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    新聞資訊

    1cm厚超薄罩面在公路工程中的應用分析

    發布日期:2021/9/10 5:16:35 來源: 互聯網 瀏覽量:

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    摘 要

    1cm厚超薄罩面無論是對材料要求還是對施工要求都非常高。在關鍵指標的控制上,與常規熱拌瀝青混合料也不同。項目從原材料選擇、配合比設計以及施工控制著手,有針對性設計半開級配,黏層采用高黏度乳化瀝青。施工過程中采用精銑刨機銑去原路面高差,一體機攤鋪,取得良好效果,對類似工程有借鑒意義。

    關鍵詞

    路面工程 | 1cm超薄薄面 | 養護工程 | 一體機攤鋪

    上海延安路地面道路經10年使用,出現車轍、坑洞、裂縫等病害,路面技術狀況接近中修要求。增設BRT專用道后,需重新規劃路面標志標線。原路面標志標線清除不干凈,容易造成誤導,引發交通事故。出于道路維修補強以及標志標線重新規劃雙重考慮,研究決定在原路面上加鋪超薄罩面:一方面對原路面進行補強,及時消除病害;另一方面方便重新規劃道路標志標線。

    考慮盡量保持原路面標高,經技術論證,決定采用1cm厚超薄罩面。但1cm厚度過薄,已突破現有規范,對于原材料的選擇以及施工提出較高的要求。項目從原材料選擇,級配設計以及施工控制著手,研究超薄罩面技術并進行試驗段施工,然后在延安路大面積使用,期望能對類似工程有借鑒作用。

    鋪裝結構設計

    考慮原路面整體性好,結構強度高,在原路面上加鋪1cm厚超薄罩面。鋪裝結構方案為,超薄磨耗層(1cm)+高黏度乳化瀝青黏層,見表1。

    原材料技術要求

    瀝青

    超薄罩面所使用的改性瀝青技術要求見表2。改性瀝青到廠后應立刻使用,若因天氣或其他因素無法立即使用,在170~180℃下存儲不得超過3d。若超出3d,需降溫存儲。

    集料、礦粉及纖維

    (1)粗集料選用玄武巖,粒徑規格S14(3~5mm),細集料選用玄武巖,粒徑規格S16(0~3mm),礦粉應采用石灰巖或巖漿巖中強基性巖石等憎水性石料,0.075mm通過率80%以上,相關性能符合《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40表4.10的規定。

    黏層乳化瀝青

    超薄罩面由于厚度僅1cm,結構本身剛度小,容易在汽車制動或啟動時,搓動形成局部損壞,要求黏層具有較高黏結強度與抗剪強度。采用高黏度改性乳化瀝青,技術指標見表3。

    瀝青混合料級配及性能要求

    瀝青混合料級配要求

    由于鋪裝厚度僅1cm,研究篩選了SMA-5、AC-5、OGFC-5。研究發現SMA-5及AC-5構造深度不滿足規范要求,OGFC-5抗飛散性較差。在總結以上3種級配的基礎上,擬定一種新超薄磨耗層混合料,級配范圍見表4。

    瀝青混合料性能要求

    超薄磨耗層混合料性能,要求見表5。

    超薄磨耗層鋪裝施工

    項目11月初施工,工期約2個月,正值上海氣溫最低季節,再加上夜間施工又對施工提出更高的要求。因此施工控制是超薄罩面施工的重點與難點。項目從多個角度著手進行施工控制。

    施工前的準備

    (1)薄層罩面僅有兩檔石料,級配對石料比較敏感,中途不得隨意更換石料,因此石料應單獨堆放,不得混料。

    (2)施工前應對原路面進行檢查,如存在結構性病害,應預先處理。

    (3)施工前應對施工區域路面進行清理,清除雜物、凸起以及油污。

    施工設備配置

    安邁(Ammann)3000型間歇式拌和機1臺、裝備噴灑模塊的福格勒超級1800-2-SJ一體化攤鋪機2臺、乳化瀝青運輸車1臺、雙鋼輪振動壓路機4臺、小型手扶振動壓路機4~6臺。

    項目采用裝備噴灑模塊的福格勒超級1800-2-SJ一體化攤鋪機進行施工,攤鋪機上配有2000L乳化瀝青罐,具有自動加熱系統,加熱范圍0~80℃。乳化瀝青噴灑采用脈沖式,能以0.2kg/㎡最小噴量精準噴灑乳化瀝青,其最大噴量1.0kg/㎡,且噴灑量不隨攤鋪速度而改變。

    原路面處理

    攤鋪前,需確保原路面平整潔凈,無結構性病害。若路面有凸起或油斑,采用小型磨地機磨平。若路面有裂縫,應采取灌縫措施,有大面積結構性損壞,應先進行病害處理。

    對于原路面與側平石連接處,以及施工新老路面接口處,應最小銑刨寬0.5m,深約2cm?;旌狭蠑備伹?,再次檢查原路面,確保表面無浮塵、無石粒、無病害后方可進行攤鋪工作。

