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橡胶沥青技术及其在公路路面中的应用

2018-11-07张毅乐胡大涛

卷宗 2018年26期
关键词:路面施工机理

张毅乐 胡大涛

摘 要:沥青混凝土路面是公路路面结构的主要形式之一,将橡胶粉掺加到沥青混凝土材料内,可提高路面高温稳定性,增强其抗变形能力,改善低温抗裂性能,同时橡胶沥青粘度大,可优化混合料胶结料粘聚力。为此,本文在充分了解橡胶沥青混凝土机理的基础上,对公路路面施工中橡胶沥青技术的应用进行了分析与探讨。

关键词:橡胶沥青;路面施工;机理

隨着国民经济发展速度的不断提升,人民生活水平越来越高,进而对道路行驶的舒适性提出了更高的要求。在多种因素的影响下,路面病害问题频发,将对行车舒适度造成极大的影响。为了更好地解决此问题,橡胶沥青混凝土得到了广泛应用,该技术不仅能够有效增加混凝土弹性,还能起到缓解汽车荷载对路面的不良作用,并能够实现路面受力状态的有效改善。与其他施工材料相比,选取橡胶沥青混凝土施工应用效果更佳,因此在公路工程建设中得到了广泛应用。

1 橡胶沥青混凝土机理

橡胶沥青混凝土要求在混合料适当添加废轮胎粉,其无法与矿料独自粘合,必须利用沥青介质使两者形成一个整体。高温拌和作业时,废轮胎粉和沥青相互作用,将会产生一定物理、化学反应。为此,必须对废轮胎粉对沥青的影响作用有一个正确认识。本文以干拌工艺为主,对橡胶沥青混凝土施工进行分析。要求在拌和楼内添加废轮胎粉材料,随后将热基质沥青喷入,进行均匀搅拌,以此形成橡胶沥青混合料。因沥青和橡胶粉之间具有较短的反应时间,无法充分改善沥青路面性能。只能在破冰或性能要求低的弹性路面使用。为将橡胶颗粒的弹性作用充分发挥出来,可将橡胶连接剂掺加到混合料内。本文选取新型橡胶连接剂CTOR,在和橡胶粉干拌施工中,其能够利用化学方式,改变橡胶粉、沥青的性能,全面提升胶结料的性能。

2 工程概况

某公路工程属于运输主干线,道路全长16.7km,路面宽度为24m,伴随交通量不断增大,在车辆长期荷载碾压作用下,导致路面出现不同程度病害,局部出现严重破损现象,主要表现为网裂、车辙、沉陷等,对路面使用性能造成影响。为改善现有交通状况,拟对其进行维护处理,挖补处理沿线病害,在原路面上加铺4cm细粒式沥青混凝土,局部路面铺设3cm橡胶沥青层,严格遵循相关技术标准进行施工,制定科学设计方案,确保过往车辆行驶的安全性。

3 公路路面橡胶沥青施工技术的应用

3.1 原材料准备

在橡胶沥青路面施工过程中,沥青、集料、橡胶粉等是主要材料,应根据公路工程实际情况,确定所需材料的规格及性能。首先是沥青材料,应按照标准测定技术指标,,确保满足公路施工要求。其次是集料的选择,粗集料粒径均匀,通常控制在5—15mm,按照《公路沥青路面施工技术规范》中的要求,其性能指标应满足相关标准。矿粉掺入量在混合料中占据比例约为1.5%,误差控制在0.3%以内。采用水筛法检验橡胶粉质量,其中不得存在其他杂质,碳酸钙含量在4%左右,避免出现橡胶粉颗粒粘结现象。

