论文部分内容阅读
摘要:结合申苏浙皖高速公路长兴段的面层概况,具体论述了该高速公路上面层SBS改性沥青混合料AC-13-C的拌制、运输、摊铺和碾压等施工工艺以及质量控制,并根据实际施工情况提出了一些建议,为以后改性沥青混合料的施工积累了宝贵经验。
关键词:公路 面层 沥青 施工
改性沥青用于道路工程已有几十年的历史,从品种上看,按其改性剂的不同,一般分为三类:橡胶类、热塑性类、树脂类。其中热塑性橡胶类(即热塑性弹性体)的SBS由于具有着良好抗车辙变形能力和弹性(变形的自恢复性及裂缝的自愈性),已成为目前世界上使用最为普遍的道路沥青改性剂。申苏浙皖高速公路长兴段(长约27.2km)上面层共分2个标段进行施工,两标段均为SBS改性沥青AC-13-C。为了确保上面层改性沥青AC-13-C的施工质量,两标都进行了线外和主线两次试铺,以便于摸索出经济合理、工程质量可靠、操作性好的施工组合。
一、面层概况
1.申苏浙皖高速公路长兴段沥青面层结构形式:
(1)4cm改性沥青AC-13-C上面层+6cm普通重交通改性沥青AC-20I中面层+8cm普通重交沥青AC-25I下面层;
(2)桥面结构层分为两层以4cm改性沥青AC-13-C上面层+AC-20I中层。2005年5月份开始施工下面层,施工前对下面层离析较为严重的区域进行了处理。
二、上面层改性沥青AC-13-C施工控制
1.材料
细集料 采用坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂,石质为石灰岩(上面层可采用玄武岩或辉绿岩碎石),不能采用山场的下脚料。对进场细集料,按施工技术规范要求进行检查。(细集料规格表略)
注:(1)视密度不小于2.5g/cm3;
(2)砂当量不得小于60%(宜控制在70%以上),亚甲蓝值不大干25g/kg,
(3)小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%;
(4)棱角性不小于30s。
2. 级配
本次AC-13-C的级配范围如下表所示。为了施工时对混合料级配严格控制,每天上、下午对每台拌和楼各进行一组抽提试验,关键筛孔要求0.075mm、2.36mm和4.75mm的通过率与中值偏差在±2%之内,9.5mm、16mm两档筛的通过率与中值偏差在±3%之内,其它筛孔的通过率不超出规定的级配范围。
3.沥青
采用优质SBS改性沥青,其技术要求见下表。在施工过程中对各标段改性沥青随机取样抽检进行有关指标试验,以便随时掌握改性沥青有无品质变化。
4.生产油石比
根据江苏省东南大学目标配合比和施工单位及监理单位九个目标油石比(其平均值4.8%),确定生产油石比为4.8%。在施工中油石比波动允许误差按±0.2%控制,对生产配合比的级配进行了马歇尔试验,其空隙率、稳定度和流值均满足相应要求。从每天的抽提结果来看,油石比偏差大都在±0.2%范围内。
5.改性沥青AC-13-C混合料的拌制
(1)为了保证改性沥青混合料AC-13-C的质量,拌和楼严格控制吸尘,对于吸出粉尘一律废除;严格检查矿粉的质量,保证0.075mm筛孔通过率中新加矿粉的量大于80%。
(2)本次申苏浙皖高速公路上面层改性沥青中均掺入了沥青质量0.4%的抗剥落剂。为避免沥青温度过高引起抗剥落剂老化,在混合料拌和过程中,均严格掌握沥青和集料的加热温度,拌和时改性沥青和矿料温度都按低限设定,并同时严格控制混合料出料温度,保证在要求范围之内。
(3)通过试拌确定最佳拌和时间。随时观察所拌改性沥青混合料的品质,以沥青全部裹覆集料颗粒且沥青混合料拌和均匀为度。
(4)为保证从总量上对改性沥青混合料AC-13-C进行控制,拌和楼控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,每天用拌和总量检验矿料的配比和沥青混合料油石比的误差,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。
6.改性沥青混合料AC-13-C的运输
(1)为防止混合料与车厢板粘结,车厢侧板和底板洒一薄层隔离剂后用拖把拖匀,要求无余液积聚。
(2)严格控制沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。
(3)运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖,以利保温防雨或避免环境污染。