    一體化混合料及黏層施工

    (1)瀝青混合料生產、拌和

    1)采用間歇式拌和樓生產,每鍋拌和重量3t,每盤拌和周期60s,其中干拌時間約20s、濕拌時間約30s、放料時間約10s。

    2)纖維添加采用吹入方式,不得人工投料,確保纖維在混合料中不結團。

    3)混合料拌制時生產、攤鋪溫度見表6


    (2)運輸

    1)冬季施工氣溫低,運料車必須采用完整無損的雙層蓬布覆蓋,卸料過程中繼續覆蓋,直到卸料結束取走蓬布,以保溫防雨或避免污染環境。

    2)為防止混合料黏于運輸車車箱底部,在裝料之前,應使用專門的瀝青混合料隔離劑在車廂底部均勻涂一薄層,不得有隔離劑集中現象。

    3)黏層乳化瀝青生產后裝入儲存罐中,運輸至現場時溫度應70~80℃。乳化瀝青運輸應根據實際工程用量來定,避免反復加熱或長時間維持70℃以上。

    (3)攤鋪施工

    項目施工過程中,采用一體機施工,同步噴灑乳化瀝青與攤鋪熱拌瀝青混合料。但從工法本身來講,施工并不依賴一體機。先采用乳化瀝青噴灑車噴灑乳化瀝青,待乳化瀝青破乳后再采用傳統攤鋪機攤鋪瀝青混合料,可以進行乳化瀝青噴灑質量檢查,有利于質量控制。一體機施工技術要求如下。

    1)在鋪筑瀝青混合料前應確保下層表面清潔無污染。

    2)攤鋪混合料時,同步進行乳化瀝青灑布。乳化瀝青灑布應做到均勻無遺漏,加熱溫度70~80℃,灑布量0.3~0.5kg/㎡。

    4)混合料攤鋪只能一次成型,不能修補。如不平整應及時調整攤鋪機。

    5)混合料必須均勻、連續不斷地攤鋪。攤鋪速度6~10m/min,攤鋪過程中不得中途停頓或隨意變換速度。攤鋪機螺旋送料器應不停頓地轉動,兩側應保持不少于送料器高度2/3混合料,以防止攤鋪機全寬度斷面上發生離析。

    6)每班攤鋪工作段長度,應根據攤鋪厚度、幅寬、拌和機生產能力、運輸量、碾壓設備等因素確定。施工中因氣候原因停止攤鋪而未及時壓實部分,應全部清除重新更換新料攤鋪。

    7)在攤鋪過程中,運料車應在距攤鋪機前10~30cm處停放,不得撞擊攤鋪機。卸料過程中,運料車應掛空擋,靠攤鋪機的推動緩慢前進。嚴禁結塊冷料進入攤鋪機攤鋪。

    (4)碾壓

    1)壓路機的類型與數量,應根據碾壓效率確定,每臺攤鋪機后跟2臺凈重不小于10t鋼輪壓路機,小型手扶振動壓路機2~3臺。鋼輪壓路機采用靜壓法壓實,不得采用輪胎壓路機碾壓。

    2)壓路機碾壓速度見表7。


    應用效果評估

    項目于2016年11月完成,至今已使用近3年時間,整體來看有效改善了路面表觀質量,降低行駛噪音,無車轍、無裂縫發生。

    在2016年施工過程中,因為冬季施工料溫不足、乳化瀝青噴灑異常、銑刨機噴水過多等原因,造成局部黏結異常,發生麻面。一旦發生麻面,薄層罩面會在施工結束7d內快速掉粒。對于掉粒區域,無法補料,只能全部清除,重新攤鋪。

    以上兩種現象,說明薄層罩面質量是有保證的,但薄層攤鋪對施工控制及原材料要求較高,尤其對溫度比較敏感,施工過程中一定要做好質量控制。薄層攤鋪施工速度快,在原道路基礎較好的情況下基本不會產生車轍、開裂。

    結語

    1cm厚度相對常規路面鋪裝,是一種結構創新。該技術是高性能瀝青材料技術發展的成果。做好1cm超薄罩面施工,首先要選擇性能可靠的瀝青材料。同時施工過程中做好3方面控制:

    (1)超薄罩面是磨耗層,無法解決結構性病害,施工前應對原路面病害預處理;

    (2)層間黏結是影響超薄罩面耐久性的關鍵,施工前應做好原路面的清理工作,不得雜物,浮灰及水氣;

    (3)由于攤鋪厚度過薄,一旦混合料結塊會造成大面積麻面。施工過程中應做好溫度控制,必要時添加溫拌劑輔助壓實。


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