高速公路瀝青混合料施工技術分析

時間:2022-07-23 09:02:49

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高速公路瀝青混合料施工技術分析

1工程概況

溫拌技術的拌和溫度適中,在相對簡單的工藝條件下可生產(chǎn)與熱拌瀝青混合料相同效果的溫拌瀝青混合料,施工過程中的材料溫度得到有效控制,能夠兼顧路面施工質(zhì)量、節(jié)能減排等多重要求,在現(xiàn)代公路建設中具有舉足輕重的地位[1]。貴州省道真至新寨高速公路福壽場至和溪段第LM1標段(YK10+541.500—K40+013.387,LK0+400—LK8+111.992),全長38.4335km,設計車速80km/h,按雙向四車道高速公路標準建設。本標段施工中,在傳統(tǒng)熱拌和冷拌技術的基礎上進行升級,采用溫拌瀝青混合料技術,以集約化的方式建設高品質(zhì)的道路工程。

2溫拌瀝青混合料的原材料質(zhì)量要求及設計

2.1瀝青

70號A級道路石油瀝青,各項指標均滿足標準。

2.2粗集料

上面層碎石粗集料為5~10mm,10~15mm兩檔,采用六盤水中鐵天路建筑材料有限公司生產(chǎn)的玄武巖,具體要求如表1所示。

2.3細集料

以新鮮的硬質(zhì)石灰?guī)r為基礎材料,結合前期粗集料生產(chǎn)期間產(chǎn)生的石屑,兩者經(jīng)加工后制得機制砂,作為細集料使用。質(zhì)量方面應同時滿足顆粒飽滿、粉塵含量低等多重要求。

2.4填料

以石灰石等堿性巖為基礎材料,經(jīng)磨細處理后制得礦粉,應確保礦粉始終維持干燥的狀態(tài)。為減少生產(chǎn)期間的粉塵產(chǎn)生量,在軋制碎石生產(chǎn)時挑選潔凈的原材料,同時根據(jù)質(zhì)量要求優(yōu)化碎石機,改進運行參數(shù),以免因粉塵排放量過大而造成環(huán)境污染問題。

2.5外加劑

外加劑的應用有利于改善混合料的性能,按要求摻入適量抗剝落劑,在該材料的作用下增強瀝青與集料的黏結力,形成性質(zhì)穩(wěn)定的瀝青混合料。抗剝落劑的取用應充分考慮材料性能、穩(wěn)定性、效果持續(xù)性等方面的要求。在摻入抗剝落劑后用RTFOT法老化,轉(zhuǎn)移至恒溫(163℃,上下幅度不可超過0.5℃)的旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱內(nèi),進行16h的老化處理,再組織浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗,用于分析材料的質(zhì)量。

2.6混合料設計

(1)目標配合比設計。配合比是指各類材料的用量關系,作為一項精細化的工作,宜委托具有資質(zhì)的單位負責,組織馬歇爾試驗,經(jīng)過對材料質(zhì)量的分析后確定瀝青等原材料的最佳用量,再以此為依據(jù)調(diào)整冷料倉的供料比例等相關參數(shù)。(2)生產(chǎn)配合比設計。經(jīng)二次篩分處理后從熱料倉內(nèi)選取材料,分析并確定熱料倉的材料比例控制標準,作為拌和機控制室的操作依據(jù)。根據(jù)實際情況動態(tài)調(diào)整冷料倉的比例,以維持供料的平衡性,結合前述的目標配合比設計參數(shù),取最佳用量以及±0.3%的用量,分別組織馬歇爾試驗,確定瀝青用量的控制標準。(3)生產(chǎn)配合比驗證。以前期所得的生產(chǎn)配合比為依據(jù),試拌后用于試鋪筑作業(yè),從中取芯樣并檢測,得到生產(chǎn)的標準配合比,為生產(chǎn)作業(yè)的開展提供參考。(4)生產(chǎn)環(huán)境錯綜復雜,對于材料質(zhì)量存在變化的情況需檢驗馬歇爾技術指標以及其他可用于表征質(zhì)量的指標,在其滿足要求的前提下靈活調(diào)整配合比,確保最終生產(chǎn)的瀝青混合料滿足質(zhì)量要求。SMA-13的級配范圍,如表2所示.為給大面積施工提供指導,需提前選取具有代表性的路段(以300m左右為宜),于該處組織試鋪作業(yè),由此驗證施工工藝參數(shù)的可行性,以便后續(xù)的大范圍施工作業(yè)高效開展。

3瀝青混合料的生產(chǎn)

根據(jù)生產(chǎn)需求規(guī)劃合適尺寸的拌和場,清理現(xiàn)場的雜物,平整并硬化,配套水電等基礎設施。各類原材料分類堆放并妥善保管,避免原材料混合以及防護措施不到位的情況。瀝青與礦料利用導熱油加熱,使其溫度滿足拌和生產(chǎn)要求。嚴格控制瀝青混合料的拌和時間,保證最終出廠的材料具有均勻性,正常情況下每鍋拌和時間控制在60~70s。生產(chǎn)的瀝青混合料不可出現(xiàn)花白料、結團、離析等質(zhì)量問題,否則均不可投入使用[2]。遵循隨拌隨用的原則,混合料及時由運輸車轉(zhuǎn)至現(xiàn)場,避免停機等料。若存在倉儲需求宜將經(jīng)過質(zhì)量檢驗的瀝青混合料放入保溫設施內(nèi)。

