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高粘度改性沥青+单粒径碎石应力吸收层施工技术探析

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摘要:

结合武汉市黄浦大街至金桥大道快速通道工程中L32联大跨度(100m+150m+100m)钢箱梁桥面铺装施工技术,本段桥面铺装为6cm高韧性轻质混凝土+1cm高粘度改性沥青应力吸收层+4cm高粘度性沥青混合料SMA-13。本论文主要就应力吸收层(高粘度改性沥青+单粒径碎石)的施工技术进行论述。

关键词:SBS高粘度改性沥青、单粒径碎石、应力吸收层、同步施工

中图分类号:TU74文献标识码: A

应力吸收层具有抗反射裂缝、抗水损坏、增加层间粘结等作用[1]。本段钢箱梁跨度大,对桥面铺装要求高,本段工程应力吸收层采用一种特殊的沥青加铺碎石结构,使用高粘高弹改性沥青作为胶结材料制备而成,其拉拔强度满足《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ 139-2010)的要求[2],组合结构疲劳破坏次数大于200万次,具有粘结、应力吸收等多种功能。

1 原材料及设备

1.1 高粘度改性沥青

应力吸收层在施工前,需作好对材料各项检验工作。

SBS高粘高弹改沥青技术指标满足下表要求。

测度项目 单位 要求

针入度(25℃,100g,5s) 0.1mm ≥40

延度(5cm/min,15℃) cm ≥50

软化点 ℃ ≥90

60℃粘度 Pa.s ≥60000

闪点 ℃ ≥260

粘韧性(25℃) N.m ≥20

韧性(25℃) N.m ≥15

SBS高粘度改性沥青,是以SBS和A级道路石油沥青为主体,添加多种高聚物增粘剂,利用胶体磨高速碾磨分散技术,将SBS磨细至微米级,最终形成稳定的改性沥青胶结料。作为特种沥青材料,其具有优良的高低温性能、抗紫外老化、良好的粘结力等一系列性能,可广泛用于开级配、降噪、排水型沥青路面(OGFC)和桥面防水粘结层等方面。

在使用沥青前,沥青应保持低温存放,使用前迅速将沥青温度升至190℃,并将其直接注入沥青碎石洒铺车前方的沥青灌中,在沥青碎石同步洒铺车中沥青加热温度不应超过200℃。

1.2 单粒径碎石

本应力吸收层用碎石为9.5-13.2mm玄武岩碎石,碎石集料的取用应保证均匀稳定。为保证石料的清洁,碎石在撒布前,需经过搅拌机热料仓烘烤和吸尘处理,粉尘含量应小于1%。

1.3 摊铺设备选用

粘结应力吸收层的洒铺采用沥青碎石同步封层车。该设备沥青储存罐内设有强力搅拌设备,沥青喷嘴以及石料出口设有单独阀门,可以调节洒铺宽度,洒铺速度以及洒铺量。应力吸收层碾压采用30T胶轮压路机。

2 高粘度改性沥青应力吸收层施工技术

高弹性改性沥青应力吸收层的应用机理就是吸收和分散应力、防止裂缝反射到面层,不仅可以防止基层裂缝的反射,还可以防止雨水渗入基层,延长沥青路面的使用寿命。

高粘度改性沥青应力吸收层施工工艺为下承层清理+试验段洒布+沥青碎石撒布+碾压

2.1下承层清理

应力吸收层下承层为高韧性轻质混凝土,为加强混凝土与沥青混凝土间的粘结力,下承层混凝土用精铣刨机铣刨5mm,去除混凝土表面浮浆,对局部边角铣刨机无法施工位置,需用人工对浮浆进行凿除。

铣刨完成后,先用人工清扫大颗粒的骨料,再用扫地王对桥面全幅清洗,最后用高压洒水车进行冲洗。在应力吸收层施工前,用森林灭火器,对桥面浮灰进行吹净,并且不得有明水。桥面清洁度需达到《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的相关指标要求[3]。

2.2 试验段试洒

试验段施工主要目的为确定同步封层车的性能,沥青及碎石相关技术参数,撒布车行驶速度,根据撒布量,确定出相关量化技术参数,为后续大面积施工作准备。

粘接应力吸收层在桥面正式撒铺施工前应做试铺段,由于JL32联总共长度只有350米,对铺装结构要求高,试验段如果不成功,返工影响桥面铺装的质量及工期。试铺段施工设在非正式桥面的水泥混凝土路面上进行,试铺段长度为60米,宽为3.5m,通过试铺段调整沥青碎石同步洒布车的行车速度、喷油嘴的喷油大小等使撒铺量满足设计的要求。

试验段洒布完成后需对试验段施工进行总结,得出的技术数据指导后期大面积施工。

2.3 高粘度改性沥青及碎石同步施工

(1)沥青及碎石撒布量

高粘度改性沥青洒布量以1.8-2.2kg/m2控制,碎石覆盖率应超过90%。为防止面层沥青混凝土施工出现翻油,改性沥青尽量按下线控制。

(2)洒铺工艺

粘结应力吸收层在洒铺过程中应保证沥青及碎石洒铺均匀,洒铺车洒铺速度不应过快,洒铺宽度不宜超过3.5米,搭接处宽度控制在5cm以内为宜,并同时撒布9.5-13.2mm的碎石,覆盖率应超过90%。根据试验段施工技术参数,施工前调节好沥青的加热温度、沥青与碎石的洒布流量,参数固定后不得随意调整。碎石在沥青洒铺后会立即洒铺,碎石洒铺应保证均匀不散失,洒铺车后应配备工人,对碎石空缺处以及洒铺不均处进行及时的补洒与清扫工作。

(3)碾压

等温度降低后,用30T轮胎压路机进行碾压,碾压遍数为2-3遍,碾压交叉1/2轮宽。碾压速度3-5km/h,碾压速度不宜过快,压路机应保持与洒铺车近似的速度匀速碾压,不得随便加速、减速以及调头。

碾压完成后,及时封闭交通,避免二次污染。

3结束语

应力吸收层在桥梁铺装施工过程中,目前广泛使用,但对于大跨度钢箱梁铺装时,对应力吸收层要求更高。2011年在武汉市金桥大道快速通道工程中成功应用,并且到目前未发生任何沥青反射裂缝。通过本工程,全面研究和总结了高粘高弹应力吸收层的成套施工技术,包括技术特点,适用范围、材料与设备、工艺流程、质量控制指标及方法,可供今后在大跨度钢箱梁桥面铺装工程参考。

参考文献

[1] 刘建辉,郑健龙.CRC+AC复合式沥青路面层间界面粘结层高剪强度试验研究[J].中外公路,2007,27(4)

[2] CJJ 139-2010 城市桥梁桥面防水工程技术规程[S]. 中华人民共和国住房和城乡建设部,2010

[3] JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].中华人民共和国交通部,2004