红色删减 黄色合为一段 大空隙排水降噪沥青路面施工技术研究
2020-09-10张耀峰
摘 要:大空隙沥青路面因具有降噪、排水、抗滑等良好性能,因此在我国公路工程建设中得到广泛应用。本文在全面了解大空隙沥青混合料路用性能的基础上,结合具体工程案例,对大空隙排水降噪沥青路面施工关键技术要点和工后性能检测进行了分析与探讨,以期为相关从业和提供参考。
关键词:大空隙沥青路面;路用性能;工程概况
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2020)06-0000-00
1大空隙沥青混合料路用性能分析
1.1高温稳定性
高温环境下对沥青路面使用性能影响较大,在路面高温稳定性评价中,空隙率是主要影响因素,本文采用高温抗车辙试验,对不同空隙率试件进行对比分析。(这里合为一段)结果表明:随着空隙率的增加,混合料车辙动稳定度随之降低。究其原因,空隙率的增加,会增加混合料内粗集料含量,减小细集料含量,因而无法充分填充混合料,从而降低混合料抗车辙性能。但相比规范要求(≥3500次/mm),当空隙率在17%~23%之间时,大空隙沥青混合料动稳定度可满足规范要求。
1.2低温稳定性
沥青混合料低温性能,通常采用破坏应变与抗弯拉强度来评价,指标值增大,表明混合料具有较好的低温稳定性能。针對大空隙沥青混合料,本文采用了小梁弯曲试验,用于评价混合料低温性能。结果表明:随着空隙率的增大,极限破坏应变逐步变小,说明在抗裂性能方面,大空隙沥青混合料的低温抗裂性能偏低,因此,应将空隙率控制在合理范围内。
1.3水稳定性
透水性能是大空隙沥青路面性能的重点检测指标。在降雨条件下,路面渗入雨水后,会损坏路面内部结构,从而影响路面层间粘结性。为此,本文采用两种试验方法进行大空隙沥青混合料水稳定性评价。结果显示,大空隙沥青混合料的劈裂强度比为87%,相比规范值≥80%,可满足规范要求;混合料残留稳定度为86.5%,相比规范值≥85%,同样可满足规范要求,说明大空隙沥青混合料水稳定性能良好。
2工程概况
某公路工程为双向6车道,是连接某两地的重要交通要道。近年来,随着交通量的不断加大,路面出现了不同程度的病害问题,同时为缓解交通压力,决定进行扩建改造施工。由双向6车道改建为双向8车道,试验段选择在旧路处治段,全长1000m,起讫桩号为K4+800~K5+800,经实地勘察可知,试验段属于公路严重积水段,为避免路表积水,快速排出雨水,决定重新铺筑大空隙沥青混合料进行路面处理。施工方案:先将旧路面面层结构消除,其次通过试验检测确定材料的各项性能,并根据施工规范要求和现场实际情况进行大空隙路面铺筑,从而解决路表积水问题。根据工程实际情况,路面具有18%~20%大空隙结构,为全面提升路面性能,决定选用高粘度改性沥青。
3大空隙排水降噪沥青路面施工关键技术要点
3.1材料选择
按照试验室材料情况,合理选择沥青、细集料和矿粉等材料。一旦粗集料用量过多,将会对路面使用性能造成严重影响。因此,本工程采用辉绿岩石料作为粗集料,经试验检测其各项技术指标均可满足规范标准。
3.2拌和
拌和大空隙沥青混合料时,采用间歇式拌合机,按照出料质量。根据工程要求,采用高粘度改性沥青材料,拌和时,要做好各类材料加热温度的控制。改性沥青加热温度可控制在165~175℃,矿料加热温度可控制在180~190℃,出料温度可控制在175~185℃。若不符合该规定,则不得用于施工。(两段和一段)拌和过程中,要保证集料均匀分布,完全被改性沥青包裹,避免出现离析问题。在整个拌和过程中,拌和时间需控制在70s以上,相比传统沥青混合料,拌和时间可适当增加5~15s。
3.3运输
从拌合站向施工现场运输过程中,同样要做好大空隙沥青混合料温度控制,避免因温度不符合规定,而影响混合料性质。一般情况下,要求混合料运送至施工现场后,温度需控制在175℃以上,为避免温度下降过快,可采用两层保温布进行保温、防污,保证满足摊铺质量要求。
3.4摊铺
可按普通路面摊铺工艺进行大空隙沥青路面摊铺,摊铺前,需提前加热熨平板,温度控制在110℃左右。摊铺时,需启动夯锤压实和自动找平装置,保证摊铺连续、均匀、缓慢,速度不宜过快,可设置为1~3m/min,严禁中途停车,防止出现混合料离析等问题。
3.5碾压
根据施工具体要求,本工程采用12t以下的钢筒式压路机进行施工,严禁采用振动型压路机,碾压遍数控制在6~8遍,待完成碾压施工后,当路面强度满足设计要求,且路面温度降至50℃以下,即可开放交通。
4大空隙排水降噪沥青路面性能检测分析
4.1排水性能检测
