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Superpave高性能沥青路面在高速公路养护维修工程中的应用

2019-04-20刘文伟

科技视界 2019年4期
关键词:应用

刘文伟

【摘 要】Superpave是Superior Performing Asphalt Pavement的缩写,中文意思就是“高性能沥青路面”。Superpave沥青混合料设计法是一种全新的沥青混合料设计法,因Superpave沥青路面具有良好的均匀性、优良的高温抗车辙能力、较好的抗水损害能力及有效减少路面集料离析等优点,逐渐在国内被推广应用。本文主要阐述Superpave高性能沥青路面施工工艺控制。

【关键词】高性能沥青路面;养护工程;应用

中图分类号: U418.6 文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)04-0209-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.079

Superpave high-performance asphalt pavement the Application of the Maintenance

and Maintenance of the Expressway

LIU Wen-wei

(Gansu Provincial Highway Development Group Co.,Ltd.Gansu Lanzhou 730000,China)

【Abstract】Superpave is the abbreviation of Superior Performing Asphalt Pavement,which means“high performance asphalt pavement”.Superpave asphalt mixture design method is a new asphalt mixture design method,because of the good uniformity of Superpave asphalt pavement,The advantages of high temperature rutting resistance,better water damage resistance and effective reduction of pavement aggregate segregation have been popularized and applied in China.This paper mainly describes the construction technology control of Superpave high performance asphalt pavement.

【Key words】Application of high performance asphalt;Pavement maintenance;Engineering

1 工程概况

G30連霍高速公路树徐段,原路面存在横向、纵向、不规则裂缝,全路段龟网裂较为普遍,原路面采用AC-13悬浮密实结构,容易产生泛油、车辙现象,高温稳定性较差,尤其是轮迹带疲劳裂缝较多。随着交通量逐年增大,重车、超载车辆比例大幅度增长,加之极端气温频繁发生,大面积诱发路面车辙、龟裂、坑槽等病害,路面通行质量大幅度降低。因此在G30连霍高速公路树徐段养护维修工程中采用Superpave-13沥青混凝土罩面。

2 Superpave路面施工关键环节

2.1 原材料质量控制是关键因素

改性沥青的质量直接关系到沥青路面的质量及后期的运营效果,是路面施工质量控制的关键环节之一。针入度、软化点、低温延度、弹性恢复、动力粘度等技术指标必须满足高速公路改性沥青使用要求;粗集料针片状颗粒含量、压碎值、粘附性等级,细集料砂当量和粉尘含量等指标对沥青混合料性能影响较大,应严格控制,集料应分类堆放,料仓必须有防雨棚等。

2.2 材料级配及油石比控制

拌和楼安装的筛孔尺寸为21mm,16mm,11mm,6mm,4mm五种筛孔,筛分分类后的材料经电子秤秤重,此时中央处理器可以根据不同筛孔的砂石材料质量可以计算出每盘材料总重及各筛孔的材料用量,同时计算出本批沥青用量。此时各料仓斗门依次打开,进行放料。当每筛孔用量达到计算重量时,斗门马上关闭。剩余材料以及经筛分不合格材料通过废品管道排放到外面。经过计量秤重准确的材料落到拌缸中加入沥青进行拌和。

2.3 摊铺

采用两台摊铺机梯队式摊铺,在每天摊铺作业时,摊铺机前必须有2-3辆运料车方可进行摊铺,这样做能保证摊铺机在摊铺作业时速度均匀,无停机待料现象并能够保证路面有良好的平整度。在摊铺机前必须安排专人对运输车辆进行指挥、调配,以防止运输车辆倒退卸料时碰撞摊铺机,使路面产生拥包。

2.4 碾压

施工碾压机械为双钢轮压路机两台,备用一台,胶轮压路机三台,备用一台。现场施工人员配备红外线快速测温仪来对碾压时的温度进行控制。温度应当在初压、复压、终压温度范围内,指挥压路机操作手及时进行碾压。为保证沥青路面平整度,碾压段落长度控制在40~60m之间。

3 施工工艺控制

3.1 碾压组合方式及温度控制

碾压组合方式确定为:初压:13T双钢轮静碾两遍;复压:13T双钢轮高频低幅振动两遍+30T轮胎压路机静碾六到八遍;终压:13T双钢轮收光静碾一遍。松铺系数确定为1.20;沥青摊铺机行驶速度为,1.25M/分钟;钢轮静压速度为2.5km/h;钢轮复压速度为1.8km/h;钢轮终压收光速度为3km/h;胶轮速度2.5km/h。沥青混合料出场温度不低于170℃;初压温度不低于150℃;复压温度不低于140℃;碾压终了不低于90℃;开放交通的路表温度不高于50℃。

