姜成祥 苗永強(qiáng)
摘要:文章從選材、設(shè)計(jì)、拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等六個(gè)方面,闡述了大粒徑透水性瀝青混合料(LSPM-30)在工程實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)控制要點(diǎn),并取得了一定的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:大粒徑;透水性;瀝青混合料
中圖分類號(hào):U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2012)10-0055-03
瀝青穩(wěn)定碎石排水層材料,是一定級(jí)配的集料與瀝青膠結(jié)在一起,經(jīng)適當(dāng)?shù)膲簩?shí)功壓實(shí)后,形成的一種具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的多孔隙瀝青混合料。為達(dá)到設(shè)置目的,要求材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中能夠保證良好的透水能力及一定的穩(wěn)定性和耐久性。筆者通過(guò)在長(zhǎng)深線青州至臨沭(魯蘇界)高速公路上的應(yīng)用,經(jīng)過(guò)逐步探索和研究,使得大粒徑透水性瀝青混合料得到很好的應(yīng)用效果。
一、工程項(xiàng)目簡(jiǎn)介
青州至臨沭高速公路第24標(biāo)段全長(zhǎng)10.328公里。路面結(jié)構(gòu)層:厚16cm水泥穩(wěn)定土底基層+厚34cm水泥穩(wěn)定碎石基層+厚15cm大粒徑透水瀝青碎石LSPM-30基層(MAC改性瀝青)+熱熔性瀝青封層+厚8cm粗粒式瀝青混凝土AC-25下面層(天然巖改性瀝青)+厚6cm中粒式瀝青混凝土AC-20中面層(SBS改性瀝青)+厚4cm瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13上面層(SBS改性瀝青)。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):全線采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)速度為120km/h;整體式路基寬度為34.5m。橋涵設(shè)計(jì)荷載為公路—Ⅰ級(jí)。設(shè)計(jì)洪水頻率為特大橋1/300,其他橋涵及路基1/100。
二、原材料的控制
(一)材料的穩(wěn)定性控制
設(shè)計(jì)配合比的原材料要穩(wěn)定,首先對(duì)原材料進(jìn)行有效的控制才能保證優(yōu)質(zhì)的混合料。
1.對(duì)原材料的源頭進(jìn)行控制。原材料進(jìn)行裝車之前,在抽檢級(jí)配合格以后方可裝運(yùn),保證原材料的出廠合格。對(duì)到廠原材料進(jìn)行嚴(yán)格復(fù)檢,檢測(cè)合格后方可卸料。
2.對(duì)原材料的堆放進(jìn)行控制。原材料經(jīng)過(guò)裝運(yùn)以后,級(jí)配發(fā)生了變化,對(duì)于級(jí)配變化較大,但在控制范圍以內(nèi)的原材料,放在選定的地方,進(jìn)行翻拌,合格以后再推入料堆,而且設(shè)置了不合格
品區(qū)。
3.對(duì)料堆的高度進(jìn)行控制。為有效控制原材料的級(jí)配,我們對(duì)集料堆的高度進(jìn)行降低,從原來(lái)的10m左右降低到3m以下,減少顆粒由于重力作用而使材料發(fā)生的離析。
(二)原材料級(jí)配穩(wěn)定性的控制
1.原材料級(jí)配的控制。對(duì)單粒級(jí)的原材料的重要篩孔嚴(yán)加控制,原材料重點(diǎn)控制1#原材料19.0mm篩孔的通過(guò)率宜控制在55%~70%之間,1#原材料級(jí)配的控制是影響路面粗糙均勻的關(guān)鍵因素。2#原材料重點(diǎn)控制9.5mm篩孔的通過(guò)率,原材料在出廠時(shí)是合格的,經(jīng)過(guò)裝卸、運(yùn)輸、堆放造成原材料離析,使9.5mm篩孔的通過(guò)率變化較大,控制范圍在40%~70%,如果控制不嚴(yán),2#料在拌合樓熱料倉(cāng)中發(fā)生分流,生產(chǎn)中造成宜出現(xiàn)供料不平衡的現(xiàn)象。4#原材料重點(diǎn)控制0.075mm篩孔的通過(guò)量,通過(guò)率8~10%,必須穩(wěn)定,否則路面的空隙率都將受到嚴(yán)重的影響。
2.原材料級(jí)配的穩(wěn)定性控制。對(duì)于原材料級(jí)配的穩(wěn)定性我們采取源頭控制、轉(zhuǎn)運(yùn)加嚴(yán)檢測(cè)、到場(chǎng)復(fù)驗(yàn)的方式層層把關(guān),并對(duì)進(jìn)廠的材料進(jìn)行二次翻拌,采取四道關(guān)口把關(guān),使混合料級(jí)配均勻。
三、配合比設(shè)計(jì)
雖然原材料合格, 但是現(xiàn)場(chǎng)攤鋪的是按配合比拌和后的半成品,并且拌合生產(chǎn)配比必須在一定的拌合工藝下根據(jù)設(shè)計(jì)配比進(jìn)行調(diào)整,不合理的生產(chǎn)配合比不僅工作產(chǎn)量低,而且路面易產(chǎn)生離析。因此設(shè)計(jì)合理的級(jí)配是解決路面離析的先決條件。
四、拌合工藝
(一)拌和樓混合料級(jí)配控制
1.要掌握混合料是否屬于何種結(jié)構(gòu)類型。是懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架空隙結(jié)構(gòu)。這主要依靠空隙率變化的速率來(lái)判定。
2.冷速的變化是以保持路面的結(jié)構(gòu)類型為基礎(chǔ),才能真正的保持設(shè)計(jì)的級(jí)配。
