市政道路改性沥青混凝土路面施工技术浅析
2024-06-06王名帅韩国梁李虎山东汇达新型建筑材料有限公司山东济南250000
文/王名帅、韩国梁、李虎 山东汇达新型建筑材料有限公司 山东济南 250000
引言:
沥青混凝土路面是现阶段市政道路工程建设最常用的路面类型,采用改性沥青材料的沥青混凝土路面即为改性沥青混凝土路面,通过对改性沥青的掺加,能进一步改善沥青混凝土技术性能,满足道路工程建设与使用要求。而要想保证市政道路工程改性沥青混凝土路面施工质量,有必要结合市政道路工程实际情况,深入分析并探讨相应的施工技术。
1.工程概况
某市政道路工程K15+622.032~K20+336 段沥青路面结构层次为:上面层采用5cm 厚SMA-16 沥青混凝土,沥青采用SBS-I-C 改性沥青,集料采用辉绿岩;粘层采用PC-3 乳化沥青;下面层采用7cm 厚AC-20沥青混凝土,沥青采用90 号A 级沥青,集料采用石灰岩;浅层采用PC-3 乳化沥青;柔性基层采用8cm 厚ATB-25 沥青混凝土,沥青采用70 号A 级沥青,集料采用石灰岩;下封层采用0.5cm 厚AC-5 沥青混凝土,沥青采用SBS-I-C 改性乳化沥青,集料采用石灰岩;透层采用PC-2 或PA-2 乳化沥青;基层采用30cm 厚水泥稳定碎石;底基层采用15cm 厚水泥稳定碎石;垫层采用20cm 厚未筛分碎石。K20+336~K61+302 段沥青路面结构层次为:上面层采用4cm 厚SMA-13 沥青混凝土,沥青采用SBS-I-C 改性沥青,集料采用辉绿岩与玄武岩;粘层采用PC-3 乳化沥青;中面层采用5cm 厚AC-20沥青混凝土,沥青采用70 号A 级沥青,集料采用石灰岩;粘层采用PC-3 乳化沥青;下面层采用7cm 厚AC-25沥青混凝土,沥青采用70 号A 级沥青,集料采用石灰岩;透层采用PC-2 或PA-2 乳化沥青;基层采用34cm 厚水泥稳定粒料,集料包括砂砾、碎石与石屑;底基层采用16/20/18cm 厚水泥稳定砾土;垫层采用20cm 厚天然砂砾。现以该市政道路路段为研究对象,对其改性沥青混凝土路面施工技术作如下深入分析。
2.改性乳化沥青质量要求
市政道路路面施工用改性乳化沥青质量要求如表1 所示。
表1 市政道路路面施工用改性乳化沥青质量要求
改性沥青混合料目标配合比设计矿料级配计算如表2所示。
表2 改性沥青混合料目标配合比设计矿料级配计算
3.改性沥青混凝土路面施工工艺
3.1 施工机械设备
改性沥青混凝土路面施工机械设备配置为:配置1 台3500 型进口设备(产量不低于230t/h),要求新旧程度不低于90%,备6 个冷料仓,具有添加纤维和矿粉等材料的设备;配置沥青储存罐;配备2 台发电机组,其功率应满足拌和机启动要求,同时新旧程度不低于90%;配置2 台进口摊铺机,要求摊铺宽度达到12m 以上,同时新旧程度不低于90%;配置足够20t 以上自卸汽车,要求新旧程度不低于90%;配置足够12t 双钢轮振动压路机与26t 轮胎压路机,一般不少于5 台,同一作业面需使用同一品牌配套碾压设备;配置1 台切割机,要求新旧程度不低于90%[1]。
3.2 混合料拌制
(1)混合料拌制借助间歇式拌和机进行,要求有自动记录装置,拌制时对各原材料用量和温度进行记录与打印。
(2)骨料与木质素纤维一同加入到拌锅内进行干拌,持续5-10s 后加入矿粉与沥青,从加入集料开始到完成拌和持续时间应保持在20-25s 范围内,湿拌时间需达到40-45s,整个拌制周期控制在60-65s 范围内[2]。
(3)拌和设备需在每天拌制开始前做好检查,特别注意各类仪表的数据与显示结果是否完全匹配。
(4)冷、热料仓实际进料速度必须良好匹配,以配合比为依据确定具体集料规格,保证振动筛上的筛孔尺寸与安装角度。
(5)相较于普通沥青,改性沥青混合料拌和时间应适当延长,并注意具体的投料方式。混合料拌制完成后做好抽样检查,确定沥青含量与矿料级配,如果施工配合比和目标配合比之间存在明显偏差,应立即调整[3]。
