层,主要作为路面表处封层使用。同步沥青碎石封层技术主要有以下几个优点: (1)首层洒布的乳化沥青或热沥青渗入原路面微裂缝中,起着很好的封缝作用。 (2)同步碎石封层具有一定厚度的沥青膜,其整体力学特征是柔性的,能增加路面抗裂性能、治理路面网(龟)裂、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能,同步碎石封层用于道路预防性养护可延长路面使用寿命。 (3)同步碎石封层可以大大提高原路面的摩擦系数,即增加路面防滑性能。 (4)同步碎石封层工序简单、施工速度快,可即时限速开放交通。 (5)从施工费用及长期使用效果来看,其性价比明显优于其他表处方法,从而大大降低道路的维修成本。
2同步沥青碎石封层在S309线康临二级公路预防性养护中的应用 甘肃省从2010年开始在二级公路的预防性养护中采用同步碎石封层,临夏公路总段与2010年在S309线康临二级公路预防性养护中,承担了兰州至大河家段16.3公里的同步碎石施工任务,S309二级公路起止兰州,终点为大河家,是甘肃省南部地区与省会兰州地区经济交流的主要纽带,临夏公路总段管养的康家崖至临夏段日均交通量为5700辆,且都以重型货车为主,路面主要病害包括:纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、块状裂缝、坑槽、沉陷、推移及拥包等。此次同步碎石施工,大大提高了病害路段的封水效果和防反射裂缝的功能,通过近一年的运行,翻浆、沉陷、网裂等病害比去年有了明显降低,见图1、图2、图3所示。本文主要介绍此次施工中总结的施工技术和施工质量控制方法。
图1原路面病害
图2施工后一月
图3碎石封层实施后一年的路面
2.1 材料要求 (1)沥青粘结料:对适用沥青没有特别严格的要求。可以使用的结合料包括普通热沥青、聚合物改性沥青、乳化沥青、聚合物改性乳化沥青、煤油稀释沥青等,S309线康临二级公路施工的同步碎石封层采用了 SBS改性沥青和改性乳化沥青,SBS改性沥青同步碎石封层的沥青用量为1.6~2.2 kg/m2,改性乳化沥青同步碎石封层的沥青用量为1.3 ~1.8 kg/m2。结合料的技术指标要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求。 (2)集料:集料采用粒径为10mm的单粒径石灰岩碎石,它应具有良好的颗粒形状,且洁净、干燥、无风化、无杂质,压碎值不小于20,粘附性不低于四级。S309线康临二级公路采用10mm单粒径石灰岩碎石,为了提高沥青对碎石的粘附性,对碎石用煤油稀释沥青进行了预裹覆(见图4),煤油稀释沥青的用量为0.3%,碎石用量为满铺面积的130%,约 12kg/m2 。
图4煤油稀释沥青预裹覆碎石
2.2 工艺要求 (1)实施同步碎石封层前,对原路面的翻浆、沉陷、龟裂、拥抱、车辙等病害要彻底进行处治、补油;若有其他污染或杂物应进行冲洗或清扫,路面要绝对清洁,当用水冲洗时,应待表面完全干燥后才可进行同步碎石封层的施工。 (2)在施工现场,将装好料的同步碎石封层车开至施工起点。操作手调整好各个系统的工作参数,然后指挥驾驶员沿预先设置的控制线起步,行驶速度应控制在5~8km/h左右;打开各料门控制开关,使沥青喷出,同时均匀撒布碎石。改性沥青(或普通热沥青)洒布量参数一旦设定,同步碎石封层车的控制系统就会根据车速自动调节沥青流量,使洒布量控制在设定值。碎石撒布量应根据现场试验进行检测,通过控制车速来调整撒布量,通常在正式施工前应作一段试验路段,等各项参数调好后,再进行大面积施工(见图5、图6)。
图5装料 图6碎石封层施工
(3)碾压:在沥青和碎石同步洒布完成后,可进行碾压,采用轻型轮胎压路机稳压4-6遍,控制碾压速度为 2~3km/h,使单粒径碎石牢固嵌入沥青中(见图7、图8)。
图7碎石封层施工图8轮式压路机碾压(4)养护:同步碎石封层铺筑后,应封闭交通1小时左右,开放交通后,控制车辆车速不得超过30km/h(见图9、图10)。
图9实施碎石封层后的路面 图10 实施碎石封层后的路面
2.3 施工注意事项 (1)为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜,必须保证改性沥青洒布温度在170℃以上,乳化沥青洒布温度不低于20℃;(2)施工时气温不得低于20℃,大风、浓雾或雨天不得施工; (3)同步碎石封层车应以适宜的速度匀速行驶,在此前提下确保石料和沥青两者的撒布率必须匹配,并通过调整喷嘴高度使得沥青膜厚度适宜和均匀; (4)沥青和碎石洒布后,应立即进行人工修补或补撒,修补的重点是起点、终点、纵向接缝、过厚、过薄或不平处; (5)派专人手持扫帚紧跟同步碎石封层车,及时把超出摊铺宽度(沥青洒布宽度)外的碎石扫到摊铺宽度内,或设置挡板防止碎石超出摊铺宽度,并将有重叠的个别碎石扫除; (6)当同步碎石封层车上任何一种料用完时,应立即关闭所有材料输送的控制开关。查对材料剩余量,校核洒料用量的准确性。 2.4 现场施工控制和检测 目前规范没有相关封层的检测指标和检测方法,根据设计意图,以及改性沥青同步碎石封层的防水防裂的功能特点,拟定以下的检测标准 : (1)改性沥青,每批分别按照规范根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)检测其技术指标。每次取样试验的分析结果,应及时提交监理工程师审查。对现场制作的改性沥青,取样后应立即灌制试样进行试验,不得在冷却后重新加热或用室内改性沥青制作机械加工后再进行试验。 (2)每批集料进场前,均应根据《公路沥青路面施工技术规范》所示技术指标进行取样检验。并将分析结果及时提交监理工程师审查。 (3)SBS改性沥青洒布应均匀,无漏洒及油层过厚现象。且必须对两旁结构物或设施采取覆盖措施,以防污染。 (4)同步碎石封层的单粒径碎石撒布应保证均匀,不重叠、不漏撒。
3结 语 同步碎石封层不但具有良好的防水效果,而且还改善了路面的低温抗裂性与延缓反射裂缝的能力,同步碎石封层将高温沥青与洁净干燥的均匀石料几乎同时喷洒在路面上,保证了沥青与石料在最短的时间内完成结合,保证了沥青与石料有足够的结合强度。同时,同步碎石封层技术简单、迅速,提高工作效率;可以节省材料、设备成本,降低工程造价,性价比高,大大提高沥青路面的防水、抗裂性能,有十分重要的推广意义。 参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准《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,2004.
[2] 中华人民共和国行业标准《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004).北京:人民交通出版社,2004.
[3] 中华人民共和国行业标准《公路沥青路面预防性养护技术指南》湖北省公路管理局2007年12月. 北京:人民交通出版社,2004.