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公路路面沥青稳定碎石ATB-25施工技术的实践

2022-08-23张粉利

四川水泥 2022年8期
关键词:压路机摊铺碎石

张粉利

(山西省太谷公路管理段,山西 晋中 030800)

0 引言

沥青稳定碎石ATB-25是一种混合料,由矿料和沥青组成,具有较高的抗滑、抗水害、抗剪、抗弯拉强度和耐疲劳特性,能够减缓反射裂缝的发生,有效延长路面的使用寿命[1]。沥青稳定碎石ATB-25 混合料最大粒径是26.5mm,空隙率范围在3%~6%之间,整体骨架具备良好的致密性,相较于其他类型的沥青混合料,其性能具有明显的优势。

沥青路面容易形成坑槽、反射裂缝、冻胀等质量通病,会严重影响路面的安全性与耐久性。采用沥青稳定碎石ATB-25能够显著减少基层反射裂缝问题,增强路面的抗车辙性能,另外,其防水性能、耐低温抗裂与高温稳定性能表现较好,能够显著提升路面的使用性能。这些性能的体现离不开对施工工艺的严格执行。基于此,本文以某公路工程为例论述沥青稳定碎石ATB-25施工技术。

1 工程概况

某公路工程全线长49.181km,起讫桩号为K23+528~K72+709,双向六车道,设计时速80km/h。工程施工中选择的是密级配沥青混凝土混合料,为了能够保证沥青路面具有良好的抗车辙性以及抗推移能力,设计的路面结构为:上面层密级配SBS 改性沥青(厚4cm)+下面层AC-13C密级配SBS改性沥青(厚6cm)+基层ATB-25粗粒式密级配沥青(厚10cm)。

2 工程对沥青稳定碎石ATB-25性能的要求

沥青路面结构中,基层是承重层,面层传来的车辆荷载主要由基层承受,通过基层直接传递到下面的路基中。路面基层在整个路面结构中起着非常重要的作用,作为该工程项目选择的路面基层类型,沥青稳定碎石ATB-25应具有提升抗变形、抗疲劳、抗水害的良好性能,以满足工程要求。

2.1 提升抗变形性能

沥青稳定碎石ATB-25具有良好的抗变形能力,可以有效承受来往行车引起的荷载,避免出现严重的变形问题。结合该工程实际施工条件,施工单位要着重加强混合料配合比设计的重视程度,提升混合料的综合性能,有利于提升沥青稳定碎石ATB-25的抗变形性能。

2.2 提升抗疲劳性能

沥青稳定碎石ATB-25具有较好的抗疲劳能力。随着社会经济的快速发展,公路的车辆通行数量不断增加,车辆的轴载越来越大。为保证沥青路面可以在使用期限范围内满足车辆通行的基本需求,必须保证路面抗疲劳性能得到有效提升。尤其是在沥青稳定碎石ATB-25施工过程中,应结合工程地质条件和施工技术,对结构抗弯拉、抗疲劳开裂等因素展开综合分析,为基层抗疲劳性能提升提供保障。

2.3 提升抗水害性能

沥青稳定碎石ATB-25具有抗有良好的抗水害性能。沥青路面受裂缝影响大,如果无法得到及时的修复处理,那么雨水势必会直接沿着路面裂缝不断下渗,沥青路面出现的水损坏问题将越来越严重。为保证路面结构抗水害性能的提升,延长公路工程的使用寿命,应充分考虑研究区环境和气候条件,采取有效对策,保障沥青稳定碎石ATB-25抗水害能力的提升。

3 沥青稳定碎石ATB-25施工技术的实践

根据该工程对沥青稳定碎石ATB-25性能的要求,设计了施工工艺流程和技术细节上的要求。现结合工程的实施介绍沥青稳定碎石ATB-25施工中各环节的技术把控及效果。

3.1 原材料选取

该项目中沥青稳定碎石ATB-25选择的粗集料为石灰石,粗集料的吸水率为0.19%,沥青黏附性级别为5级;细集料的含砂率为63.6%,相对表观密度为2.07;沥青选择的是石油沥青;矿粉是以石灰石为材料磨细处理而成,必须保证矿粉整洁、干燥,无任何的团结现象,亲水性为0.55[2]。

3.2 混合料级配确定

混合料的级配如果不满足设计要求,使用后会出现严重的老化问题,会影响道路使用的安全性和耐久性,施工过程中应严格控制混合料的级配。混合料级配主要采用马歇尔试验和残留稳定度试验相结合的方法进行确定[3-4]。

3.2.1 马歇尔试验

对项目施工过程中拌和好的沥青稳定碎石ATB-25混合料进行马歇尔试验,选择3种不同级配混合料进行试验,试验结果如表1所示。选择级配2作为该工程ATB-25混合料的标准级配,各种指标均满足相关规范要求。

表1 ATB-25混合料马歇尔试验结果

3.2.2 残留稳定度试验

结合规范和施工要求,在温度为60℃、轮压处于0.7MPa以上时,对该工程已确定级配的ATB-25混合料展开残留稳定度试验。试验结果如表2所示,可知各项指标均满足规范要求。

