辽宁省交通运输事务服务中心
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摘要:目前,我国已建成世界上最长的公路网,公路建设的快速发展有力地支撑了国民经济的增长。然而,中国的公路建设取得了许多成就,但也面临一些挑战。近十年来,随着轴重水平的不断提高,许多公路在7-8年内的累积轴重当量已达到设计寿命的总轴重当量,导致这些公路过早出现车辙、开裂等故障,极大地影响了路面结构的使用寿命。高模量沥青混凝土由于其卓越的抗车辙和抗疲劳性能,已成为建造长寿命路面的理想材料,逐渐受到行业关注。在此背景下,本文就高模量沥青混凝土路面施工技术要点进行相关探究,以便于为后续相关工作开展提供有效支持参考。
关键词:高模量沥青;沥青混凝土;沥青路面;施工技术;技术要点
中图分类号:U416文献标识码:A
引言
公路项目投入使用后,路面将长期受到车辆碾压,因此在项目建设中,路面施工是最受关注的。在过去,使用传统沥青材料的路面施工不仅容易受到自然条件的影响,而且随着时间的推移,容易出现裂缝、变形等情况。实践表明,用高模量沥青混凝土替代传统沥青材料可以优化抗损性,路面结构的防水性能和抗裂性,显著提高了路面施工的综合质量水平。高模量沥青混凝土材料一般指模量高于改性沥青混合料的特殊沥青混合料。目前高模量沥青混合料主要在混合料拌和过程中加入高模量剂以提高沥青混合料的模量,解决路面强度不足以及沥青混合料高温性能不良造成的路面病害问题,为公路施工工作的开展奠定更加坚实的基础。
1 高模量沥青混凝土
高模量沥青混合料具有高模量、高沥青含量、低孔隙率、密实级配等特点,其高温抗车辙、水损害、低温抗裂和疲劳性能优异,是解决现代重载交通和平交道口车辙问题的重要技术措施。自20世纪80年代在法国成功应用以来,它已迅速成为世界各国争相在本国研究和推广的热门技术之一。近年来,我国陆续开展了高模量沥青混合料的研究,主要采用低等级硬沥青、改性沥青+天然沥青等水泥。同时,为了便于施工质量控制,配合比设计主要采用马歇尔设计法。经过国内多年的研究,高模量沥青混合料已形成一定的工程应用规模,同时形成了包括《道路用高模量抗疲劳沥青混合料》(GB/T36143—2018)、《天然沥青高模量混合料施工技术规范》(DB61/T1332—2020)在内的一系列标准规范,为我国高模量沥青混合料技术推广应用提供了重要的技术支撑。
2 高模量沥青混凝土路面施工技术要点
2.1 沥青混凝土配比
在确定沥青混凝土原材料配合比的过程中,需要考虑沥青混凝土的目标配合比和生产配合比。在确定目标配合比时,应根据沥青混凝土原材料的级配值类别确定。当通过灰度值时,应选择中值。在选择混合物时,应进行筛选试验。方形筛网用于测试筛分。采用图解法计算试验中的原材料制备,计算误差值不应大于0.5%,为避免误差过大,配合比不能满足路面施工要求。在确定生产配合比时,选择电子秤来控制材料消耗。在进料阶段,使用装载机根据比例操作,控制进料速度,并在进料完成后按顺序混合。此外,根据公路路面施工所用材料的实际数量,参照马歇尔试验评估方式来确定整个施工阶段沥青混凝土的配合比,让沥青混凝土原理配比能满足不同使用环境下的公路路面施工活动基本诉求。
2.2 沥青混凝土制备
