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浅谈泡沫沥青温拌施工技术

2021-02-18姚鹏

科学与生活 2021年30期
关键词:摊铺碾压

姚鹏

摘要:为探讨泡沫沥青温拌施工技术应用要点,采用工程实例结合理论实践的方法,立足泡沫沥青温拌的原理和特点,分析了泡沫沥青温拌施工技术在公路工程施工中的应用过程。分析结果表明,和普通沥青混凝土施工技术相比,泡沫沥青温拌施工技术,在施工效率、施工质量、绿色环保等方面有显著优势,非常契合目前我国公路工程的发展需求,值得大范围推广应用。

关键词:泡沫沥青;温拌施工;摊铺;碾压;接缝处理

引言

泡沫沥青温拌施工技术是一种新型的道路工程施工技术,可在保证原沥青各方面性能不变的基础上,降低拌和沥青混合料拌合的问题,更加节约能源,可减少生产中废弃物的形成量。和其他温拌技术相比,泡沫沥青温拌施工技术在节能、减排、高和易性、长使用寿命等方面有显著优势,而且在具体施工中无需添加其他化学剂,是一种绿色的新型公路路面施工技术,具有良好的发展前景。基于此,开展泡沫沥青温拌施工技术的分析研究就显得尤为必要。

1、工程概述

某高速公路,全长为18km,行车道的宽度为26m,路面结构比较复杂,为28cm厚的水泥稳定碎石底基层+28cm厚的水泥稳定碎石基层+喷洒透层油+1cm厚SBS改性沥青同步碎石封层+6cm厚AC-20C沥青混凝土下面层+6cm厚AC-20C改性沥青混凝土中面层+4cm厚SMA-13SBS改性沥青混凝土。本工程在隧道沥青混凝土铺装施工中,采用了泡沫沥青温拌施工技术,其中RAP的掺量为25%,取得了良好效果,值得类似工程参考借鉴。

2、泡沫沥青温拌施工的原理及特点

在传统沥青混合料拌和施工中,施工温度需要控制在150℃~180℃之間,而采用泡沫沥青温拌施工技术,施工温度可降低到90℃~130℃之间。在具体拌和中需要采取一定的措施来降低沥青的黏度,以保证沥青混合料能够较低的温度状态下完成拌和以及施工,并保证不会影响沥青的原来性能。泡沫沥青温拌施工中可以采用已有的沥青混合料拌合,无需重新建设拌合站,更加节约能源和资源。泡沫沥青温拌示意图如图1所示:

和公路施工中常用的沥青混合料相比,泡沫沥青温拌施工中沥青的拌和温度可降低15℃~30℃,而二氧化碳的排放量可以减少20%左右,烟尘及其他污染物的排放量能够至少减少40%,能耗可减少30%,而且修改热拌沥青混合料的设备的费用比较小,可进一步延长设备使用寿命,具有良好的推广价值。

3、泡沫沥青温拌施工技术的应用要点

3.1正确选择泡沫沥青温拌设备

在泡沫沥青温拌施工为保证施工效率和质量,需要配置专门的发泡设备,需要用的生产设备,包括:供水系统、发泡系统、热沥青添加系统、科学系统等。保证发泡设备能够高效、稳定的生产出满足道路工程施工需求的泡沫温拌沥青。同时准确定量沥青用量。此外,在具体施工之前,需要提前设定泡沫沥青温拌设备运行的工作参数,生产制作泡沫温拌沥青,并对其性能进行评价,以调整设备参数和施工工艺,保证施工质量【1】。

3.2拌和泡沫温拌沥青混合料

在拌和过程中,沥青发泡水温应该为常温,在施工现场拌和泡沫温拌沥青混合料,在发泡过程中,加热温度需要根据不同沥青的类型通过试验确定,再进行道路石油沥青发泡过程中其加热温度最好控制在145℃~155℃之间,而SBS改性沥青发泡过程中,加热温度则需要需要控制在160℃~170℃之间,以保证总体施工效果。在泡沫温拌沥青混合料拌和时,湿拌时间不能少于30s,干板时间则要控制在5~10s之间,拌和结束的标志是泡沫温拌沥青混合料均匀一致,无花白料、无结团、无离析。

3.3泡沫温拌沥青混合料的运输和布料

在泡沫沥青温拌施工中,混合料的运输和布料是比较重要的环节,在案例工程施工中,为控制施工质量,保证施工效果,从以下几个方面同时入手来控制混合料运输和布料质量。

第一,为避免泡沫沥青温拌混合料和运料车的车厢板发生粘结,在装料之前,需要喷洒一层隔离剂,将车厢板和混合料隔离开来,提升卸料的流畅性,避免发生粘结问题。在泡沫沥青温拌混合料运输全过程中需要用篷布覆盖,做好保温、防雨、防污染处理。而且需要保证运料车轮胎上不能粘上泥土,以免污染道路。

