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RA抗车辙沥青混合料的应用技术研究

2015-11-23杨建勇

河南科技 2015年14期
关键词:纵坡改性剂车辙

杨建勇 成 菲

(1.镇江市交通工程建设管理处,江苏 镇江 212000;2.江苏省交通技师学院,江苏 镇江 212006)

车辙病害是当前公路普遍存在的典型病害之一,特别是在城市道路交叉口、高速公路长大纵坡、匝道等路段[1]。严重的车辙病害不仅会降低道路的服务水平,还可能引起交通安全事故。不少抗车辙沥青混合料在室内试验的测试结果较好,但在实际应用过程中,常常由于施工技术没有把握好,导致使用效果不佳[2]。在抗车辙沥青混合料的应用过程中,应根据沥青混凝土拌和及施工的技术要求,加强对施工过程的控制,才能保证抗车辙沥青混合料的应用效果。

1 工程概况

安徽某高速公路互通连接线有大量重载车辆进出,而且该路段存在较多的纵坡,最大坡度达到6%。由于连接线上重载车辆的上坡慢行、下坡急刹减速作用导致该路段的道路病害频发,特别是长大纵坡路段的路面病害尤为严重。分析认为该路段的病害主要是沥青混合料承受车辆较大的剪应力,而且在频繁作用下引起的沥青混合料结构失稳。为此,在该段的路面大修工程中采用SBS改性沥青+0.15%RA/SMA-13上面层和70#沥青+0.3%RA/AC-20下面层的沥青混合料铺装层来加强路面的结构。为保证工程的施工质量,应加强抗车辙沥青混合料的施工控制和工程质量检测。

2 RA抗车辙沥青混合料的施工技术

与普通沥青混合料路面工程施工一样,RA抗车辙沥青混合料的施工包括原材料储存、工作面准备、混合料拌制、运输、摊铺、压实、施工缝处理等工艺流程[3]。

RA抗车辙剂为橡胶类颗粒,应做好防潮、防水、防散落、防受热结块工作,其他原材料也应保证干燥、洁净,以保障沥青混合料的拌合质量。在RA抗车辙沥青混合料施工前,还应清理铣刨路面表层的浮灰,并在施工前1~2天完成防水粘结层施工。

为更好地控制RA抗车辙剂混合料的级配和拌合质量,应采用大型拌和机,并在热料仓进行二次筛分,沥青用量控制在最佳沥青用量的±0.2%范围以内,RA抗车辙剂在干拌结束喷入沥青前从拌和锅设投料口投放。为保证RA抗车辙剂的准确投放,在混合料拌合前按照拌和楼产量分装成小包装,采取一锅一投的方式进行投放,使得抗车辙改性剂能迅速分散和熔融。在沥青混合料拌合过程中直接投放RA改性剂可以充分发挥高温集料的搓揉和剪切作用,使RA改性剂迅速熔化[4]。RA改性剂直投工艺的控制主要针对拌合温度、拌合时间和改性剂投放时间。沥青混合料的拌合时,先将180~190℃的矿料干拌15s,然后投入RA改性剂“干拌”8~10s,再放入沥青“湿拌”45s,料温度低于下限值165℃或高于上限值195℃的沥青混合料应作废弃处理。

其他沥青混合料的运输一样,添加RA抗车辙沥青混合料的运料车应用双层篷布覆盖,直到本车沥青混合料摊铺完成后再揭开。在车厢侧板和底板涂刷植物油可防止沥青与车厢板相粘结。若运输车辆须在施工完成的路面行驶,必须洗净轮胎,而且严禁急转或紧急刹车。

相比普通沥青混合料的摊铺施工,添加RA抗车辙沥青混合料的摊铺温度要高5~10℃,其他基本一致;碾压施工工艺与普通沥青混合料类似,但初压温度也应高5~10℃,必须通过试验段测试碾压遍数与压实度的关系,从而确定RA抗车辙剂沥青混合料的最终碾压方案。本工程最终确定采用钢轮静压2遍(初压),钢轮振动2遍再胶轮搓揉4遍(复压),钢轮静压2遍(终压)的方案。对于施工横缝,应确保连接平顺,施工纵缝应避开行驶车辆的轮迹,严禁人工补料调整平整度。

3 RA抗车辙沥青路面施工质量测试

为验证RA抗车辙沥青混合料的施工质量,在试验段施工完成后,对其进行了性能检验和质量评价,主要包括压实度、渗水系数、平整度、摩擦系数、动稳定度等指标[5],测试结果见表1。

表1 试验路试验测试结果

由表1的测试结果可知,试验段RA抗车辙沥青混合料的压实度、渗水系数、摩擦系数、平整度均满足压要求,而且路面的抗车辙性能很高,接近10 000次/mm,远高于其他改性沥青混合料4 000次/mm的水平。这表明RA抗车辙剂对提高沥青混合料的抗车辙性能具有显著效果,而且RA添加剂的添加较为方便,完全可以使用现有设备施工实现,在提高沥青混合料性能的同时,施工成本与费用增加很少,具有良好的应用前景。

4 RA抗车辙沥青路面的经济性分析

从RA抗车辙沥青混合料的应用效果来看,其抗重载结构破坏能力远高于SBS改性沥青混合料结构层,而工程造价并没有增加。RA抗车辙沥青混合料是在70#基质沥青的基础上掺加RA抗车辙剂制备,导致其价格低于SBS改性沥青,该大修工程双向四车道的应用表明RA抗车辙改性沥青SMA类结构层比SBS改性SMA类结构层每公里造价降低4.6万元左右,70#沥青+0.3%RA/AC-20下面层结构比原SMA类改性沥青混合料结构每公里造价降低23万元左右,运用双层RA抗车辙沥青混合料的经济效率十分显著。

5 结论

将RA抗车辙沥青混合料用于高速公路长大纵坡路段的工程实践表明。

5.1 在沥青混合料中掺加RA抗车辙剂后,其抗车辙性能得到显著提高,路面结构更为稳固。

5.2 RA抗车辙剂可在沥青混合料拌合时直接添加投放,无须增加任何设备,完全可以使用现有设备施工。

5.3 RA抗车辙沥青混合料的施工工艺与普通沥青混合料一致,只是拌和、碾压温度提高5~10℃,无须进行额外的资金投入。

5.4 相比SBS改性沥青混合料,在保证路用性能的前提下,RA抗车辙沥青混合料的成本较低,具有良好的推广应用价值。

[1]李晓东,刘锋,尹贻超.沥青混合料抗车辙添加剂应用技术研究[J].施工技术,2015(15):74-77.

[2]危强,杨晓强,朱国庆,等.山区长大纵坡路段抗车辙沥青混合料的设计及应用[J].交通标准化,2013(24):34-38.

[3]赵锡森,高云龙,何唯平,等.抗车辙剂在云南永武高速公路的应用与研究[J].中外公路,2012(4):294-298.

[4]张子贤,杨文海,刘秀平.车辙王抗车辙剂在沥青混合料中的应用[J].公路,2010(10):186-188.

[5]张业茂,郑木莲,胡光伟.掺加改性剂沥青混合料抗车辙性能研究[J].路基工程,2012(4):77-80.

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