7.改性沥青混合料AC-13-C的摊铺和碾压
(1)根据各标段的机械组合情况进行试铺,通过试铺结果确定摊铺机参数和碾压组合,最终确定振动熨平板取4级,夯锤取6级。
(2)为了防止摊铺机熨平板温度不够,在起步处产生离析、小油饼、纵缝明显等问题,摊铺前保证熨平板具有足够的预热时间。如果出现问题,有专人负责及时采取措施补救。发现离析处,人工用细料立即补上;发现小油饼,有专人用小铲刀挑除,再经压路机碾压消除。
(3)保证改性沥青上面层平整、不漏压,严格控制摊铺机的摊铺速度≯3m/min,且做到匀速、不间断地摊铺。
(4)为保证纵向接缝平整、密实,两台摊铺机成梯队摊铺时距离不超过10m。
(5)碾压紧跟在改性沥青混合料摊铺后进行。分初压、复压和终压三道工序,对碾压段落设置明显标志,便于现场调度、管理。
(6)压路机以匀速进行碾压。碾压段长度控制在20m～30m。
8.上面层质量检查
在改性沥青混合料AC-13-C上面层施工完成后的第二天,进行压实度、摩擦系数、构造深度、平整度等项目的检测。由测试结果统计得出本次申苏浙皖高速公路长兴段上面层的压实度都满足≥96%马歇尔标准密度的要求(最大理论密度92%),许多路段的压实度甚至达到了≥98%(最大理论压实度94%);上面层的摩擦系数满足≥60BPN的要求,普遍在70BPN左右;构造深度远大于规范要求,基本都大于0.7mm;由于对施工变异性控制严格,平整度平均值大都<0.6mm。雨天可看到施工完成后的部分路段上明显有一层均匀的水膜,进一步表明AC-13-C兼顾了抗滑和密水两方面性能。
三、建议
浙江省高速公路建设指挥部编制的《国道主干线高速公路改性沥青路面上面层(AC-13-C)施工指导意见》为保证申苏浙皖高速公路AC-13-C上面层的施工质量起了重要的指导作用。总体而言,申苏浙皖高速公路铺筑的上面层是成功的,为以后改性沥青混合料的施工积累了宝贵经验。经过本次改性沥青AC-13-C的实际施工运作,提出以下建议供参考:
(1)小于0.075mm的粉料增加塑性指数指标;
(2)现场压实度应以芯样的表干密度与最大理论密度计算得出,控制现场空隙率小于8%;
(3)为了保证压实度和抗水损害能力,建议上面层沥青混合料中2.36mm筛孔以上的集料采用玄武岩、辉绿岩等,2.36mm筛孔以下的集料采用石灰岩石屑代替。
(4)建议今后高速公路上面层采用4cm厚,集料最大公称尺寸为9.5mm的沥青混合料。
关键词:公路 面层 沥青 施工
改性沥青用于道路工程已有几十年的历史,从品种上看,按其改性剂的不同,一般分为三类:橡胶类、热塑性类、树脂类。其中热塑性橡胶类(即热塑性弹性体)的SBS由于具有着良好抗车辙变形能力和弹性(变形的自恢复性及裂缝的自愈性),已成为目前世界上使用最为普遍的道路沥青改性剂。申苏浙皖高速公路长兴段(长约27.2km)上面层共分2个标段进行施工,两标段均为SBS改性沥青AC-13-C。为了确保上面层改性沥青AC-13-C的施工质量,两标都进行了线外和主线两次试铺,以便于摸索出经济合理、工程质量可靠、操作性好的施工组合。
一、面层概况
1.申苏浙皖高速公路长兴段沥青面层结构形式:
(1)4cm改性沥青AC-13-C上面层+6cm普通重交通改性沥青AC-20I中面层+8cm普通重交沥青AC-25I下面层;
(2)桥面结构层分为两层以4cm改性沥青AC-13-C上面层+AC-20I中层。2005年5月份开始施工下面层,施工前对下面层离析较为严重的区域进行了处理。
二、上面层改性沥青AC-13-C施工控制
1.材料
细集料 采用坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂,石质为石灰岩(上面层可采用玄武岩或辉绿岩碎石),不能采用山场的下脚料。对进场细集料,按施工技术规范要求进行检查。(细集料规格表略)
注:(1)视密度不小于2.5g/cm3;
(2)砂当量不得小于60%(宜控制在70%以上),亚甲蓝值不大干25g/kg,
(3)小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%;
(4)棱角性不小于30s。
2. 级配
本次AC-13-C的级配范围如下表所示。为了施工时对混合料级配严格控制,每天上、下午对每台拌和楼各进行一组抽提试验,关键筛孔要求0.075mm、2.36mm和4.75mm的通过率与中值偏差在±2%之内,9.5mm、16mm两档筛的通过率与中值偏差在±3%之内,其它筛孔的通过率不超出规定的级配范围。
3.沥青
