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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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量、節能減排等多重要求,在現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的道路工程。
2溫拌瀝青混合料的原材料質量要求及設計
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的玄武巖,具體要求如表1所示。
2.3細集料
以新鮮的硬質石灰巖為基礎材料,結合前期粗集料生產期間產生的石屑,兩者經加工后制得機制砂,作為細集料使用。質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,經磨細處理后制得礦粉,應確保礦粉始終維持干燥的狀態。為減少生產期間的粉塵產生量,在軋制碎石生產時挑選潔凈的原材料,同時根據質量要求優化碎石機,改進運行參數,以免因粉塵排放量過大而造成環境污染問題。
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,形成性質穩定的瀝青混合料。抗剝落劑的取用應充分考慮材料性能、穩定性、效果持續性等方面的要求。在摻入抗剝落劑后用RTFOT法老化,轉移至恒溫(163℃,上下幅度不可超過0.5℃)的旋轉薄膜烘箱內,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,宜委托具有資質的單位負責,組織馬歇爾試驗,經過對材料質量的分析后確定瀝青等原材料的最佳用量,再以此為依據調整冷料倉的供料比例等相關參數。(2)生產配合比設計。經二次篩分處理后從熱料倉內選取材料,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。根據實際情況動態調整冷料倉的比例,以維持供料的平衡性,結合前述的目標配合比設計參數,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)生產配合比驗證。以前期所得的生產配合比為依據,試拌后用于試鋪筑作業,從中取芯樣并檢測,得到生產的標準配合比,為生產作業的開展提供參考。(4)生產環境錯綜復雜,對于材料質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量的指標,在其滿足要求的前提下靈活調整配合比,確保最終生產的瀝青混合料滿足質量要求。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,由此驗證施工工藝參數的可行性,以便后續的大范圍施工作業高效開展。
3瀝青混合料的生產
根據生產需求規劃合適尺寸的拌和場,清理現場的雜物,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。生產的瀝青混合料不可出現花白料、結團、離析等質量問題,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至現場,避免停機等料。若存在倉儲需求宜將經過質量檢驗的瀝青混合料放入保溫設施內。
4瀝青混合料的攤鋪
優化設備配置,提高混合料的攤鋪水平,以規避離析的問題。選用中大1800大型攤鋪機進行全幅攤鋪。提前在料斗內均勻刷涂隔層油,以免出現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、現場氣溫、層厚及其他影響因素;松鋪系數的設定需以材料類型、施工工藝等為依據,并組織試驗確定最佳施工效果對應的參數。攤鋪遵循連續、緩慢的原則,其間不可出現隨意變更速度、急剎車的情況。與拌和站積極溝通,根據瀝青混合料的生產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轉動的狀態,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。對于未碾壓成型的路段,應禁止壓路機在該處轉向或調頭。
5.2碾壓作業思路
(1)初壓。瀝青混合料攤鋪完成后,選用鋼輪壓路機持續1~2遍的靜壓處理。壓路機從外側開始碾壓,逐步向中間區域推進,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,再進一步調節壓路機的外側輪,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,此階段的碾壓遍數需達到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。以生產配合比為準,組織混合料的拌和作業,及時轉至施工現場用于全幅攤鋪。通過對試驗路段的質量檢驗,測定其溫拌瀝青混合料的質量,得知車轍動穩定度為4328次/mm;測量人員利用自動平整儀(施工前已經經過校驗)檢測,在所測的6個測點中,實測平均值為0.75mm,規范值為1.2mm,滿足要求;共選取10個滲水系數檢測點,實測平均值為49ml/min,規范值為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,規范值為1.0~3.0mm,滿足要求。此外,其他各項質量指標也均達標,總體施工質量較佳。
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量,且產生的環境污染小,充分彰顯出提質量、增效益、保環境等方面的作用。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,充分發揮其技術優勢,提高道路工程的品質。
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.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,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
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