中铁十二局集团第四工程有限公司西安710016
摘要:当前,人们物质生活、精神生活都有了很大改善,私家车数量与日俱增,这在很大程度上促进了交通事业的发展,但同时也给路面造成巨大压力,因此,人们对道路使用性能也提出更高的要求。当前,我国应用最为普遍的路面类型为沥青混凝土路面,其具有平整度好等优良特性,但另一方面,由于沥青混合料是一种黏弹性材料,当环境温度较高时,容易产生较为不利的塑性变形,导致路面出现如车辙、波浪等破坏形式,影响道路正常使用,因此道路工作者为改善这种现象开展大量研究,并在太原天龙山区域防火旅游通道工程得到了很好的应用。
关键词:环氧沥青混合料;路面;应用
引言
随着我国钢桥的不断发展,桥面铺装日益受到建设者的重视。现今我国钢桥桥面铺装环氧沥青混合料主要以进口环氧沥青为主,并且采用美国推荐级配,取得了良好的使用效果,但其高昂的建设成本,严重违背了降本增效的建设原则,基于此,国内对环氧沥青及其混合料进行了大量研究。
1环氧沥青混合料的类型
每种环氧沥青实际是一个特定的环氧树脂或环氧沥青产品,具有各自独特的配方和性能特点,一般也具有独立的铺装材料体系。按照混合料拌合温度分类,钢桥面环氧沥青混凝土铺装可分为3类,以3种典型的环氧沥青为基础分析3类环氧沥青的基本特点。
1.1热拌环氧沥青
热拌环氧沥青的拌合温度为160℃~185℃,因温度条件不同,养生时间一般为4~15d,拌合到摊铺允许时间约为3h,没有摊铺窗口时间要求,施工时间和混合料拌合温度允许范围相对较宽,集料要求与普通沥青混合料相似,施工工艺和控制要求条件较严格。
1.2温拌环氧沥青
温拌环氧沥青的拌合温度为110℃~120℃,因温度条件不同,养生时间一般为30~45d,拌合到摊铺允许时间为1~1.5h,摊铺窗口时间为10~25min,施工时间和混合料拌合温度允许范围较窄,要求集料干燥,施工工艺和控制条件非常严格。
1.3冷拌环氧铺装
冷拌环氧铺装的拌合温度为常温,因温度条件不同,养生时间一般为3~10d,拌合到摊铺允许时间约为1h,没有摊铺窗口时间要求,施工时间和混合料拌合温度允许范围相对较宽,要求集料干燥,施工工艺和控制条件严格。
2工程概况
项目位于太原天龙山区域防火旅游通道工程一项目部,分为天龙山连接线1号桥,道路里程K2+178.923~K3+378.923,桥长1200m;天龙山连接线2号桥,道路里程K4+646.780~K5+036.780,桥长390m;西山旅游路1号桥,道路里程,K0+305.00~K0+835.00,桥长530m;西山旅游路2号桥,道路里程K1+290.00~K2+246.947,桥长956.95m;线路全长3076.95m,路面宽度为9m~12.6m,均为钢箱梁结构,道路结构设计为4.5cmSBS改性沥青(SMA—13型)上面层+3cm环氧沥青下面层,考虑到道路所处区域属于温暖带半干旱大陆性气候,四季分明,春季干旱,风多雨少;夏季炎热,雨量集中;秋季凉爽,气候宜人;冬季寒冷漫长;全区多年平均气温9.5℃,最高气温39.4℃,最低气温零下22.7℃;项目地处天龙山区,弯道急,纵坡大,普通沥青混凝土在通车后易出现车辙、拥包以及水损坏等,因此决定在下面层施工时选用环氧沥青,而在上面层施工时选用SBS改性沥青,以提高路面高温性能以及水稳定性。
3环氧沥青混合料在路面施工中的应用
3.1混合料拌和
环氧沥青混合料的拌和过程,最为重要的是严格控制拌和温度和拌和时间,为保证路面施工连续性,拌和楼应设置在施工区域附近,以运输时间不大于60min为宜。在拌和时,首先应将B组分加热至135℃左右,然后严格按照生产配合比,将集料、矿粉等投入拌缸,加热至115℃后再将B组分均匀加入拌缸湿拌45s。拌和完毕后将热混合料卸入热料斗,确保混合料温度在105~115℃之后,将其装入运输车进行运输。
3.2混合料运输
混合料运输时,为避免混合料黏附车厢,宜在车厢内部涂洒一层植物油,另外在运输时还应在车厢顶部覆盖一层苫布,以避免混合料温度下降过快。当混合料运达施工现场后,及时对其温度进行测定,当温度满足100~110℃要求时,方可开展混合料摊铺工作。
3.3混合料摊铺
摊铺时采用摊铺机加挂的环氧沥青A组分喷洒设备对混合料进行喷洒,在该过程中,应确保A组分喷洒量与混合料摊铺量呈线性关系,且A组分的喷洒应尽量均匀。若喷洒设备出现喷洒不稳定情况,应及时停止摊铺过程,避免路面施工质量不佳。
3.4混合料碾压
本项目中混合料的碾压过程不同于常规沥青混合料,在进行环氧沥青混合料碾压时,采用初压和复压的方式,该过程主要用到的机械主要有双钢轮压路机和胶轮压路机。初压时分别采用轮胎压路机、钢轮压路机对铺装下面层和上面层碾压4遍,复压时分别采用轮胎压路机、钢轮压路机分别对铺装上面层、下面层碾压4遍。在混合料的碾压过程中,初压温度应控制不小于85℃,终压温度不小于65℃。
3.5接缝处理
当混合料碾压完毕后,采用手锤式切缝机沿标志线切割,接缝切割深度宜控制在2.5~3cm,接缝处理完毕后,可用高压空气将所有颗粒及灰尘吹出。
3.6路面养生
环氧沥青路面铺设完毕后,需采用自然养生的方法养护3~5d,在路面养生期间,应封闭交通,避免车辆对路面产生不利影响,养生完毕后工作人员根据当地气候环境,确定具体开放交通的方案。
4试验段检测
为研究确定环氧沥青路面试验段的施工质量,本文对环氧沥青路面平整度、抗滑摆值和渗水系数指标进行测定。
4.1平整度
沥青路面平整度对车辆的行车舒适性有较大影响,该指标是沥青路面施工需要严格控制的重要指标之一,本文根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004),采用3m直尺法对试验段平整度进行检测,并计算路面平整度标准差,计算结果如表1所示。
表1试验段平整度检测结果
由表2可知,沥青路面抗滑摆值检测平均值均在50.0以上,试验段路面抗滑性能明显满足规范要求。
4.3渗水系数
为避免路面在水分的侵蚀下出现水损坏现象,环氧沥青路面具备一定的防渗性能,本文根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004),对试验段渗水系数进行检测,结果如表3所示。
表3试验段渗水系数检测结果
由表3可知,试验段环氧沥青路面渗水系数检测平均值明显小于规范要求值,试验段施工完成后具备良好的防渗性能。
结语
环氧沥青混合料作为新兴的一种路面材料,以其良好的物理力学性能受到国内外学者重视。本文结合工程实践,探讨环氧沥青路面施工工艺,提出相应施工质量控制措施,对施工完成后环氧沥青路面平整度、抗滑摆值和渗水系数指标进行检测,结果表明,环氧沥青试验段路面各项指标良好,取得良好的应用效果,可为我国环氧沥青路面施工提供借鉴。
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