改性沥青混合料的施工工艺
2010-08-15郭晓英
郭晓英
(张家口市城市快速路管理处)
改性沥青混合料的施工工艺
郭晓英
(张家口市城市快速路管理处)
SBS沥青混凝土在我国已被普遍接受并推广,介绍了混合料的拌和温度控制、施工温度的确定、生产质量的控制、施工工艺控制。
SBS沥青混凝土;拌和温度;施工温度;施工工艺
1 改性沥青混合料拌和温度的确定
沥青混合料试验成型过程中沥青混合料的配比设计至关重要,特别是拌和与击实温度。温度对沥青混合料的密度和沥青混合料的体积指标有很大的影响,直接影响着设计结果。目前国内外尚没有公认的改性沥青施工温度的规定,一般做法是在有关沥青施工温度的基础上提高 10~15℃,没有考虑改性沥青粘度的影响,另外由于改性沥青非牛顿流变特性,不能用粘温曲线方法确定拌和、压实温度。
因此,本研究提出建立改性沥青混合料的可压实性与拌合压实温度的关系,据此确定改性沥青拌和压实温度。
规范要求SBS改性沥青混合料的空隙率在 3%~5%之间,通过分析,可以看出当 SBS改性沥青混合料拌和温度为175~180℃时空隙率满足规范要求,故 SBS改性沥青混合料的拌和温度确定为 175~180℃。
改性沥青沥青的使用一般在上面层,进入施工阶段较晚,而东北地区的夏末秋初具有气温变化快,降温幅度大,早晚温差明显的气候特点。因此,按照《公路沥青施工技术规范》(JTG F40-2005)的规定,结合气候特点,确定寒冷地区SBS改性沥青混合料生产及施工各环节温度为改性沥青加热温度为 170℃±5℃,矿料加热温度为 185~195℃。混合料出厂温度为 170~185℃,废弃温度为 195℃。混合料运输到场温度不低于 160℃。摊铺碾压过程的温度控制最重要,直接关系到碾压效果和混合料的密实程度。摊铺温度160℃,初压温度 155℃,复压温度 140℃,终压温度不低于110℃。
2 改性沥青混合料生产质量控制
为了使拌和楼生产出的沥青混合料与设计的沥青混合料相一致或尽可能接近,对沥青混合料进行了生产质量控制。通过一系列相关试验可以得出沥青混合料中沥青含量、矿料级配等参数。当发现这些参数与设计值不符合时,采取相应措施进行调整,从而保证生产出的沥青混合料符合设计要求。
生产质量控制采用的试验方法主要有燃烧法测沥青含量、筛分试验测矿料级配以及马歇尔试验测定试件的体积参数、稳定度和流值。为确保施工质量控制过程的规范严谨,依据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的相关规定并结合工程实际对本工程沥青混凝土上面层混合料的生产过程中的各项控制指标的允许偏差进行了限定。
通过控制指标,可以很好地对混合料的生产进行控制,保证混合料的质量。
3 改性沥青路面施工工艺的确定
改性沥青路面的施工不同于普通沥青混合料的,由于混合料粘度较大,工作性较差,给碾压带来一定困难,原有的碾压工艺不适用于改性沥青混合料铺筑。在进行改性沥青路面试验段铺筑过程中,制定了以下三种碾压工艺的方案:
方案一:胶轮 2遍,钢轮振动 2~3遍,钢轮静压 1遍;
方案二:钢轮静压 1遍,钢轮振动 2~4遍,胶轮 3遍,钢轮静压 1遍;
方案三:钢轮静压 2遍,钢轮振动 2~4遍,钢轮静压 1遍。通过试验路的反复观测和效果检测发现:
方案一,由于改性沥青摊铺温度较高,用胶轮压路机进行初压产生了严重的粘轮现象,大量的细料被带起,导致路面材料损失,且平整度较差;
方案二,施工效果较好。本方法的特点是在适宜的时间采用大吨位的胶轮压路机,有利于充分发挥胶轮压路机揉搓碾压的功能,使得细料能够较充分的填补于粗料形成的空隙之间,路面饱满,平整度好;
方案三,由于缺乏胶轮压路机的揉搓碾压作用,采用本方案成型的路面表面粗糙,空隙率偏大,渗水系数较方案二偏大。
综上,方案二的碾压效果最佳,因此,推荐采用方案二作为碾压工艺的首选。
4 混合料施工设备的改进
改性沥青混合料不同于普通沥青混合料,在施工过程中需要对施工设备进行适当地改进,以保证施工质量,收到满意的效果。
(1)在生产现场的沥青罐上安装搅拌器以保证改性沥青均匀不发生离析;
(2)派专人擦拭轮胎压路机,防止粘轮;
(3)胶轮压路机装裙布遮挡,以避免温度过快损失,发挥胶轮压路机作用;
(4)灵活机动,根据天气情况及时调整碾压方案。
5 改性沥青路面施工方法的总结
(1)考虑到改性沥青中改性剂与基质沥青的相容性,在沥青储存时,宜在罐顶安装搅拌器,保证改性沥青的均匀,不离析。
(2)由于沥青混合料摊铺温度较高,初压宜以钢轮压路机进行,复压时在适宜温度采用胶轮压路机进行揉搓碾压,使沥青混合料饱满。
(3)在施工中,为减少由于温度下降过快带来的影响,建议对压路机械采用保暖措施,以保证压实效果。
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