高原山区高速公路工程路面抗滑表层施工技术研究
2020-04-12
1 前言
在山区高速公路项目开展过程中,路面抗滑表层技术具备施工效率高、施工稳定性强等优势,将其应用到路面工程有利于提高项目质量。因此,对该技术实践要点进行分析,探讨出科学有效的施工方案,这对提高山区高速公路路面质量具有重要的作用。
2 抗滑表层技术的优势
2.1 增强路面使用寿命
抗滑表层使用的结构形式为SMA-13,而粘层使用的特种改性乳化沥青,具有粘结力强、破乳速度快等优点,通过材料升级与改进,可以保证抗滑表层和旧路面稳定连接,提升总体性能,加强路面承载力,降低损坏问题。抗滑表层的设计可以大幅度提升路面的平整度、舒适性、安全性、稳定性,降低路面噪音,延长路面使用寿命。
2.2 具有较好的路用性能
在原道路表面进行抗滑表层的摊铺时,该路面的平整度较好,车辆行驶噪音相对较小,路面的运行稳定性比较高,且抗滑表层的抗滑效果得到了提升,能够有效消除因平整度不足而引发的安全事故问题[1]。
3 工程概况
本次公路项目主要是通过普通沥青砼材料进行施工,其总体结构性能比较好,但是由于本次公路项目处于多雨的南方地带中,所以提升路面的防滑性是非常重要的。因此,结合本次项目的实际需要,在公路路面的表层使用SBS 改性沥青材料,以此提升路面的应用性能,更好地提升当地交通通行质量。
3.1 抗滑层施工技术
3.1.1 改性沥青技术方案
改性沥青材料的储存、运输要求严格。由于改性沥青易发生离析,导致底部沥青粘度较大,从而堵塞运输车,造成改性沥青质量不稳定。因此,基质沥青质量必须合格,从改性沥青生产厂运输到沥青拌和站时间不能过长。同时,因为沥青厂距离施工点距离非常远且运输时效性差,质量无法得到保证,所以施工方在沥青拌和站设置了改性沥青生产加工厂,严格按照标准厂房建设,并配有改性沥青发酵罐,严格控制改性沥青发酵时间以及改性剂与稳定剂的添加量[2]。改性沥青储存罐在进行改造时,罐顶部设置搅拌器装置2~3个进行循环。采取的技术方案如下:
3.1.1.1 根据改性沥青指标要求,试验室选择出了各项指标都满足要求的配方。例如,双龙沥青70号:T6302H∶稳定剂=95.57∶4.3∶0.13(内掺,质量百分比)。
3.1.1.2 按照生产配方和工艺条件(初定)进行试生产,沥青技术指标合格时的工艺条件作为现场生产的工艺条件。工艺条件包括基质沥青、SBS 改性剂以及所有掺合料的添加时机、预混时间、发育温度、过胶体磨次数、生产加工流程、各生产加工工艺阶段的技术要求、温度控制要求和时长要求等。
生产工艺流程图
3.2 混合料拌和工艺
沥青拌和站采用江苏鑫海4000型拌和站,可以满足施工要求。沥青混合料生产阶段,配合比合理,也可以满足设计指标的要求。根据混合料技术标准要求进行改性沥青的拌和,沥青混合料的拌和工艺是施工中的主要工序,质量管理非常重要,因此要定期进行试验检测,对施工配合比进行监控,确保沥青混合料的质量合格。由于超薄抗滑表面层摊铺厚度较小,冷却速度相对快,所以混合料的加工生产环节要严格控制温度,沥青加热温度165~175℃,石料温度175~195℃,沥青拌和站混合料出料温度要求在175~185℃,拌和时间不低于60s。改性沥青材料粘度比较大,对材料的施工温度有着较高要求;如果混合料温度不能达到技术标准的规定,就会造成现场施工铺设平整性不足、均匀性较差、压实度不足等施工质量问题。拌和站采取及时试验检测工作与配合比优化混合料和易性的措施,提升路面施工的质量水平[3]。
