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热熔橡胶沥青碎石封层的施工工艺

2019-05-08李斌

中国科技纵横 2019年6期

李斌

摘 要:橡胶沥青同步碎石封层技术用专用设备将沥青和碎石同步洒在路面上,碾压成型,是路面抗反射裂缝较为有效的技术措施。通过材料、设备选择、施工工艺等方面加以阐述。

关键词:橡胶沥青;同步碎石;洒布量;施工技术

中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)06-0131-02

1 概述

橡胶沥青同步碎石封层技术,是目前公认的抗反射裂缝较为有效的技术措施。G30连霍高速公路树屏至徐家磨段原为二级汽车专用公路,于2004年9月进行了高速公路改造,于2005年建成通车。道路在9年的运营过程中,由于大量长途货运车辆通过树徐高速,个别路段已出现车辙、沉陷、纵横向裂缝等病害,路面行驶质量大幅度降低。本次维修以路面病害处治为重点,特别是影响行车安全的病害。因全路段路面网裂严重,维修费用有限,故制定以下维修方案:对全线路面加铺4cm高性能沥青混凝土Sup-13,原路面铣刨1cm,设置热熔橡胶沥青碎石封层。

2 热熔橡胶沥青碎石封层设备要求

热熔橡胶沥青碎石封层应采用专用的、可有效控制沥青、碎石洒布数量、可分档存放石料的,具有加温保温功能的设备,最大的优点是同步铺洒/撒沥青和石料,落地时差不大于1S,实现喷洒道路面上的高温沥青,在不降温度的情况下立即与碎石结合的效果,从而保证沥青和碎石之间的牢固结合。并配备相应的碾压和清扫设备。热熔橡胶沥青碎石同步封层车设备要求,如表1所示。

3 熱熔橡胶沥青碎石封层主要材料要求

3.1 橡胶沥青

3.1.1 橡胶沥青的加工

加工橡胶沥青的基质沥青选用90号道路石油沥青,胶粉添加计量控制在重量的20%-30%(外掺),其性能需满足表2要求。

3.1.2 橡胶沥青的储存

发育好的橡胶沥青输送至成品罐短期储存,储存过程中要保持在170~180℃并不断搅拌。橡胶沥青应当天加工当天使用,储存时间不超过24h。若因生产或其它原因,橡胶沥青需要临时储存时,宜将橡胶沥青的温度降至145~155℃,并缓慢搅拌,并应在3天内使用完毕,只允许一次升温过程。使用前应重新检测橡胶沥青的指标是否满足技术要求,如果不满足要求,则应重新加工或掺加一定剂量(掺量一般小于10%)的废胎胶粉重新预混、反应,直至满足技术要求。

3.2 封层碎石技术指标

(1)对碎石封层所用石料粒径范围也有严格要求,即等粒径石料最为理想。选用单一粒径粗集料应洁净、干燥、无风化、无杂质、具有足够的强度和耐磨耗性,且具有良好颗粒形状。采购石料应特别注意小于0.075mm颗粒含量不大于0.6%,其他性能满足表3要求。(2)对桥面同步碎石封层集料粒径采用4.75-9.5mm,对一般同步碎石封层集料粒径采用9.5-13.2mm。(3)必须对同步碎石封层集料在施工前采用沥青混凝土拌合楼进行加热除尘,出厂温度不低于150℃,并采用3‰沥青进行预裹附。

4 热熔橡胶沥青同步碎石封层施工的工艺流程

旧路面处理、清除灰尘—橡胶沥青同步碎石封层—碾压—人工扫除多余石料—摊铺沥青混合料面层(或初期养护—开放交通)。

5 施工步骤

5.1 交通管制及安全防护

(1)施工前,高速公路养护维修工程中,根据施工需求依次向高速公路养护单位、所在段落高速公路交警大队、高速公路交警支队、高速公路收费管理所、高速公路管理局提交占道申请,经审批同意盖章后进行占道施工作业。(2)施工后保证足够的养护与成型时间。(3)采取的措施尽量减少施工对交通的影响。(4)交通标志应当醒目,施工时要采用反光标志。施工人员应穿反光背心。(5)锥形标间隔距离为4-5m,封闭区域为1000-2000m为一区段。所有施工机械及人员不得在封闭区域外活动;撤收所有施工标志、警示标志及锥形标时,应逆着、采取措施尽可能减少施工对交通的影响。

5.2 旧路面处理、清除灰尘

树徐路设计为全幅罩面,对旧路面的处理方案是铣刨拉毛1cm,在施工中发现,有部分段落铣刨机将细料碾压成块,清扫车无法清扫干净,橡胶沥青同步碎石封层完成后,料车行走时将其粘起,破坏了橡胶沥青封层的整体性,出现了分层现象,未能正常发挥橡胶沥青的性能,车轮碾压粘起的地方,主要是由两个原因造成,路面潮湿和清扫不干净。经观察发现,铣刨完成后车轮碾压过的地方特别干净,橡胶沥青能牢固的粘在其表面,因此,我部调整施工工序,加快铣刨速度,在不影响油面摊铺的情况下。路面铣刨清扫完成后,开放交通,让大车在铣刨完的路面上行走,直到需做橡胶沥青碎石封层时,再进行人工清扫两边的废料,吹风机多台并排清理。这样不仅节约了成本,还保证了质量。