采用优质SBS改性沥青,其技术要求见下表。在施工过程中对各标段改性沥青随机取样抽检进行有关指标试验,以便随时掌握改性沥青有无品质变化。
4.生产油石比
根据江苏省东南大学目标配合比和施工单位及监理单位九个目标油石比(其平均值4.8%),确定生产油石比为4.8%。在施工中油石比波动允许误差按±0.2%控制,对生产配合比的级配进行了马歇尔试验,其空隙率、稳定度和流值均满足相应要求。从每天的抽提结果来看,油石比偏差大都在±0.2%范围内。
5.改性沥青AC-13-C混合料的拌制
(1)为了保证改性沥青混合料AC-13-C的质量,拌和楼严格控制吸尘,对于吸出粉尘一律废除;严格检查矿粉的质量,保证0.075mm筛孔通过率中新加矿粉的量大于80%。
(2)本次申苏浙皖高速公路上面层改性沥青中均掺入了沥青质量0.4%的抗剥落剂。为避免沥青温度过高引起抗剥落剂老化,在混合料拌和过程中,均严格掌握沥青和集料的加热温度,拌和时改性沥青和矿料温度都按低限设定,并同时严格控制混合料出料温度,保证在要求范围之内。
(3)通过试拌确定最佳拌和时间。随时观察所拌改性沥青混合料的品质,以沥青全部裹覆集料颗粒且沥青混合料拌和均匀为度。
(4)为保证从总量上对改性沥青混合料AC-13-C进行控制,拌和楼控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,每天用拌和总量检验矿料的配比和沥青混合料油石比的误差,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。
6.改性沥青混合料AC-13-C的运输
(1)为防止混合料与车厢板粘结,车厢侧板和底板洒一薄层隔离剂后用拖把拖匀,要求无余液积聚。
(2)严格控制沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。
(3)运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖,以利保温防雨或避免环境污染。
7.改性沥青混合料AC-13-C的摊铺和碾压
(1)根据各标段的机械组合情况进行试铺,通过试铺结果确定摊铺机参数和碾压组合,最终确定振动熨平板取4级,夯锤取6级。
(2)为了防止摊铺机熨平板温度不够,在起步处产生离析、小油饼、纵缝明显等问题,摊铺前保证熨平板具有足够的预热时间。如果出现问题,有专人负责及时采取措施补救。发现离析处,人工用细料立即补上;发现小油饼,有专人用小铲刀挑除,再经压路机碾压消除。
(3)保证改性沥青上面层平整、不漏压,严格控制摊铺机的摊铺速度≯3m/min,且做到匀速、不间断地摊铺。
(4)为保证纵向接缝平整、密实,两台摊铺机成梯队摊铺时距离不超过10m。
(5)碾压紧跟在改性沥青混合料摊铺后进行。分初压、复压和终压三道工序,对碾压段落设置明显标志,便于现场调度、管理。
(6)压路机以匀速进行碾压。碾压段长度控制在20m～30m。
8.上面层质量检查
在改性沥青混合料AC-13-C上面层施工完成后的第二天,进行压实度、摩擦系数、构造深度、平整度等项目的检测。由测试结果统计得出本次申苏浙皖高速公路长兴段上面层的压实度都满足≥96%马歇尔标准密度的要求(最大理论密度92%),许多路段的压实度甚至达到了≥98%(最大理论压实度94%);上面层的摩擦系数满足≥60BPN的要求,普遍在70BPN左右;构造深度远大于规范要求,基本都大于0.7mm;由于对施工变异性控制严格,平整度平均值大都<0.6mm。雨天可看到施工完成后的部分路段上明显有一层均匀的水膜,进一步表明AC-13-C兼顾了抗滑和密水两方面性能。
三、建议
浙江省高速公路建设指挥部编制的《国道主干线高速公路改性沥青路面上面层(AC-13-C)施工指导意见》为保证申苏浙皖高速公路AC-13-C上面层的施工质量起了重要的指导作用。总体而言,申苏浙皖高速公路铺筑的上面层是成功的,为以后改性沥青混合料的施工积累了宝贵经验。经过本次改性沥青AC-13-C的实际施工运作,提出以下建议供参考:
(1)小于0.075mm的粉料增加塑性指数指标;
(2)现场压实度应以芯样的表干密度与最大理论密度计算得出,控制现场空隙率小于8%;
(3)为了保证压实度和抗水损害能力,建议上面层沥青混合料中2.36mm筛孔以上的集料采用玄武岩、辉绿岩等,2.36mm筛孔以下的集料采用石灰岩石屑代替。
(4)建议今后高速公路上面层采用4cm厚,集料最大公称尺寸为9.5mm的沥青混合料。