第二,混合料运输到施工现场后要先进行检查,如果施工温度超过允许范围、存在结团成块、淋雨等问题,不能使用。按照既定的施工方案,安排运输测量,保证摊铺机之前,始终有足够的运料车等候卸料。

第三,本工程施工中保证摊铺的连续性,等候卸料的运料车始终保持在5辆以上。卸料时运料车距离摊铺机10~30cm,随着摊铺机缓慢前进,每车卸料要全部倒干净,如果存在余料要及时清除,避免发生硬结问题【2】。

3.4泡沫沥青温拌混合料的成型和压实

在泡沫沥青温拌施工中成型和压实是非常重要的环节,需要结合道路工程施工的实际厚度压实度,选择合适的压实机械设备,保证设备压实之后,其压实度和平整度能够满足要求。在本工程泡沫沥青温拌施工中,选择的压实设备包括:1台16t的双钢轮振动压路机、1台22t的单钢轮振动压路机、1台26t的胶轮压路机。泡沫沥青温拌混合料布料完成后要及时跟进碾压,分为初压、复压、终压三个阶段,以保证压实效果和质量。

在初压时,需要保证泡沫沥青温拌混合料的含水量不小于1%,如果天气炎热,分力比较大,表面水分散失速度比较快,要适当洒水来控制含水量不小于1%。选择22t单钢轮振动压路机进行初压,行驶速度要控制在1.5km/h~3.0km/h之间,先进行静压,再进行振动碾压,从道路两侧向中心逐步碾压【3】。如果遇到边缘支挡,需要紧靠支挡碾压,以控制向外推移的碾压量。先静压2遍,再用平地机进行整平处理,以保证路面纵向的顺适性,在不影响道路工程施工质量和进度的基础上,合理设置路拱和超高。

初压完成之后,及时跟进复压,选择单钢轮压路机进行复压操作,严格控制好碾压的速度,最好控制在3~5km/h之间,实施3遍高频低幅压实,直到初压形成的轮迹全部消除。

复压完成之后及时跟进轮胎压路机进行终压操作,终压时碾速度可控制在2~4km/h之间,终压的次数不能少于5遍,终压完成之后及时进行压实度检查,确认达到施工要求之后,再进行下一路段施工。如果压实度不达标,需要增加碾压遍数,以保证压实质量【4】。

3.5加强施工温度的控制力度

在泡沫沥青温拌施工中,施工温度对施工质量造成的影响非常大,因此,在具体施工中,需要严格控制好施工温度。泡沫沥青温拌摊铺和碾压施工时,温度要比一般热拌沥青混合料低20℃左右。不同沥青制备的泡沫温拌沥青施工温度如表1所示:

3.6接缝处理技术

接缝处理技术也是泡沫沥青温拌施工的关键技术,不同接缝与之相适的处理技术,需要结合实际情况,选择有针对性的施工技术和方法,具体而言,可从以下几个方面同时入手:

第一,泡沫沥青温拌施工中路面接缝必须紧密、平顺,上层和下层的纵向接缝如果为热接缝,则需要错开15cm以上,如果是冷接缝,则需要错开30~40cm。相邻两幅之间的横向接缝或者上下两层之间的横向接缝,需要至少错开100cm,并用3m直尺进行检查,以保证平整度能够达到设计要求。

第二,在梯队摊铺时,要尽量选择热接缝,已经完成铺筑的部分需要留出10~20cm的宽度先不进行碾压,作为后续部分的基准面,再进行跨缝压实【5】。如果在道路半幅施工中,采用了冷接缝,需要将已经铺设完成的泡沫沥青温拌混合料刨出毛槎,再涂刷粘层油,最后摊铺上新料,控制新摊铺的混合料重叠在已经完成铺层的5~10cm,软化下沉之后铲除,最后再进行跨缝压密挤紧。

结束语

综上所述,本文采用工程实例,结合理论实践的方法,分析了泡沫沥青温拌施工技术,分析结果表明,在道路工程施工中,采用泡沫沥青温拌施工技术,具有施工效率高、更加节能环保等优点,符合现代化绿色环保施工技术的要求。但在具体施工中,需要结合实际情况,严格控制好每道工序,才能保证泡沫沥青温拌施工技术的应用效果,提升道路工程施工质量。

参考文献

[1]董昭,闫晨,高荣根,等. 沫沥青温拌技术在沥青路面SMA-13抗滑磨耗层中的应用研究[J].土木工程,2019,8(2):P.194-204.

[2]王枫成,南雪峰,朱建平.泡沫沥青及其温拌混合料高温性能分析[J].科学技术与工程,2019,19(23):228-233.

[3]张仕佳.泡沫沥青冷再生技术在路面养护中的应用[J].交通世界,2020,533(11):68-69.

[4]李龙,宋朝波,孙雁涛,等.某温拌沥青发泡装置的应用试验[J].筑路機械与施工机械化,2019,36(11):98-102.

[5]胡建雄.浅析路面工程泡沫沥青冷再生施工工艺[J].技术与市场,2019,310(10):169-170.

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