5.3 橡胶沥青同步碎石封层施工

5.3.1 石料加热除尘运输

根据施工需求,在施工时为了能够保质保量、按期完成施工任务,撒布的碎石宜进行筛分,保证碎石的单一粒径,超粒径范围的石料含量不应超过10%。撒布的碎石应达到干燥、干净的状态。对于高等级道路,或碎石的粉尘含量比较高时,碎石需要进行水洗,并晾干。制定两种方案:方案一,根据工程量配备多台同步碎石封层车,在沥青混合拌合站利用沥青拌合楼将所用石料烘干除尘后直接装到封层车,运至现场,进行施工作业。方案二,配备一台同步碎石封层车,将合格的石料加热除尘后,运至施工现场集中堆放,并做好防尘、防雨,避免二次污染,以备施工使用。施工时,在现场利用装载机进行二次装车,进行施工作业。

5.3.2 橡胶沥青加热运输及喷洒

(1)G30连霍高速公路树徐段(下行线)二期养护维修工程橡胶沥青碎石封层工程量为227438m2。每天平均需施工作业面10750m2。每平方同步碎石封层需喷洒橡胶沥青2kg,故每天需橡胶沥青20T。为了不影响沥青混合料的正常摊铺,我部与橡胶沥青生产厂家达成协议,根据需求,及时沟通,每天供应一车橡胶沥青,并在料场设置橡胶贮存罐,将当天没有用完的橡胶沥青存入罐中,加热循环。所用橡胶沥青都在有效期内用完。(2)橡胶沥青在施工期间,如遇下雨,应在下承层表面充分干燥的条件洒铺。在洒铺过程中,为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜,洒铺车应保持稳定的转速,匀速行驶,且洒铺的温度必须保持在180-190℃。(3)在施工过程中发现,胶粉含量≥20%时,封层车在喷洒过程中滤网和喷嘴容易堵塞,造成橡胶沥青洒布不均匀,接头太多,接头处橡胶沥青过多,导致在铺筑沥青混合料后路面出现泛油现象,个别地方出现漏洒现象,影响了沥青膜的整体性,通过现场试验发现橡胶沥青胶粉含量在15%-20%之间较为适宜。

5.3.3 同步碎石封层

(1)为保证质量,洒/撒布前应检查机械设备性能,对喷嘴进行预热,确保洒布均匀,行驶速度控制在5-8km/h之间。(2)橡胶沥青洒布量校正方法,当洒布车匀速前进时,将四五个已知重量、面积(0.1m2左右)的金属盘放在洒布车经过的地方,只洒布橡胶沥青不撒布碎石,待洒布车过后,称取金属盘和橡胶沥青的重量,计算洒布量。不同速度时重复上述过程,绘出要求洒布量和洒布速度关系曲线。(3)碎石撒布量与橡胶沥青撒布量校正方法类似,只撒布碎石,不洒布橡胶沥青。(4)施工过程中應注意节点的施工,具体分为横向节点和纵向节点。橡胶沥青同步碎石封口车的起止位置应铺有毡垫,便于准确、整齐的水平连接。设备经过时应及时拆下毡垫。纵向连接应与散布重叠约10cm。将橡胶沥青喷上砂砾,砂砾量为10-12kg/m2。根据试验铺地情况,碎石量在覆盖面积的60%~70%之间。对于局部砾石分布不足的地方,应进行人工补偿。在撒布碎石施工中,为了确保扩散的均匀性,应注意撒布车辆的启动阶段、纵横向交接的位置,不能出现重叠和漏撒现象,如造成局部重叠,应在胶轮碾压前,采用人工清理的方法将多余的碎石清扫干净。(5)根据碎石分布的原理和意义,可以灵活掌握碎石分布的位置。在靠近路缘石边缘20cm左右的宽度,在不影响摊铺机械的运行的位置可不撒碎石。

5.4 橡胶碎石封层成型

(1)碎石撒布后,应及时采用16吨胶轮压路机碾压成型。碾压时,应先慢后快,碾压的速度控制在6-10km/h,胶轮压路机来回碾压2-4遍,碾压过程中压路机不得随意刹车或调头。施工中实践表明,碎石温度降至50-55℃时进行碾压,既不粘轮胎,压实效果也不受影响。碾压成型后,用清扫设备清表面未粘结的松散石子,避免影响橡胶沥青碎石封层与沥青混合料的黏结性。(2)碾压成型后应尽快安排沥青混合料的摊铺,间隔时间不宜超过24h,期间应临时封闭交通,避免碎石封层的二次污染;若期间必须开放交通,须待橡胶沥青同步碎石封层施工完成后3h方可放行,但车速不宜超过25km/h。

参考文献

[1] 夏平.透水沥青路面技术在水泥混凝土路面改造过程中应用[J].城市道桥与防洪,2012(1):172-176.

[2] 刘贤惠,武泽锋.同步碎石封层技术简介[J].东北公路, 2003(1):21-24.

[3] 朱嵘.稀浆封层和同步碎石作为道路下封层工艺的对比研究[J].城市道桥与防洪2012(6):206-208.