3.3 混合料的运输工艺
为了防止材料在运输中发生离析的问题,要保证车厢和接料口的高度处于合理范围内,防止因过高而导致混合料的前后移动,一般以山字形为最佳,运输车前后中三次装料。运输车采用篷布覆盖,冬季施工时运输车车厢周边泡沫板加厚,篷布覆盖增加棉被覆盖,加强保温措施,从而保证混合料的品质。
3.4 混合料摊铺工艺
3.4.1 排查原路面,按以下路面病害进行排查、记录、处理后再进行下一道工序施工。
3.4.1.1 对于横向或纵向单条裂缝,在清洁裂缝以及周边后使用沥青或沥青砂灌缝(3mm以下使用改性乳化沥青灌缝,3~5mm 使用70#热沥青灌缝,5mm以上使用沥青砂灌缝)。
3.4.1.2 对于存在推移、松散、沉陷、龟裂的重度发散性裂缝,处理方案以裂缝为中心铣刨至少一个车道宽度的沥青面层,并采用相同材料的混合料进行修补。
3.4.1.3 对于没有裂缝的车辙病害处,建议车辙大于1.2cm 路段,并进行铣刨至原沥青路面标高,然后再维修处理,车辙小于1.2cm的段落不需处理。
3.4.2 对作业面进行全面的清理工作,采用人工加机械清扫设备配合,清除路表的杂物、泥土、灰尘、油污等。清理完毕后进行增强型改性乳化沥青的洒布,破乳后进行路面作业铺筑[4]。
3.4.3 摊铺机采用2台福格勒2100 摊铺机机梯队作业摊铺。应做好如下控制要点:
3.4.3.1 在施工前摊铺机的熨平板预热30min以上,温度在100℃以上,然后才能进行路面摊铺作业,摊铺机夯锤频率要求20Hz以上。夯锤频率高是提高平整对的主要措施。
3.4.3.2 在摊铺过程中应连续、稳定地摊铺,并按2~3m/min 予以调整选择,做到均匀、不间断供料。不可随意调整摊铺机的速度和夯锤频率,避免出现松铺厚度不足的情况。混合料在螺旋布料器2/3以上布料。
3.4.3.3 路面摊铺过程中,要求摊铺机减少陇料次数,两台摊铺机摊铺行驶距离不超过5m,搭接宽度在15cm 左右,摊铺机接缝位置采用小滚轮的措施,可以有效消除两台摊铺机纵向接缝问题,路面均匀性外观得到提升。
3.5 混合料碾压工艺
3.5.1 路面碾压采用4台悍马双钢轮振动压路机,满足施工要求,确保路面压实度达到规范要求,碾压方案如下:
表1 碾压方案
3.5.2 注意要点
3.5.2.1 上面层SMA 沥青混合料碾压采用钢轮进行碾压,遵循“高频、低幅、紧跟、慢压”的原则。低温施工时,可以采用胶轮压路机进行补压,温度控制在100℃左右,从而起到增加压实度的效果[5]。
3.5.2.2 上面层碾压采取潮汐式碾压方案,2台钢轮紧跟摊铺机进行高温初压,2台进行振动复压。
3.5.2.3 碾压时,工作人员必须测量其初压温度,保证混合料的碾压温度,温度不足及时铲除。
3.6 试验检测
试验检测是检验路面铺筑的重要环节,也是指导路面施工的最主要因素。后场每日测定混合料的油石比、级配和混合料的马歇尔指标。每周进行车辙以及浸水马歇尔指标;前场进行钻芯、压实度,平整度、渗水试验检测,并及时返回,让质量事故消除在萌芽状态。
4 结语
综上所述,抗滑表层施工技术的合理使用,可以确保高速公路抗滑性能得到提升,表面的平整性比较高,从而延长使用寿命。在未来发展中,还需要加强该技术的研究,精细化施工措施,及时制定先进的检测方案,切实提升公路水平,为高速公路领域发展奠定基础。