3.混合料級(jí)配的控制可以分為兩個(gè)部分進(jìn)行控制,大于9.5mm的顆??梢圆捎每旌Y的方法控制,簡(jiǎn)單有效。小于9.5mm的顆??梢杂妙A(yù)估油石比的方法粗略確定級(jí)配。
(二)拌和工藝參數(shù)
1.出廠溫度。嚴(yán)格掌握瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度。集料溫度比瀝青高10℃~15℃,熱混合料成品在貯料倉(cāng)儲(chǔ)存后,其溫度不低于170℃。
2.拌和時(shí)間。拌和時(shí)間由試拌確定為45~50秒。必須使所有集料顆粒全部裹復(fù)瀝青結(jié)和料,并以瀝青混合料拌和均勻?yàn)槎取?/p>
五、瀝青混合料的運(yùn)輸
為防止瀝青與車廂板粘結(jié),車廂側(cè)板和底板涂一薄層油水混合物,并用抹布清除干凈積壓在車廂底部的余液。運(yùn)料車均在距車廂底部約30cm的中間部位設(shè)有專用溫度檢測(cè)孔,用數(shù)顯插入式熱電偶溫度計(jì)檢測(cè)瀝青混合料的溫度,插入深度20cm,同時(shí)用水銀溫度計(jì)從車的頂部測(cè)量瀝青混合料的溫度,校正測(cè)量溫度。攤鋪過(guò)程中,運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前10~30cm處停住,不得撞擊攤鋪機(jī),運(yùn)料車一次起斗到位,角度約45~60度,混合料表面覆蓋的篷布不用掀起。
六、瀝青混合料攤鋪
(一)攤鋪機(jī)就位
采用兩臺(tái)攤攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪, 兩側(cè)掛鋼絲基準(zhǔn)線,前面攤鋪機(jī)一側(cè)走鋼絲,一側(cè)走鋁合金桿控制高程,后面攤鋪機(jī)一側(cè)走鋼絲,另一側(cè)用滑雪走鋪好的混合料上擺放的鋁合金桿,來(lái)控制路面的攤鋪厚度和平整度,鋪筑后的瀝青路面均勻一致,離析的狀況較少,可以保證路面的壓實(shí)度的均勻性。
(二)攤鋪機(jī)受料
卸料過(guò)程中運(yùn)料車掛空擋,靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn),一次起斗卸料的方式給攤鋪機(jī)卸料,保證攤鋪機(jī)受載均勻,攤鋪穩(wěn)定。
(三)調(diào)整攤鋪機(jī)的螺旋布料器的狀態(tài)
在攤鋪過(guò)程中,攤鋪機(jī)的螺旋布料器調(diào)整到最佳狀態(tài),使混合料的高度在螺旋的2/3附近。并保證在攤鋪寬度斷面上不發(fā)生離析。特別注意,螺旋布料器不得空轉(zhuǎn)。熨平板工作角一經(jīng)選定,攤鋪過(guò)程中不要頻繁隨意調(diào)整厚度控制桿。
(四)攤鋪機(jī)攤鋪
攤鋪機(jī)在攤鋪過(guò)程中必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的工作。攤鋪速度一般為2~2.5m/min(規(guī)范為2~6m/min)。在改性瀝青路面表層施工中,攤鋪機(jī)攤鋪速度如果過(guò)快,壓路機(jī)按規(guī)定的組合碾壓,跟不上攤鋪機(jī)的行走速度,易導(dǎo)致路面壓實(shí)度大面積不合格。
七、碾壓工藝
1.瀝青路面的碾壓方法:
(1)壓路機(jī)從低側(cè)到高側(cè),相鄰碾壓帶重疊1/3~1/2輪寬。為保持高溫碾壓,碾壓必須緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行,并不得產(chǎn)生推移、發(fā)裂。
(2)壓路機(jī)每次由兩端折回的位置應(yīng)呈階梯形,隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn),使折回處不在同一橫斷
面上。
(3)碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī),碾壓路線及碾壓方向不應(yīng)突然改變而導(dǎo)致混合料產(chǎn)生推移。嚴(yán)禁壓路機(jī)在尚未冷卻的路段上“調(diào)頭”、急剎車及急轉(zhuǎn)彎、停車等候等。碾壓時(shí)要遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。
2.碾壓溫度的控制。保持碾壓溫度是控制壓實(shí)度質(zhì)量的關(guān)鍵。在施工過(guò)程中有數(shù)字式溫度計(jì)在攤鋪層內(nèi)部測(cè)量溫度,發(fā)現(xiàn)溫度稍低時(shí),可及時(shí)的將26t重型壓路機(jī)提到前面碾壓。每天記錄的初壓溫度與路面取芯的壓實(shí)度對(duì)比,隨時(shí)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整溫度參數(shù)。
3.碾壓組合:采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)和較大噸位膠輪壓路機(jī)相組合。
八、應(yīng)用結(jié)構(gòu)
LSPM由于其自身的優(yōu)良路用性能,可在老瀝青路面和碎石化的水泥路面上直接加鋪,也可以用在新建以及各種重新鋪筑路基的改建工程中用作基層。
九、結(jié)語(yǔ)
大粒徑透水性瀝青混合料以其良好的高溫穩(wěn)定性、滲透性、抗疲勞性以及抵抗反射裂縫等方面的性能,被廣泛應(yīng)用于高等級(jí)道路的結(jié)構(gòu)當(dāng)中,我們?cè)趹?yīng)用中取得的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)將給高等級(jí)公路施工提供良好的參考。
參考文獻(xiàn)
[1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)[S].
[2]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004)[S].
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