表2 沥青稳定碎石ATB-25混合料残留稳定度性能检验结果

3.2.3 试验注意事项

试验中,对试件的密度、空隙率等进行严格管理和控制,保证其与现场交通荷载影响下沥青混凝土路面的压实状态一致。严格按照现有规范和标准要求,对矿料级配曲线进行合理地绘制和利用,同时还要保证稳定度试验工作的有序开展,并根据试验结果,对沥青最佳用量进行控制。

3.3 混合料拌和

该项目中ATB-25混合料采用厂拌法拌和,使用的是间歇式拌和机。拌制合格的混合料以专用运料车的方式运输到项目施工现场,然后实施基层摊铺与碾压等。拌和施工之前需要根据生产配合比要求试拌,保证拌和效果符合要求才能够正式进行拌和。考虑到ATB-25混合料中的粗集料含量比较多,而沥青掺入量偏少,为了能够实现均匀、充分搅拌,首先需要进行10s干拌,然后掺入热沥青实施45s湿拌。混合料拌和过程中,需要对拌和温度进行严格控制,沥青温度需处于150~155℃之间,集料温度需处于185~190℃之间,拌和温度需处于170~180℃之间,混合料的出厂温度需处于165~170℃之间[5]。

3.4 混合料运输

采用大吨位自卸车运输混合料,充分考虑拌和站和项目施工现场之间的距离,科学配置运料车数量,并统一编号管理,确保摊铺机前方停候运料车数量保持在4或5辆,以实现连续性摊铺。此外,混合料装载必须由专人负责,装载之前对运料车的车厢表面进行清理。装载后采用毡布进行覆盖,进入项目施工现场时车辆的前胎面一定要保持清洁、无任何污迹。待混合料运输到项目施工现场之后,应由专业人员测量混合料温度,以确保混合料温度符合规定基本要求。

3.5 混合料摊铺

按照试验路段确定的摊铺参数进行摊铺作业,摊铺机的行驶速度为2.0~2.5km/h。为了保证混合料摊铺施工效果,必须确保摊铺机匀速、连续行驶,不可随意停车与转弯等[6]。该工程中摊铺温度应保证为165℃,而ATB-25混合料温度是160℃。为避免出现施工质量问题,摊铺机施工前需要进行预热,确保温度≥120℃,提升混合料摊铺平整度。摊铺施工阶段必须对摊铺机和侧挡板间隔距离进行严格控制,防止路边缘发生离析与空隙率过大等现象。

3.6 混合料碾压

提前对混合料摊铺平整度进行检测与验收,针对局部平整度不达标的路段,需要以人工方式进行处理,符合规定要求后才能够实施碾压。该工程配置的压路机为胶轮式压路机与钢轮式压路机。碾压过程包含初压、复压以及终压,碾压顺序是从外侧至内侧,大坡度路面的碾压顺序是从低处至高处,选择多台压路机实施同步碾压,2台压路机的碾压重叠宽度在20~30cm之间,确保碾压机的方向和摊铺机施工方向一致。混合料碾压施工之前,应将钢轮上的所有杂质清理干净,然后均匀涂抹一层防黏结剂,以免混合料与钢轮出现黏结。混合料碾压施工完成之后,要立即封闭交通实施养护,禁止所有人员、车辆通行。

初压施工阶段采用30T胶轮式压路机静压1遍,压路机的行驶速度为2~3km/h,施工温度应控制在150℃,碾压施工不可随意改变方向;复压施工阶段采用30T钢轮式压路机,压路机的行驶速度为2.5~3.5km/h,施工温度≥135℃,碾压遍数为4~6遍;终压施工阶段采用钢轮式振动压路机,行驶速度为4~6km/h,碾压遍数为2~4遍,施工温度≥90℃[7]。此外,混合料碾压施工完成之后,需确保路面无任何的轮胎印记,路面温度<90℃。

3.7 接缝处理

该项目横缝施工选择的是平缝处理方式,接缝位置间隙≤3mm。处理过程中接缝处需要铺筑一层ATB-25混合料,具体厚度应根据基线或者是松铺系数确定,紧接着实施横向与纵向碾压。纵向接缝采用的是冷缝处理方式,需要设置挡板,以提高纵缝碾压密实度,同时以人工方式进行推平处理,接缝位置略高10mm,碾压顺序从边缘到中心,最后跨缝压实。

3.8 压实度检测

此公路工程项目竣工后,按照规定要求对沥青稳定碎石ATB-25实施压实度检测。总共布设了6个检测点,检测方式选择的是钻芯取样法,具体检测结果如表3所示。

表3 ATB-25施工压实度检测结果

根据表3可知,ATB-25基层的压实度均>95%,完全符合设计要求。

4 结束语

综上所述,根据规范标准和施工要求,结合地质条件和环境条件,对该工程沥青稳定碎石ATB-25施工提出了提升抗变形性能、提升抗疲劳性能和提升抗水害的性能要求,对沥青稳定碎石ATB-25施工工艺流程进行了阐述,主要包含原材料选取、混合料级配确定、混合料拌和、混合料运输、混合料摊铺、混合料碾压、接缝处理以及压实度检测。实践结果表明,该工程采用的沥青稳定碎石ATB-25施工技术合理可行,达到预期效果,可为类似项目施工提供借鉴。

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