3.2 橡胶沥青混合料配合比例设计

应根据工程实际地质条件、材料性能指标等设计配合比例,确定级配曲线及橡胶粉掺入量,通常采用马歇尔击实试验 ,双面击实各75次,若公路工程荷载相对较大,可适当提高击实次数,结合相关技术指标校验混合料性能。同时通过马歇尔试验也可以确定最佳油石比数值,实际生产中油石比应略低于此数值0.2%—0.3%,提升混合料的高温稳定性。待混合料配置完成之后,应验证混合料技术性能,若达不到标准要求,必须分析具体原因,并对配合比例进行调整。

3.3 试验路段铺筑

在正式施工之前应按标准铺筑试验路段,长度通常在100—200m左右,通过试验路段可对配合比例进行验证,确定松铺系数、碾压次数等各项施工参数,为后期施工提供数据支持。同时检验拌合楼、摊铺机等设备是否正常运行,由专门操作人员检验设备使用性能,形成相应的管理档案,加强设备保养及维护工作。以试验段施工结果为依据,及时调整设计方案中存在的不足之处,确保满足施工要求。

3.4 混合料拌合及运输

在具体施工过程中,干拌法和湿拌法是常用的拌合方法,应根据工程实际情况选取相应的拌合方式。首先是干拌法,由于外界客观因素因素影响,应通过拌合机观察孔将橡胶粉投放至拌合楼内,橡胶粉自身体积大、密度小、吸热能力强,因此石料加热温度应适当提高,相较于一般改性沥青混合料而言,其温度应高出10℃左右,以保证高温拌合效果。适当延长拌合时间,使橡胶粉与石料搅拌均匀,干拌时间不得低于18—20s,出料温度控制在180℃左右。其次是湿拌法,此类拌合方法时间相对较长,不低于50s。拌制完成的混合料应及时采用运送至施工现场,运输车辆内壁适当洒水湿润,避免混合料附着。放料时采用“三盘装料法”,先进行两端装料,随后在中间部分装料,由专人负责指挥,有效防止混合料出现离析现象。

3.5 混合料摊铺

将工作面的杂物、浮散砂石等清理干净,并提前一天洒水清洗,同时检验下承层的标高、平整度,若存在与设计要求不符现象,应及时采取处措施。按照厚度固定熨平板,且不得随意调整,提高路面平整度,待摊铺机熨平板加热温度超过120℃后方可进行混合料摊铺作业,通常采用两台摊铺机同时施工,以提高施工效率,施工时摊铺机保持5—10m左右的距离,开展梯队作业,相邻两幅工作面有一定的搭接范围,通常为3—6cm。摊铺机应缓慢、连续运行,合理控制摊铺速度,宜控制在2.5m/min左右,在摊铺施工过程中禁止出现停顿或变速现象,对摊铺面平整度造成影响。螺旋桨送料器连续转动,混合料约在送料器高度2/3左右。

3.6 混合料碾压

为达到理想孔隙率,碾压施工三部分进行:一是初压阶段,通常采用重型胶轮压路机或振动压路机,进行高频低幅碾压,初期压路机运行速度略慢,控制在3km/h以内,避免碾压速度过快造成混合料侧向位移。二是复压阶段,此阶段应严格遵循试验段施工得出的参数,确定最佳碾压遍数,相邻工作段之间保持10—20cm的重叠范围,避免出现漏压现象,以提高路面压实程度。在碾压施工过程中应适当洒水,使压路机轮子处于湿润状态,防止粘附混合料,但洒水量不应过大,以不黏轮为宜。三是终压阶段,此阶段可结合施工路段实际情况提高压路机运行速度,控制在4km/h以内,以消除工作面轮迹。

4 结束语

综上所述,公路工程作为道路施工与交通运输经济发展的重要组成部分,其不仅关系着运输结构、运输能力变化,更推动了社会经济的可持续发展。橡胶沥青路面技术作为公路工程施工的重要环节,要求施工企业必须严格按照工程实际情况,并结合施工现场的地质条件、地形情况等因素,做好施工各项工作,才能达到施工流程的规范性、合理性,只有这样才能推动工程建设的进一步发展。

参考文献

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