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改性沥青路面施工研究

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【摘 要】本文主要是结合某改建公路实际情况,为了解决沥青面层高温稳定性、低温抗裂性和局部损坏问题,所采取的一系列施工注意事项和措施进行了分析。

【关键词】改性沥青;路面;施工

1 原路面结构

原行车道宽为9m,路面结构为20cm石灰土底基层+15cm水泥稳定碎石基层+4cm沥青碎石下面层+3cm沥青混凝土上面层。路肩采用宽为1.0m的加固路肩,结构为15cm灰土基层和2cm沥青表处。路两边各设0.5m宽、厚10cm的15号混凝土路边石。

2 改建后路面结构

改建后路面结构为16~34cm灰土底基层、20cm石灰粉煤灰碎石基层+4cm中粒式(AC-20I)沥青混凝土下面层+3cm细粒式(AC-13I)改性沥青混凝土。

3 改性沥青路面施工

3.1 改性沥青混合料组成设计

3.1.1 设计目标

为给汽车提供安全、经济、舒适的服务,并考虑汽车荷载作用及自然因素的影响.设计的改性沥青混合料必须满足在温度上具有相当的稳定性、耐久性、抗滑稳定性、抗疲劳特性及施工和易性。

3.1.2 混合料组成设计

(1)选用的材料

选用的材料需具备以下几个特点:

a)改性沥青 本次选用SBR改性沥青。即把丁苯橡胶粉碎后以2%的比例加入沥青中.制成改性沥青母体.使用时再以比例与普通沥青(AH-90)混合;

b)碎石10~13ram碎石的视密度为2.7069/cm3;

c)石屑视密度为2.6649/cm3;

d)砂视密度为2.6769/cm3;

e)矿粉视密度为2.7109/cm3。

(2)改性沥青混合料AC-13矿料组成设计

按照《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98)中对沥青混凝土AC-13矿质混合料要求的级配范围设计.根据筛分结果,计算组成材料配合比并调整配合比.确定各种材料用量10.3mm碎石:5mm碎石:砂:矿粉为43%:27%:25%:5%。

(3)确定加改性沥青用量

确定加改性沥青用量包括如下工作:

a)成型试件按照技术规范所推荐的沥青用量范围确定AC-13沥青混凝土的沥青用量为4.5~6.5%,选取5个沥青用量。与确定的矿质混合料制备试件.按照规范中所规定的两面各击50次成型。

b)计算理论密度,用检验所得的各种材料的视密度及确定的配合比.按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程的公式计算密度(如表1所示)。

c)测定物理――力学指标,将上述成型并放置24h的试件按照实验JTJ 052-2000中所提到的方法测定其视密度、稳定度、流值并计算空隙率、沥青饱和度等指标。

d)确定的最佳沥青用量,根据表1中的各式试验数据确定沥青用量与密度、空隙率、饱和度、稳定度及流值之间的相互关系.根据规范要求综合确定沥青额用量为5.25%.按5.25%的沥青用量制备试件进行试验。各项指标均在规范所要求的范围内,并对试件浸水48h后测定马歇尔稳定度.其结果符合AC-13沥青混凝土技术要求。理论密度为2.4689/cm3。综述所述试验所确定的最佳沥青用量为5.25%。

3.2 铺筑试验路段

在改性沥青混合料路面正式开工前,铺筑了长为120m的试验路。通过铺筑试验路确定拌和温度及时间;验证矿料级配和沥青用量、摊铺温度、速度、压实温度、压路机类型、压实工艺及压实遍数、松铺系数;检测试验路施工质量,若出现不符合要求的现象时应找出原因。采取纠正措施。重新铺筑试验路,直到满足要求为止。

