高速公路瀝青混合料施工技術(shù)分析
時(shí)間:2022-07-23 09:02:49
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1工程概況
溫拌技術(shù)的拌和溫度適中,在相對(duì)簡(jiǎn)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(guò)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(shè)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(chǎng)至和溪段第LM1標(biāo)段(YK10+541.500—K40+013.387,LK0+400—LK8+111.992),全長(zhǎng)38.4335km,設(shè)計(jì)車速80km/h,按雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。本標(biāo)段施工中,在傳統(tǒng)熱拌和冷拌技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí),采用溫拌瀝青混合料技術(shù),以集約化的方式建設(shè)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(shè)計(jì)
2.1瀝青
70號(hào)A級(jí)道路石油瀝青,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)。
2.2粗集料
上面層碎石粗集料為5~10mm,10~15mm兩檔,采用六盤(pán)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(xì)集料
以新鮮的硬質(zhì)石灰?guī)r為基礎(chǔ)材料,結(jié)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(jī)制砂,作為細(xì)集料使用。質(zhì)量方面應(yīng)同時(shí)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(chǔ)材料,經(jīng)磨細(xì)處理后制得礦粉,應(yīng)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(shí)挑選潔凈的原材料,同時(shí)根據(jù)質(zhì)量要求優(yōu)化碎石機(jī),改進(jìn)運(yùn)行參數(shù),以免因粉塵排放量過(guò)大而造成環(huán)境污染問(wèn)題。
2.5外加劑
外加劑的應(yīng)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(qiáng)瀝青與集料的黏結(jié)力,形成性質(zhì)穩(wěn)定的瀝青混合料??箘兟鋭┑娜∮脩?yīng)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(guò)0.5℃)的旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱內(nèi),進(jìn)行16h的老化處理,再組織浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn),用于分析材料的質(zhì)量。
2.6混合料設(shè)計(jì)
(1)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。配合比是指各類材料的用量關(guān)系,作為一項(xiàng)精細(xì)化的工作,宜委托具有資質(zhì)的單位負(fù)責(zé),組織馬歇爾試驗(yàn),經(jīng)過(guò)對(duì)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(cāng)的供料比例等相關(guān)參數(shù)。(2)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。經(jīng)二次篩分處理后從熱料倉(cāng)內(nèi)選取材料,分析并確定熱料倉(cāng)的材料比例控制標(biāo)準(zhǔn),作為拌和機(jī)控制室的操作依據(jù)。根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整冷料倉(cāng)的比例,以維持供料的平衡性,結(jié)合前述的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)參數(shù),取最佳用量以及±0.3%的用量,分別組織馬歇爾試驗(yàn),確定瀝青用量的控制標(biāo)準(zhǔn)。(3)生產(chǎn)配合比驗(yàn)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(cè),得到生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)配合比,為生產(chǎn)作業(yè)的開(kāi)展提供參考。(4)生產(chǎn)環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,對(duì)于材料質(zhì)量存在變化的情況需檢驗(yàn)馬歇爾技術(shù)指標(biāo)以及其他可用于表征質(zhì)量的指標(biāo),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(jí)配范圍,如表2所示.為給大面積施工提供指導(dǎo),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?zhàn)鳂I(yè),由此驗(yàn)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(kāi)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(chǎng),清理現(xiàn)場(chǎng)的雜物,平整并硬化,配套水電等基礎(chǔ)設(shè)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(hù)措施不到位的情況。瀝青與礦料利用導(dǎo)熱油加熱,使其溫度滿足拌和生產(chǎn)要求。嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和時(shí)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(shí)間控制在60~70s。生產(chǎn)的瀝青混合料不可出現(xiàn)花白料、結(jié)團(tuán)、離析等質(zhì)量問(wèn)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(shí)由運(yùn)輸車轉(zhuǎn)至現(xiàn)場(chǎng),避免停機(jī)等料。若存在倉(cāng)儲(chǔ)需求宜將經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)的瀝青混合料放入保溫設(shè)施內(nèi)。
