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一级公路SBS改性沥青混凝土面层施工技术研究

2023-01-08崔艳杰

交通世界 2022年9期
关键词:温度控制压路机面层

崔艳杰

(邯郸市交通运输局公路勘察设计院,河北邯郸 056001)

0 引言

近年来,SBS改性沥青混凝土面层施工被广泛应用于一级公路建设中,能够显著提高沥青路用性能,改善面层对温度的适应性,增强面层弹性、韧性、抗车辙性能、抗滑移能力和水稳定性,体现出此类面层施工技术的应用优势。

1 工程概况

某公路项目全长68.49km,其中一级公路全长60.47km。设计时速为80km/h,双向四车道,路基宽25.5m。公路路面结构为:AC-13C细粒式SBS改性沥青混凝土上面层,厚度4cm;AC-20C中粒式SBS改性沥青混凝土下面层,厚度6cm;水泥稳定级配碎石基层,厚度20cm;水泥稳定碎石底基层,厚度20cm。在面层施工中,本工程采用SBS改性沥青混凝土面层施工技术。

2 一级公路SBS改性沥青混凝土面层施工技术

2.1 原材料选定

本工程面层需承受较大车流量荷载和冲击力车轮磨损,对面层施工材料的力学性能要求较高,本文对SBS改性沥青、粗集料、细集料、矿粉和水泥性能开展试验检测,试验检测指标均符合相关试验规程的技术要求。

2.1.1 SBS改性沥青

本工程选用某公司生产的I-B类SBS改性沥青材料,施工前试验检测SBS改性沥青的性能指标,检测结果如下:针入度8.28mm,软化点62.2℃,延度61cm,135℃运动黏度为2.092Pa·s,密度为1.029g/cm2,溶解度为99.85%,闪点为287.3℃,离析48h软化点差1.1℃,弹性恢复75.0%。

2.1.2 粗集料

粗集料为辉石安山岩,粗集料性能试验检测结果如下:表观相对密度为2.676g/cm2,吸水率为1.66%,压碎值为16.6%,洛杉矶磨耗值为19.7%,针片状颗粒含量为7.1%。上述试验检测结果均符合相关技术规范要求。

2.1.3 细集料

细集料为辉石安山岩,细集料性能试验检测结果如下:表观相对密度为2.65g/cm2,坚固性为15.6%,砂当量为67%,亚甲蓝值为5.3g/kg。上述试验检测结果均符合相关技术规范要求。

2.1.4 矿粉

本工程选用石灰岩磨细矿粉,矿粉性能试验检测结果如下:表观相对密度为2.778g/cm2,含水量为0.7%,亲水系数为0.92,外观无团粒结块,塑性指数为3.8。

2.1.5 水泥

本工程水泥选用PSA32.5水泥,水泥试验检测结果如下:初凝时间为3.5h,终凝时间为4.2h,3d抗压强度为17.2MPa,3d抗折强度为3.6MPa,细度为3.2,密度为2 860kg/m³。

2.2 配合比设计

(1)在AC-20改性沥青混凝土的级配生产配合比中,16~19mm∶13.2~9.5mm∶9.5~4.75mm∶4.75~2.36mm∶2.36m~0∶矿粉∶水泥=20∶19∶19∶12∶25∶3.5∶1.5;油石比为4.7,最佳沥青用量为4.49。

(2)在AC-13改性沥青混凝土的级配生产配合比中,16~19mm∶13.2~9.5mm∶9.5~4.75mm∶4.75mm~2.36mm∶2.36m~0∶矿粉∶水泥=0∶33∶30∶7∶25∶3.5∶1.5;油石比为5.4,最佳沥青用量为5.03。

2.3 施工技术

2.3.1 混合料拌和

(1)根据配合比设计,控制集料和沥青投放量,在拌和机中充分均匀拌和,保证沥青完全覆膜包裹住集料颗粒[1]。在拌和过程中,检查混合料均匀度,不允许出现花白石子、混合料颜色枯黄灰暗现象。