4瀝青混合料的攤鋪

優(yōu)化設備配置,提高混合料的攤鋪水平,以規(guī)避離析的問題。選用中大1800大型攤鋪機進行全幅攤鋪。提前在料斗內(nèi)均勻刷涂隔層油,以免出現(xiàn)瀝青混合料黏結于料斗的情況。考慮到高程控制要求,采用在雙側掛設鋼絲繩的方法。攤鋪機初步壓實,隨即組織平整度的檢測工作。瀝青混合料對溫度較為敏感,攤鋪溫度的控制需充分考慮瀝青標高、黏度、現(xiàn)場氣溫、層厚及其他影響因素;松鋪系數(shù)的設定需以材料類型、施工工藝等為依據(jù),并組織試驗確定最佳施工效果對應的參數(shù)。攤鋪遵循連續(xù)、緩慢的原則,其間不可出現(xiàn)隨意變更速度、急剎車的情況。與拌和站積極溝通,根據(jù)瀝青混合料的生產(chǎn)能力合理控制攤鋪速度,通常以2~6m/min為宜。攤鋪階段,螺旋送料器需維持持續(xù)轉(zhuǎn)動的狀態(tài),并保證儲料量至少達到送料器高度的2/3。以攤鋪厚度要求為準調(diào)整好熨平板,其間不可隨意變動[3]。

5瀝青混合料的碾壓

5.1施工要求

以鋼輪振動壓路機為宜,勻速向前推進,控制折回處的位置,避免壓路機處于相同橫斷面的情況。碾壓階段適時向碾壓輪灑水,嚴禁灑柴油,使碾壓輪與瀝青混合料處于相對獨立的狀態(tài)。對于未碾壓成型的路段,應禁止壓路機在該處轉(zhuǎn)向或調(diào)頭。

5.2碾壓作業(yè)思路

(1)初壓。瀝青混合料攤鋪完成后,選用鋼輪壓路機持續(xù)1~2遍的靜壓處理。壓路機從外側開始碾壓,逐步向中間區(qū)域推進,相鄰碾壓帶重疊量取輪寬的1/3~1/2。施工期間遇到邊緣處有擋板或其他支擋設施的情況時,則緊靠支擋碾壓;對于缺乏支擋的情況,應精細處理邊緣處的混合料,再進一步調(diào)節(jié)壓路機的外側輪,使其伸出邊緣的部分至少達到10cm。壓路機應緩慢啟停,最大限度地降低對瀝青混合料的影響,避免混合料推移。(2)復壓。初壓完成后緊跟復壓作業(yè),此階段的碾壓遍數(shù)需達到4~6遍,切實提高瀝青混合料的壓實度。碾壓帶重疊量以10~20cm為宜,壓路機倒車時應暫停振動,以避免混合料產(chǎn)生鼓包。(3)終壓。終壓施工以鋼輪壓路機為宜,全程關閉振動,直至路面可同時滿足壓實度和平整度的雙重要求為止。

6應用效果

在道新高速公路K33+800—K34+110右幅路段開展了溫拌瀝青混合料試驗段施工,該段施工總長310m,寬10.5m,用料總量320t。以生產(chǎn)配合比為準,組織混合料的拌和作業(yè),及時轉(zhuǎn)至施工現(xiàn)場用于全幅攤鋪。通過對試驗路段的質(zhì)量檢驗,測定其溫拌瀝青混合料的質(zhì)量,得知車轍動穩(wěn)定度為4328次/mm;測量人員利用自動平整儀(施工前已經(jīng)經(jīng)過校驗)檢測,在所測的6個測點中,實測平均值為0.75mm,規(guī)范值為1.2mm,滿足要求;共選取10個滲水系數(shù)檢測點,實測平均值為49ml/min,規(guī)范值為120ml/min,滿足要求;共選取10個構造深度檢測點,實測平均值為1.3mm,規(guī)范值為1.0~3.0mm,滿足要求。此外,其他各項質(zhì)量指標也均達標,總體施工質(zhì)量較佳。

7結語

相較于普通混凝土,SMA-13溫拌瀝青混合料可降低拌和溫度的同時保證混合料的質(zhì)量,且產(chǎn)生的環(huán)境污染小,充分彰顯出提質(zhì)量、增效益、保環(huán)境等方面的作用。作為工程技術人員,有必要將溫拌瀝青混合料技術靈活應用于道路施工中,充分發(fā)揮其技術優(yōu)勢,提高道路工程的品質(zhì)。

參考文獻:

[1]陳偉,常友功.基于溫拌瀝青混合料性能的不同溫拌劑性能評價[J].華東公路,2020(3):99-101.

[2]黃洪發(fā).溫拌瀝青混合料在路面工程中的應用研究[J].建筑技術開發(fā),2020(16):124-125.

[3]譚月.溫拌瀝青技術在高速公路施工中的應用[J].交通世界,2020(24):11-12.

作者:彭勝云 單位:中交第四航務工程局有限公司總承包分公司