作为大空隙排水降噪路面的主要性能,排水性能是检验大空隙路面合格的重要指标之一。按照现行沥青混合料试验规定,本试验采用3个桩号,每个桩号分别选择3个测点,对各桩号测点平均值进行准确计算。利用路面渗水仪进行路面透水性评价,试验结果如下:(1)K4+800:测点1渗水系数为1429ml/15s,测点2渗水系数为1538 ml/15s,测点3渗水系数为1500 ml/15s,平均渗透系数为1489 ml/15s;(2)K5+300:测点1渗水系数为1395ml/15s,测点2渗水系数为1579 ml/15s,测点3渗水系数为1463 ml/15s,平均渗透系数为1479 ml/15s;(3)K5+800:测点1渗水系数为1538ml/15s,测点2渗水系数为1622 ml/15s,测点3渗水系数为1333 ml/15s,平均渗透系数为1498 ml/15s。按照规范要求,大空隙路面渗透系数规定≥800 ml/15s,三个桩号的平均渗透系数在1479~1498 ml/15s之间,可满足规定要求。
4.2降噪性能檢测
大空隙路面具有降噪的特点,因此,要对路面降噪性能进行检测。本文以试验段和普通密级配路面进行对比分析,为降低试验误差,可采用一辆普通小汽车以不同车速进行测量,噪声测量工具可设在与路面相距1m的路边。检测结果如下:(1)当车速为60kh/h时,大空隙路面噪音检测值为69.1dB,密级配路面噪音检测值为74.1dB,降噪量为4.0 dB;(2)当车速为80kh/h时,大空隙路面噪音检测值为70.2dB,密级配路面噪音检测值为77.3dB,降噪量为7.1 dB;(3)当车速为100kh/h时,大空隙路面噪音检测值为72.4dB,密级配路面噪音检测值为81.5dB,降噪量为9.1 dB。
由此可见,相比密级配普通路面,大空隙路面噪音较小,同时,随着车速的增加,路面噪音也会随之加大,且两者之间的降噪量也会随之增大,说明速度越快,大空隙路面降噪性能越明显。
5结语
沥青材料因其独特的优势,在我国高等级公路路面施工中得到了广泛应用。然而,在长期实践中发现,传统AC类沥青面层材料多属于悬浮-密实型结构,很大程度上会影响材料的热稳定性,加之其表面构造深度偏小,将大大降低其抗滑性能。特别是下雨天,路面抗滑性更差,极易引发交通事故。随着科技的不断发展,各类新技术、新材料逐步投入公路施工建设,采用大空隙沥青混合料铺筑面层,可以起到降噪、排水、抗滑的良好效果。
参考文献
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收稿日期:2020-04-19
作者简介:张耀峰(1969—),男,河南许昌人,研究生,工程师,研究方向:道路与桥梁。
Study on Construction Technology of Asphalt Pavement With Large Gap Drainage and Noise Reduction
ZHANG Yaofeng
(Rural Highway Management Office of Jian'an District, Xuchang Henan 461000)
Abstract: Large void asphalt pavement has been widely used in my country's highway engineering construction because of its good performance in noise reduction, drainage, and anti-skid. Based on a comprehensive understanding of the road performance of large-voided asphalt mixtures, this paper analyzes and discusses the key technical points of the large-voided drainage and noise reduction asphalt pavement construction and post-construction performance testing based on specific engineering cases, in order to provide relevant professional reference.
Keywords: large gap asphalt pavement; road performance; project overview