(2)拌和站距离施工地点42km,每小时生产能力为320t,AC-20改性沥青混合料和AC-13改性沥青混合料的干拌时间均为10s,湿拌时间均为45s。

(3)AC-20沥青加热温度控制在170~175℃;矿料加热温度控制在190~200℃;混合料出场温度控制在170~185℃;运输到场温度控制不得小于170℃;储料温度下降值不得超过10℃;当混合料温度超过210℃,则作为废料处理。

(4)AC-20沥青加热温度控制在165~175℃;矿料加热温度控制在190~220℃;混合料出场温度控制在170~175℃;运输到场温度控制不得小于160℃;储料温度下降值不得超过10℃;当混合料温度超过195℃,则作为废料处理[3]。

2.3.2 混合料运输

(1)在运输混合料之前,冲洗运输车辆,在车厢底板涂刷隔离剂,隔离剂为植物油与洗涤剂的混合物,避免混合料黏结到车厢底板。在隔离剂喷施后,抬升车厢,促使积液流出。

(2)选用载重45t的运输车辆,装料时间控制在每车10min,车辆行驶速度为17km/h;AC-20下面层施工配置11辆,AC-13下面层施工配置6辆。

(3)在装料过程中,运输车辆要按照前、后、中的顺序移动,避免混合料集中在某一位置装料产生离析现象;运输车辆到达施工现场后,由专人负责指挥,保证运输车辆停靠在摊铺机前30cm;测量混合料温度,在温度符合施工要求的情况下,由摊铺机推动运输车辆前进,完成卸料。

2.3.3 摊铺

(1)混合料摊铺速度要与混合料生产速度相适应,保证混合料连续摊铺,且面层密实度与平整度达到规定要求。

(2)混合料摊铺机的行走速度控制在2~3m/min,摊铺前1h加热熨平板,加热温度为100℃,在摊铺机启动时在熨平板底搁置松铺标高的垫板,在摊铺机平稳通过垫板后,启动熨平板作业。

(3)在摊铺作业过程中,检查送料器内混合料的储备量,始终保持混合料总量不少于送料器容量的1/3,避免出现断面离析问题。

(4)摊铺找平采用非接触式平衡梁,从摊铺层两侧对纵横坡度控制,对两侧未摊铺到位的部位采用人工补料方式,补料后整平面层。

2.3.4 碾压

(1)在摊铺后进入碾压施工工序,下面层初压采用2台胶轮压路机,碾压速度为2~3km/h;复压采用2台双钢轮压路机,碾压速度为3~4.5km/h;终压采用2台双钢轮压路机,碾压速度为3~6km/h。

(2)上面层初压采用2台双钢轮压路机,碾压速度为2~3km/h;复压采用2台胶轮压路机,碾压速度为3~4.5km/h;终压采用2台双钢轮压路机,碾压速度为4.5~6km/h。

(3)在使用轮胎压路机时,用植物油与洗涤剂的混合物涂抹胶轮;在纵向碾压时,碾压段落为30m,按照从低到高的顺序碾压,重叠轮宽控制在1/3~1/2;初压混合料的温度不得小于150℃,终压混合料的温度不得小于90℃。

(4)双钢轮压路机作业过程中,要派专人指挥压路机运行,以免钢轮碰触路肩造成花岗岩条石松动。

2.3.5 施工缝处理

横接缝采用切缝机割齐,人工清理接缝,在接缝位置凿出毛茬,涂上少量黏层沥青,确保新旧混合料紧密黏结;摊铺机熨平板从接缝处开始摊铺,用钢轮压路机横向压实,从已经铺筑的路面上跨过横向施工缝碾压至新铺面层。

3 结语

一级公路面层施工要采用SBS改性沥青改善沥青混凝土的路用性能,使沥青混凝土在高温和低温状态下不会发生软化、脆化问题,提高一级公路工程施工整体质量。在改性沥青混凝土施工中,要合理选用原材料,科学设计混合料配合比,加强施工工艺流程质量控制,运用标准化、规范化的施工技术,确保面层各项性能指标达到规范要求。

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