3.2 热料仓及油石比控制

热料仓矿料配比由11~16mm碎石、6~11mm碎石、4~6mm碎石、0~4mm细集料,最佳油石比确定为4.9%。油石比不可过大,每天应通过室内试验及路面检测,动态观测油石比波动幅度,油石比控制不严,容易出现泛油及推移现象,在运营期发现SK1741+300行车道轮迹带处出现推移现象,分析得出的结论是局部油石比过大出现泛油所致。

3.3 对原路面的质量检查和验收

在Superpave-13沥青混合料铺筑前,要检查原路面质量,特别是有集料离析、泛油比较集中的地方,很容易发生松散、推移、拥抱等。遇到这种情况必须预先进行处治,清扫干净彻底,并注意控制高程,路面裂缝经开槽处理,均匀灌缝处理,灌缝必须平整、无凹陷,可少量撒布石屑,防止灌缝胶结材料的反射。在撒布同步碎石封层之前,必须将原路面清扫干净,确定无杂物和松散物。施工时应以适宜的速度均匀行驶,洒布完后应避免社会车辆通行,施工车辆不得在洒布完后的封层上掉头、硬打方向。

3.4 碾压注意事项

压路机碾压时特别要注意压路机应直线行走,不得产生推移,否则将严重影响平整度。压路机不得随意停顿、调头,如要停顿时应停放在已成型路段。碾压时压路机应从外侧向中心碾压即从地处往高处碾压,相邻碾压带应重叠1/3~1/2轮宽。摊铺路段边缘必须采取限制位移措施,为减少对路肩及路缘石的损坏,进行边缘碾压时一定要保证压路机的碾压速度及线路。为减少碾压时的温度损失,钢轮压路机将淋水设施调整为间歇式喷淋,以喷湿钢轮表面不粘沥青路面为宜,不得常开淋水喷头从而加快路面温度降低。轮胎压路机不得洒水碾压,有沾轮现象时不得往轮胎上喷洒柴油,可涂抹棉籽油等植物油,待轮胎有较高温度时将不再粘轮。

3.5 接缝处理

切割面附近部分清扫、烘干,并在切割面上涂粘层沥青。在进行摊铺作业时摊铺机就位,熨平板必须加热,加热时间不小于30分钟,这样有利于接缝严密,达到两次摊铺的衔接。然后人工配合,对接缝耙平处理,并用5m直尺检测平整度,平整度应控制在规范要求范围内。

4 跟踪观测及效果评价

G30连霍高速公路树徐段养护维修工程Superpave-13沥青混凝土罩面施工结束后,对该路段进行了跟踪观测,特别是在春融、夏季高溫、长时间降雨、冬季降雪冰冻等最不利季节和行车环境下跟踪观测路面变化情况,通过跟踪观测发现,Superpave高性能沥青路面有如下优点:

(1)夏季高温抗车辙性能。Superpave设计级配呈S型,中档集料用量较多,位于中间部分的颗粒含量较高,合成集料的内摩擦角大,粗集料、细集料相对传统的AC型结构较少,混合料更容易形成骨料间的嵌挤结构。重交荷载主要由集料骨架承受,由于集料间良好的嵌挤作用使沥青混合料具备非常好的抵抗荷载变形能力,即使在高温环境下,集料嵌挤结构由于良好的温度适应性,细集料不致于发生移动和流动现象,从而提高了路面整体高温抗车辙能力。

(2)低温抗裂性能。低温条件下抗裂性能主要由结合料的拉伸性能决定,由于Superpave沥青混合料低温时柔韧性较好,当温度下降混合料收缩变形使集料被拉开时,性能优异的改性沥青结合料有较好的粘结作用,它的柔韧性使混合料有良好的抗低温变形性能。

(3)良好的抗滑性能。Superpave高性能沥青路面使用细集料相对较少,路面压实后表面构造深度大,提高了抗滑性能。同时也使路面在雨天行车不会有大的水雾形成,提高了路面行驶的安全性。

5 推广应用

Superpave与AC路面相比,其粗集料和细集料少,中间集料多,因而均匀性好,更容易形成嵌挤结构。具有优良的抗车辙性和抗水损害性能。路面耐久性、密水性及平整度都有提高,被认为是当今最先进的路面结构。

从施工角度分析,与传统沥青混合料有一定区别,主要表现在需要较高的碾压温度,对机械设备要求较高。另外,压实工艺复杂,对压实机械的性能要求较高,应采用高频低幅的震荡性压路机,施工机械费用略有增加,但总体施工成本与传统密级配混合料相当,并没有明显提高。

【参考文献】

[1]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)北京人民交通出版社,2004年.

[2]公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2017)北京人民交通出版社,2017年.

[3]G30连霍高速公路树徐段(二期)养护维修工程施工图设计.

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