(6)贮存仓应有足够存储量,装车过程中以一次性将车辆装满作为标准,不可随拌随装。此外贮存仓还要配备自动保温装置,以此实现恒温保存。
(7)混合料拌制数量需结合实际情况确定,尽量减少或避免混合料隔夜。
(8)改性沥青会在高温条件下发生老化,所以拌制温度不可过高,否则会影响到混合料质量[4]。基于此,施工中必须做好温度控制。改性沥青路面不同结构层次施工温度控制要求如表3 所示。
3.3 混合料运输
(1)必须保证混合料运输通道通畅,以实现快速运输,缩短运输时间。
(2)装料过程中所用装料车以自卸式为宜,载重量需达到20t 以上。为尽可能防止装料过程中混合料发生离析,装料需分成三次进行。装料结束后覆盖好帆布与棉被。
(3)若运输车所用保温设备发生故障,应尽快将其修复,以始终保持恒温。
(4)所有运输车都要在施工中填写好运料单,凭借运料单出厂,在运料单上写好出厂过程中的实测温度,待混合料到达施工现场后再次检测其实际温度,并与运料单对比,不满足要求的混合料不能在施工中使用[5]。
(5)运输车车身与轮胎都应保持洁净,在现场设置专门的水池用于车轮和轮胎清洗,以免车辆进场带入污物,对施工完成的路面造成污染。
(6)安排专人在现场做好指挥与协调,及时交流前、后场实际情况,防止发生拥堵或供料不足。
(7)为了使路面施工保持连续,应配置足够运输车,确保运输能力比拌和能力略大,施工中摊铺机前方要有3辆~5 辆运输车随时等待卸料。
3.4 混合料摊铺
(1)改性沥青混凝土路面摊铺需采用双机摊铺的方式。
(2)摊铺厚度与平整度借助浮动基准梁自动找平装置或无接触自动找平装置控制,所有自动找平装置安装都要严格按照相关规程进行,将安装误差控制在允许范围之内。
(3)采用摊铺机进行摊铺施工时,应保持连续、缓慢和均匀,实际的摊铺速度从开始摊铺到完成摊铺应该是一个恒定值,摊铺时不能改变速度或中途停顿。在没有特殊要求的情况下摊铺速度按照不超过2.5m/min 控制[6]。
(4)摊铺开始前要有至少3 台运输车在现场等待,但数量不能太多,否则会因为摊铺时间过长导致温度降低。
3.5 混合料碾压与接缝处理
(1)为达到理想性能,需借助刚性碾对路面实施碾压,完成碾压后的温度需达到90℃以上,碾压速度按不超过3km/h 控制。碾压应沿路面的纵向实施,具体碾压顺序为从路幅低边开始到高边,相邻两个碾压区域之间要有不少于50cm 的重叠[7]。
(2)在摊铺机与压路机无法到达的部位可借助小型机械施工,如桥涵、通道接头等。
(3)纵向接缝碾压借助2 台摊铺机成梯队形式联合实施,将前部碾压完成后应保留10cm~20cm 的宽度,将其作为后续施工高程基准面,暂时不予碾压,在最后实施跨缝碾压的过程中,可采用热接缝的方法来消除缝迹。横向接缝的处理与冷接缝方式为宜,路面实际平整度和该处理方式之间有直接关系,施工中先借助6m 直尺对成型后沥青层端部进行检查,若某些区域实际平整度达到3mm 以上,则需要切除该部位,保证挖除干净和彻底,并用水清除表面残留的污染物,之后均匀涂抹一层沥青,待沥青达到基本干燥后,使摊铺机就位;准确测量接缝部位沥青混凝土层厚度,然后以松铺系数为依据通过计算确定路面松铺厚度。熨平板预热持续时间通常为15 min~20min,保证接缝部位原路面实际温度不低于65℃,路面摊铺速度应保持缓慢,一般为1m/min[8]。碾压开始前应确保原路面存在的混合料全部清除干净,接缝部位应该是一条顺直的直线。路面中间部分需沿横向进行碾压,两侧则沿纵向进行碾压。横向碾压过程中,钢轮绝大部分作用于原路面,自后逐渐且缓慢的向新摊铺完成的路面移动,前后重复操作5~6 次。纵向碾压过程中,压路机后轮应超出接缝部位3m~6m,一般情况下连续振压2 遍并连续静压2-3 遍即可。
结语:
综上所述,改性沥青混凝土路面是当前市政道路工程建设中常用的路面类型,其技术性能良好,可满足市政道路建设与使用所需。以上结合市政道路工程实际情况,对其改性沥青混凝土路面施工技术进行了初步分析与总结,包括改性沥青材料要求、混合料拌制、摊铺、碾压与接缝处理,旨在为其它类似市政道路工程的改性沥青混凝土路面施工提供可靠技术参考,进而从根本上保证改性沥青混凝土路面施工质量。