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温拌沥青混合料超薄罩面应用技术研究

时间:2021-09-06 08:32:31

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温拌沥青混合料超薄罩面应用技术研究

摘要

为研究温拌沥青混合料薄层罩面施工技术,依托某实际工程,优化原材料的选取,总结施工技术要点,并探究实验路段的实际施工效果。温拌薄层罩面技术能有效降低施工过程中的温度,减少有害气体的排放,同时对原路面抗滑性能及密水性能有显著提升,是未来路面维修技术的发展趋势。

关键词:温拌沥青;超薄层罩面;拌和;运输

0 引言

近年来,我国高速公路网建设逐步完善,高速公路里程飞速增长,以半刚性基层为主的沥青路面结构形式暴露出大量问题,车辙、裂缝等早期病害破坏严重。如何提高路面养护技术,减少高速公路大修,延长路面使用寿命称为道路科研工作者关注的重点。近年来新发展的温拌技术能有效解决上述问题,其在沥青混合料中使用一种调和沥青,降低施工温度,减少生产能耗与二氧化碳等温室气体的排放,提高施工的和易性。因此,将温拌技术与薄层罩面技术相结合既能达到环保需求,也可快速修复旧路病害,是未来高速公路维修的发展趋势[1]。本文依托某实际工程,阐述温拌沥青混合料罩面施工技术要点,以期为类似工程提供借鉴与指导。

1 工程概况

某高速公路全长36.15km,道路设计标准为双向六车道,设计时速120km/h,面层采用温拌沥青混合料技术,在K50+200—K50+300桩号范围内铺筑100m长试验段。薄层罩面厚度仅为2.5cm,路幅宽度11.5m。

2 原材料

2.1 沥青

选用PG76—22 SBS改性沥青,其检测指标见表1。

2.2粗集料

粗集料选用石质坚硬、清洁、近似立方体的5~10mm玄武岩,其技术指标检测结果见表2。

2.3 细集料

细集料选用坚硬、干燥、无杂质的0~5mm石灰岩,其技术指标检测结果见表3。

2.4 矿粉

矿粉选用经石灰岩集料磨细制得,需要满足干燥、洁净的要求,相关技术指标检测结果见表4。

2.5 温拌剂

为确保超薄温拌磨耗层的压实效果,节约能源及改善施工环境,需在沥青混凝土中添加温拌剂,严格控制混合料碾压时间,减少温度的损失。故本文选用DAT—F6型温拌剂,其技术指标检测见表5。

2.6 配合比设计

基于CAVF设计法,温拌沥青超薄磨耗层UTA—10级配见表6,目标空隙率为4.5%,油石比为5.5%。

3施工工艺

3.1拌和

基于《温拌添加剂喷洒设备操作指南》,采用美国产ASTEC—3000型间歇式沥青拌和机,在拌和缸中设置50~60cm排气口,并外接长度为1.5m左右,通风排气管的以便废气的排放与消散。根据配合比设计,确定拌和楼加料顺序。其中矿粉采用后加法,温拌添加剂与沥青的质量比为5:95。温拌添加剂在沥青开始喷洒后3~5s开始喷洒,喷洒时间间隔宜为10s左右,为避免水蒸气质量误差,减少矿粉堵塞率,矿粉在沥青喷洒结束后6s开始加入[2]。

3.2运输

采用40t自卸运输车,为减少粗细集料离析,拌和机向运输车装料时,自卸汽车应小幅前后移动,分多次装料。为减少温度离析,运输过程中需备有棉被覆盖在混合料表面,运抵现场时混合料温度应不低于135℃。

3.3摊铺

混合料摊铺前应清洁原路表面并喷洒黏层油,摊铺过程中应注意以下几点:

①在摊铺前0.5~1h前应预热熨平板并保持100℃以上。摊铺机就位后需用平板垫好,其厚度为混凝土压实厚度乘以松铺系数。此外,熨平板的横坡应与原路面一致,并用水准仪校准。

②熨平板装置应设有一定的振幅和频率以提高路面的初始压实度。

③摊铺机行进过程中需以缓慢、均匀、连续为原则,不得中途停顿与变速,其行进速度宜为2~3km/h,摊铺机行进10~15m后应及时检查混凝土的厚度、高程、横坡等指标以判断是否可以继续摊铺[3]。

3.4碾压

为提高路面的压实度及平整度,碾压工序应紧跟摊铺工序。为避免碾压时混凝土出现拥包病害,碾压机具的驱动轮应朝向摊铺机,碾压线路不得突然变向,压路机的启动与停止必须缓慢,不得紧急制动;在碾压过程中应及时向钢轮及钢轮上喷洒少量水或植物油以防混合料黏附;对于路幅边缘地带等大型碾压机具无法压实部分,应采用人工碾压以达到压实度与平整度的要求。

3.5接缝处理

对于横向接缝,采用垂直的横接缝。施工时沿垂直于中线切除端部,切面与底面需涂抹黏层油。摊铺时采用热料预接缝,人工整平后采用压路机进行横向碾压。碾压时压路机位于已压实的面层上,先压新铺层15cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混凝土一起碾压,再改为纵向碾压使之平顺和紧密。

对于纵向接缝,采用冷接方式,在切面与底面涂刷黏结油。摊铺时,用热料预热接缝,人工整平后用压路机进行纵向碾压。碾压时压路机位于已压实的面层上(侧道),先压新铺层15cm(此时新铺面层,纵向接缝和已经压好的面层成为一个整体进行碾压),然后逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混凝土一起碾压,再改为纵向碾压使之平顺紧密。

4应用效果

为检验温拌薄层罩面技术的实际应用效果,基于《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—),对施工完成后及开放交通20d后的试验路段中的20个观测点进行构造深度、摆值及渗水系数的检测,其结果见图1。

由图1可知,温拌薄层罩面技术对路面的抗滑性能及密水性能提高显著,其摆值和构造深度施工后较施工前有显著提升,渗水系数显著下降,开放交通20d后,虽略有下降,但总体耐久性能良好。

5结语

温拌技术与薄层罩面技术相结合既能达到环保需求,也可快速修复旧路病害,是未来高速公路维修的发展趋势。本文依托某实际工程,阐述温拌沥青混合料罩面施工技术要点,研究结果表明:温拌薄层罩面技术能有效降低施工过程中的温度,减少有害气体的排放,同时对原路面抗滑性能及密水性能有显著提升。

参考文献:

[1] 金康康. 高速公路沥青路面温拌薄层罩面技术研究[D]. 重庆:重庆交通大学,.

[2] 贺景宜. 温拌薄层罩面施工技术在高速公路沥青路面的应用[J]. 华东公路,(3):82-84.

[3] 崔晟东. 温拌薄层罩面在高速公路预防性养护工程中的应用[J]. 交通世界,(11):100-102.

来源:《交通世界》Z2期

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