4瀝青混合料的攤鋪
優(yōu)化設(shè)備配置,提高混合料的攤鋪水平,以規(guī)避離析的問(wèn)題。選用中大1800大型攤鋪機(jī)進(jìn)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(jié)于料斗的情況。考慮到高程控制要求,采用在雙側(cè)掛設(shè)鋼絲繩的方法。攤鋪機(jī)初步壓實(shí),隨即組織平整度的檢測(cè)工作。瀝青混合料對(duì)溫度較為敏感,攤鋪溫度的控制需充分考慮瀝青標(biāo)高、黏度、現(xiàn)場(chǎng)氣溫、層厚及其他影響因素;松鋪系數(shù)的設(shè)定需以材料類型、施工工藝等為依據(jù),并組織試驗(yàn)確定最佳施工效果對(duì)應(yīng)的參數(shù)。攤鋪?zhàn)裱B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(dòng)的狀態(tài),并保證儲(chǔ)料量至少達(dá)到送料器高度的2/3。以攤鋪厚度要求為準(zhǔn)調(diào)整好熨平板,其間不可隨意變動(dòng)[3]。
5瀝青混合料的碾壓
5.1施工要求
以鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)為宜,勻速向前推進(jìn),控制折回處的位置,避免壓路機(jī)處于相同橫斷面的情況。碾壓階段適時(shí)向碾壓輪灑水,嚴(yán)禁灑柴油,使碾壓輪與瀝青混合料處于相對(duì)獨(dú)立的狀態(tài)。對(duì)于未碾壓成型的路段,應(yīng)禁止壓路機(jī)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(jī)持續(xù)1~2遍的靜壓處理。壓路機(jī)從外側(cè)開(kāi)始碾壓,逐步向中間區(qū)域推進(jìn),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(shè)施的情況時(shí),則緊靠支擋碾壓;對(duì)于缺乏支擋的情況,應(yīng)精細(xì)處理邊緣處的混合料,再進(jìn)一步調(diào)節(jié)壓路機(jī)的外側(cè)輪,使其伸出邊緣的部分至少達(dá)到10cm。壓路機(jī)應(yīng)緩慢啟停,最大限度地降低對(duì)瀝青混合料的影響,避免混合料推移。(2)復(fù)壓。初壓完成后緊跟復(fù)壓作業(yè),此階段的碾壓遍數(shù)需達(dá)到4~6遍,切實(shí)提高瀝青混合料的壓實(shí)度。碾壓帶重疊量以10~20cm為宜,壓路機(jī)倒車時(shí)應(yīng)暫停振動(dòng),以避免混合料產(chǎn)生鼓包。(3)終壓。終壓施工以鋼輪壓路機(jī)為宜,全程關(guān)閉振動(dòng),直至路面可同時(shí)滿足壓實(shí)度和平整度的雙重要求為止。
6應(yīng)用效果
在道新高速公路K33+800—K34+110右幅路段開(kāi)展了溫拌瀝青混合料試驗(yàn)段施工,該段施工總長(zhǎng)310m,寬10.5m,用料總量320t。以生產(chǎn)配合比為準(zhǔn),組織混合料的拌和作業(yè),及時(shí)轉(zhuǎn)至施工現(xiàn)場(chǎng)用于全幅攤鋪。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)路段的質(zhì)量檢驗(yàn),測(cè)定其溫拌瀝青混合料的質(zhì)量,得知車轍動(dòng)穩(wěn)定度為4328次/mm;測(cè)量人員利用自動(dòng)平整儀(施工前已經(jīng)經(jīng)過(guò)校驗(yàn))檢測(cè),在所測(cè)的6個(gè)測(cè)點(diǎn)中,實(shí)測(cè)平均值為0.75mm,規(guī)范值為1.2mm,滿足要求;共選取10個(gè)滲水系數(shù)檢測(cè)點(diǎn),實(shí)測(cè)平均值為49ml/min,規(guī)范值為120ml/min,滿足要求;共選取10個(gè)構(gòu)造深度檢測(cè)點(diǎn),實(shí)測(cè)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(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)也均達(dá)標(biāo),總體施工質(zhì)量較佳。
7結(jié)語(yǔ)
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(shí)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(shù)人員,有必要將溫拌瀝青混合料技術(shù)靈活應(yīng)用于道路施工中,充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì),提高道路工程的品質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[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(píng)價(jià)[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(yīng)用研究[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā),2020(16):124-125.
[3]譚月.溫拌瀝青技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用[J].交通世界,2020(24):11-12.
作者:彭勝云 單位:中交第四航務(wù)工程局有限公司總承包分公司