(1)注意加强温度控制,特别是处理沥青和骨料时应达到的温度,以及混合沥青混合料后的温度。通常,骨料的温度需要明显高于沥青的温度。如果配制好的沥青混合料不能及时投入使用,则需要短时间储存。储存期间的温度不能降低超过10℃。高模量沥青混合料EME-14的施工温度控制范围应符合要求。(2)搅拌站控制室应逐盘打印沥青和各种矿物骨料的用量和搅拌温度,并定期检查搅拌站的计量和温度测量;如果搅拌机不具备反馈材料消耗和温度记录功能,则不建议投入使用。(3)添加高模量剂。合理添加高模量剂,并参考单一沥青混合料的配制量控制高模量剂的投入量。在测量高模量试剂时,进料系统满足了精确进料的要求,摒弃了传统的手动进料方法。为了从根本上减少由于外部环境因素导致的结块而降低高模量剂质量的可能性,建议在进料口添加筛网或设置特殊的分散系统,以隔离结块的高模量剂。(4)通过试拌保持最佳混合时间,以确保骨料能够与沥青充分混合,同时充分保障搅拌的均匀性。可以先将高模量剂添入到集料中进行干拌,推荐干拌时间15s,充分搅拌后,加入改性沥青,再次拌和,总体的拌和时间不超过1min。
2.3 沥青混凝土运输
沥青混合料在搅拌站搅拌后运至施工现场使用。沥青混凝土运输技术也是影响公路沥青路面施工的关键技术,在运输过程中,应采用科学的方法进行控制,这也是运输过程中的核心工作:(1)在混合料出厂前,应检查混合料是否均匀,无花白料,无离析和结块现象,不符合要求时废弃。(2)在运输过程中,必须覆盖隔热层。搅拌站每车混合料应有专人负责出厂温度检查,发现问题及时处理。(3)现场测试人员应逐个检查混合物状况并检测温度,严禁铺筑不满足要求的混合料。(4)摊铺时,应保证摊铺机前方有5~6辆运输车处于等候状态。
2.4 沥青混凝土摊铺
在摊铺试验路段之前,应确定松铺厚度,并在摊铺机的熨平板和平衡梁的后滑块之间夹一块木板,以调整厚度,使其与松铺厚度一致。摊铺机需要以均匀的速度启动。快速启动容易损坏内部结构,引发路面波浪,不利于公路质量控制。摊铺过程中,应注意控制摊铺机的运行速度,摊铺机与运输车辆的距离一般为5-10m。在公路施工的整个过程中,需要专业人员监督施工速度并安排材料供应,杜绝随意更改,关注摊铺机状态以及声呐探头基层区域状况,尽量排除外界杂物对摊铺效果的影响。
2.5 沥青混凝土碾压
(1)保证高模量沥青混凝土的密实度。技术人员需要有针对性地选择压路机,并确定碾压步骤。为了充分保证路面压实的平整度,必须确保混凝土在初始压实过程中不出现任何位移、裂缝等情况。如果混合物粘附在压路机上,建议将隔离剂涂在压路机和路面之间的接触部分。(2)确保压路机能够保持均匀缓慢的前进,压路机的行驶速度可以根据路面的实际压实情况在一定范围内进行调整。(3)为了防止混合料在碾压过程中挤出并形成隆起,碾压过程中驱动轮应朝向摊铺机;碾压路线和方向不得突然改变;启动和停止时,压路机必须减速,不得制动。(4)纵向施工缝:当多台摊铺机同时作业时,预留缝应为斜缝。(5)横向施工缝:全部采用平接缝。沿纵向位置使用3m直尺,摊铺段末端的直尺呈悬臂形状。确定摊铺层与直尺分离处的接缝位置,并使用锯床切割,然后将其移除;继续摊铺时,应将摊铺层锯切时留下的灰浆冲洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺。
结束语
综上所述,随着我国交通运输业的发展和公路利用率的提高,由此引发的公路病害日益突出。高模量沥青混凝土具有良好的水稳定性和高温稳定性,可以提高路面的抗车辙性和表观耐久性。为了有效提高高模量沥青混凝土路面的施工质量,需要不断提高相关施工技术的应用水平,通过科学有效的措施,如合理选择施工材料、加强机械设备的维护保养等,做好质量控制,做好沥青混合料的控制,只有这样才能够满足高模量沥青混凝土路面施工的具体要求,提高施工单位的建设水平,为人们安全出行奠定良好的基础。
参考文献:
[1] 王波.高模量沥青混凝土实用技术性能评价[J].北方交通,2020(11):63-65.
[2] 柳夺奎.高模量增模改性剂在沥青混凝土路面中的应用[J].山西建筑,2018,44(23):142-144.