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常温沥青混合料在市政道路施工中的应用

2021-07-12刘红玲

河南建材 2021年7期
关键词:常温压路机摊铺

刘红玲

武汉市城市道路维修养护管理站(430001)

0 前言

常温沥青混合料技术将实现道路建设中能源成本的节约,同时也会降低对环境的污染,成为近年来沥青路面材料领域一项很有前景的技术。鉴于常温沥青具有高性能、节能环保的优点,武汉市城管局材料站采用常温环保沥青分别在三环线三金潭、孟家铺、龙阳大道进行了试用,与热拌沥青进行了对比使用, 常温沥青的优异性能得到了充分体现。 随后在东湖环湖路多处桥面及航空路立交桥,采用了常温沥青混合料摊铺施工。文章针对常温沥青混合料在东湖环湖路多处桥面以及航空路立交桥施工使用中的质量控制和应用特点进行总结探讨。

1 施工准备

1.1 原材料检验

采用的集料为石灰岩, 沥青为常温环保沥青,原材料各项指标均满足施工指导意见要求。

1.2 配合比设计

常温沥青混合料的生产配合比设计与热拌沥青混合料的设计方法基本一致[1],只是成型温度不同(比热拌沥青混合料低 30 ℃~50 ℃)。 常温沥青混合料AC13 性能测试结果见表1。结果表明,常温沥青混合料的体积指标、抗水损害能力、高温抗车辙性能、低温抗裂性能超过热拌沥青混合料。

1.3 施工设备

针对市政道路施工, 采用德国产2000 型拌和楼,采由有15 人组成的摊铺作业对,压实设备为徐州机械生产15 t 振动压路机1 台、 手扶振动夯1台, 运输设备为15 t 载重自卸汽车2 台、5 t 柳工铲车 1 台[1]。

2 施工过程控制

2.1 常温沥青混合料质量控制

常温沥青混合料与热拌沥青混合料在拌和楼拌和工艺接近,主要差异在控制温度上。 表2 给出在航空路立交桥施工时实测值与热拌沥青混合料规范值进行比较。

2.2 常温沥青混合料的运输控制要点

1)为防止沥青与车厢板黏结,车厢侧面板和底板涂一薄层隔离剂, 并确保车厢底部没有余液积聚。 拌和机向运料车放料时,汽车前后移动,分几堆装料,减少粗集料的分离现象。

2)为了节约沥青混合料在运输过程中的时间,施工前要考察运输路线,选择最佳路径,力争在最短的时间里把混合料安全、快捷地运到施工现场。

3)采用数字显示插入式热点温度计检测沥青每车混合料的出厂温度和运到现场的温度。 在运料卡车侧面中部设专用检测孔, 孔口距车厢底面约300 mm,低于摊铺温度时混合料不得卸车。 每车料均有反映实际吨位及温度的料单。

2.3 常温沥青混合料摊铺控制要点

1)根据摊铺的面积和松铺厚度,指定运输车在定点位置进行卸料。 因此要求运料车的车厢大角度快速提升,使沥青混合料整体滑落,以避免大骨料向接料斗两侧滚动和堆积。

表1 常温沥青AC13 检测指标

表2 航空路立交桥施工时常温沥青混合料实测值

2)为了满足摊铺碾压后实际厚度和平整度要求,采用拉交叉线控制摊铺厚度。

3)在人工摊铺时,采用梯队作业,一组进行初步混合料摊铺,二组对已经摊铺好的混合料进行纵向和横向平整作业。在摊铺中应控制以下几点:在沥青混合料摊铺中应扣铁锹摊铺, 不得扬锹远甩;采用刮板整平,刮平时应轻重一致,往返刮2~3 次达到平整即可,不得反复撒料反复刮平引起粗细集料离析;派专人进行纵横向混合料平整度检测,对达不到平整度要求的,进行适当增减混合料;摊铺时不得中途停顿。