3.2.1 清理下承层及喷洒粘层沥青

清理4cm厚中粒式沥青混凝土下面层表面.在其上面喷洒经乳化的SBR改性沥青。

3.2.2 拌合

采用LB-1000型沥青混合料拌和设备对AH-131改性沥青混合料进行拌和。冷料仓配料器滚子转速设砂为540转/min,石屑为448转/min。5-10mm碎石为389转/min,10~13mm碎石为267转/min。热料各号仓的比例为矿粉5%,l号仓30%,2号仓62%。碎石、砂、石屑由配料器经输送带送至干燥滚筒加热,使其达到160℃~190℃后,经热料提升机.提升至热料振动筛。并加入矿粉进行筛分。并对热料进行配合比组成计算得出各种矿料均达到级配要求。对热料筛分后,再经计量装置称量后进入拌锅:改性沥青经导热油罐加热至150~170℃时,经沥青泵送至电子称量装置进行称量后,再进入拌锅.使沥青用量控制在5~6%,改性沥青混合料出厂温度控制在140~155℃,混合料在贮存过程中温度保持在130~150℃,拌合循环时间为45s。

3.2.3 运输

(1)确定运输车辆

采用自卸汽车运输,改性沥青混合料拌和设备安装居施工段中间,平均运距2.2km,选取5t自卸汽车10辆。在摊铺机前形式一个不问断的供料车流。

(2)给车厢涂抹隔离剂

为便于卸料,防止改性沥青混合料粘结在车厢上,在车厢底板和侧板涂抹柴油:水比例为1:3的混合液。

(3)装料

在装料时为了消除粗细料的离析现象,每车料至少分三次前后装载,对大的车辆可分更多次装载。

(4)防水、防污、保温

运输时用防水篷布覆盖,一方面起到防水作用,另一方面又能起到保温及防污染的作用。

(5)到现场温度

运输到施工现场的改性沥青混合料温度不能低于1500℃。

3.2.4 摊铺

(1)选择摊铺机

采用ABG423型沥青混合料摊铺机,该机两侧装有传感器和平均梁。

(2)摊铺前的准备工作

摊铺前的准备工作包括以下几个方面:

a)安装、调试摊铺机 当把摊铺机运至工地后,在使用前必须对其进行安装和调试,确保使用时运行正常;

b)熨平板加热,开始施工前必须对熨平板加热,但以防过热使熨平板变形或使铺层表面被烫出沥青浆。

(3)摊铺

由于该施工路段交通量大且边通车边施工,故采用单机非全幅作业,摊铺带宽度为5.7m.摊铺速度为4m/min。为避免横向接茬过多及接茬处理不当的现象,在一天施工中。每条摊铺带尽可能长些,一个施工班只留一个接茬。在处理横向接茬时,用3m直尺量测摊铺带尽头处。把不平整或稍低的部分去掉,然后将边缘锯成垂直面并与纵向边缘成直角。在摊铺新铺层时,对已铺的摊铺带中间的纵向茬处边缘要切割垂直,并涂改性沥青,使两次摊铺的混合料紧密且平整的相接。

(4)压实

压实的目的是提高改性沥青混合料的强度、稳定性以及疲劳特性。压实工作的主要内容包括碾压机械的选型与组合、压实温度、速度、遍数、压实方式的确定及特殊路段的压实力。本次初压采用8~10t双轮钢筒压路机静压2遍.复压采用4~12t轮胎压路机碾压6遍。终压采用8~10t双轮钢筒压路机静压2遍。在直线段碾压时,压路机由路边缘向中间碾压;在曲线段碾压时,压路机由先从弯道内侧或弯道较低一边开始碾压。要控制好碾压温度,必须在混合料降到1200℃前结束碾压作业。

3.3 施工

在完成试验路段后,根据取得的数据,组织大面积施工。大面积施工之前,应组织全体人员结合试验段的经验进行学习,明确分工及各种操作要求。改性沥青混凝土作业时应对拌和站、运输车辆、摊铺作业面进行统一的指挥和协调。

4 结语

由于采用了改性沥青混凝土路面,路面高温稳定性增强。提高了低温抗裂性。减少了车辙。改性沥青路面使用年限比普通沥青路面长,大修周期长,养护费用少。增加了路面的使用寿命,提高了道路的服务水平。

【参考文献】

[1]刘勇刚,曲志鹏.改性沥青SBS施工技术探讨[J].林业科技情报,2010(03).

[2]张金玲.沥青表处路面施工时应严控的几个关键环节[J].油气田地面工程,2003(04).