2.4 常温沥青混合料碾压控制要点

1)混合料的压实按初压、复压和终压三个阶段进行, 压路机以不大于5 km/h 的速度进行均匀碾压。初压用10 t 以上钢轮压路机紧随已经摊铺好的路面进行碾压,复压在初压完成后紧接着进行振动碾压。 为避免碾压时混合料推挤产生臃包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机,碾压路线及方向不应突然改变,压路机起启动、停止必须减速缓行。 对压路机无法压实的死角、边缘、接头等,采用小型振动压路机或手扶振动夯趁热压实。 压路机折回不应处在同一横断面上。

2)为了防止混合料粘在轮子上,可在钢轮表面均匀洒水使轮子保持潮湿,水中掺少量的清洗剂或其他隔离剂材料,不得掺加柴油、机油。 要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。 在碾压的尚未冷却的沥青混凝土层面上, 不得停放压路机或其他车辆,并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。

3)碾压采用套压的方式,按“紧跟、均匀”的原则进行,不再采用流水作业的方式把初压、复压、终压段落严格区分。 对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗检查。

2.5 施工接缝的处理

在前部已摊铺的混合料部分留下10~20 cm宽,暂不碾压作为后高程基准面,并有5~10 cm 的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消缝迹。 横向施工缝采用平接缝,并用热沥青涂抹,然后用压路机进行横向碾压。 辗压时压路机位于已压实的面层上,错过新铺层15 cm,然后每压一遍,向新铺层移动15~20 cm, 直至全部在新铺层上,再改为纵向碾压[2]。

3 常温沥青混合料环境保护优势

常温沥青混合料是一种绿色、节能、环保的路面新材料,其环境保护优势主要表现为降低能源消耗,减少有害气体、粉尘,降低施工作业温度等。

3.1 降低能耗

拌和温度一般保持在100 ℃~125 ℃,摊铺和压实路面的温度为80 ℃~90 ℃,相对于热拌沥青混合料,温度降低了 30 ℃~50 ℃,相当于生产 1 t 混合料节省了4 kg 燃油,即与热拌沥青混合料相比可节约50%的能源消耗。

3.2 减少有害气体排放

沥青含有大量的 C、N、S、O 等元素,在高温状态下,会挥发出有害气体。 常温沥青混合料降低了生产温度和施工温度,有效降低了有害气体和粉尘的排放量。 在生产、摊铺过程中,基本可以实现无烟尘作业。 二氧化碳、氮氧化合物、一氧化碳、一氧化硫和烟尘分别比热拌沥青混合料减少61.5%、73.5%、12.2%、74.6%和 53.8%[3]。

4 结语

常温环保沥青混合料的体积指标、抗水损害能力、高温抗车辙性能、低温抗裂性能接近热拌沥青混合料。

施工过程中,常温沥青混合料除了施工温度控制较热拌沥青混合料降低30 ℃~50 ℃外,其余工艺同热拌沥青混合料差异不大,便于施工。

从现场施工工况可以看出, 在摊铺温度为80℃, 沥青混合料仍有一定的施工和易性和可碾压性,可延长施工时间。 同时一般使用压路机静压方式即可达到沥青路面所需的压实度,减少振动压路机使用时对桥梁和沿线建筑结构的影响。

常温沥青混合料可以降低最佳沥青用量。 由于温度的降低可以减轻热拌过程中沥青的老化,尤其是沥青中的轻质烃组分不会在沥青混合料加热过程中挥发掉,可以使沥青路面的耐久性提高,延长沥青路面的使用寿命。

室内和现场降温速率结果表明,常温沥青混合料具有较好的保温性能,能延长沥青路面的施工季节,适于在不利季节和施工条件差地区的沥青路面施工。

一般温拌沥青混合料比热拌沥青混合料节约燃油约22%,温拌沥青混合料具有明显的节能效果。

常温沥青混合料的碳氧化合物、沥青烟等的排放量较热拌沥青混合料均有不同程度的降低,适应环保型低碳经济社会的建设需求。

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