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同步瀝青碎石封層在高速公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中的推廣應(yīng)用研究

發(fā)布時(shí)間:2010-01-14 共2頁(yè)

  瀝青封層是瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)一種常用的結(jié)構(gòu) 層,一般用于基層頂面或上面層頂面,也有用于中面層頂面的。按功能特點(diǎn)可分為上封層和下封層。目前我國(guó)高速公路建設(shè)中上封層應(yīng)用比較少,應(yīng)用較多的主要是下封層,在我國(guó)早期瀝青路面建設(shè)中單層瀝青表面處治是作為下封層的主要類(lèi)型,目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的下封層的種類(lèi)較多,主要有瀝青單層表處、乳化瀝青稀漿封層、乳化瀝青石屑封層等。近幾年來(lái),隨著同步瀝青碎石封層車(chē)大量引入國(guó)內(nèi),同步瀝青碎石封層車(chē)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速,同步瀝青碎石封層得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,特別是改性瀝青同步碎石封層、橡膠瀝青同步碎石封層鑒于其采用高粘度、高瀝青用量,使其不但具有 良好的防水效果,而且有較好的防裂效果,對(duì)防止和延緩半剛性基層反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展有一定的效果。
  1、同步瀝青碎石封層技術(shù)特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)分析
  同步瀝青碎石封層是利用專門(mén)的施工設(shè)備——同步碎石封層機(jī) ,將高溫瀝青(噴灑時(shí)熱改性瀝青的溫度應(yīng)達(dá)到 170 a!C以上)與潔凈干燥的均勻石料幾乎 同時(shí)(1 s內(nèi))噴灑在路面上,保證瀝青與石料在最短的時(shí)間內(nèi)完成結(jié)合,并在外荷載的作用不斷形成強(qiáng)度,骨料攤鋪停止時(shí),瀝青結(jié)合料的攤鋪?zhàn)詣?dòng)停止,不存在等待骨料的瀝青結(jié)合層。結(jié)合時(shí),噴灑溫度為 170℃的聚合物改性瀝青,結(jié)合時(shí)溫度也可保證在 165℃以上,瀝青結(jié)合料的流動(dòng)性仍很好,由于流體瀝青的表面張力,使熱瀝青沿石料表面向上爬升高度約為石料高度的2/3,并在石料表面形成一個(gè)半月面,使石料被瀝青裹覆的面積達(dá)到 70%,保證了瀝青與石料有足夠的結(jié)合強(qiáng)度。同時(shí) ,瀝青的毛吸引力可以產(chǎn)生一個(gè)凹面,流動(dòng)性很好的瀝青進(jìn)入骨料表面的微觀紋理中,該凹面與骨料間好似鑲嵌珠寶,因此不會(huì)有骨料流失。然后通過(guò) 自然行車(chē)碾壓或輪胎壓路機(jī)碾壓形成單層瀝青碎石層。主 要作為路面表處封層使用,也可用于低等級(jí)公路的 面層施工。同步碎石封層技術(shù)縮短了粘結(jié)劑噴灑與 集料撒布之間的間隔,增加了集料顆粒與粘結(jié)劑的 裹覆面積,更易保證它們之間穩(wěn)定的比例關(guān)系,提高了作業(yè)效率,降低了施工成本。 同步瀝青碎石封層技術(shù)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
  1)同步碎石封層是低能量瀝青結(jié)合料順利滲入基層表面微裂縫的技術(shù),起著很好的封縫作用。
  2)同步碎石封層實(shí)質(zhì)是靠一定厚度瀝青膜(1~2 mm)粘結(jié)的超薄瀝青碎石表面處治層,其整體力學(xué)特征是柔性的,能增加路面抗裂性能、治愈路面 龜網(wǎng)裂、減少路面反射裂縫、提高路面防滲水性能 ,用于道路養(yǎng)護(hù)可延長(zhǎng)路面使用壽命 10 a以上,若使用聚合物改性瀝青、橡膠瀝青等高粘度粘結(jié)料效果 更佳。
  3)作為新建半剛性基層瀝青路面的封水層,不但有優(yōu)秀的封水效果,而且對(duì)半剛性基層的反射裂縫有顯著的延緩作用。
  4)同步碎石封層可以大大提高原路面的摩擦系數(shù),即增加路面防滑性能,并能使路面平整度得到一定程度的恢復(fù)。
  5)通過(guò)采用局部多層攤鋪不同粒徑石料的施工方法 ,同步碎石封層能有效治愈深達(dá) 10 em以上的車(chē)轍、沉陷等病害,這一點(diǎn)是一般養(yǎng)護(hù)方法無(wú)法比擬的。
  6)同步碎石封層可以作為低等級(jí)公路的過(guò)渡型路面,以緩解公路建設(shè)資金嚴(yán)重不足的矛盾。
  7)同步碎石封層工序簡(jiǎn)單、施工速度快,可即時(shí)限速開(kāi)放交通。
  8)無(wú)論用于道路養(yǎng)護(hù)還是作為過(guò)渡型路面,同步碎石封層的性能價(jià)格比明顯優(yōu)于其他表處方法,從而大大降低道路的維修養(yǎng)護(hù)成本。
  作為新建高速公路瀝青封層使用,其不足之處有 :
  1)用于新建高速公路瀝青封層的同步瀝青碎石封層,由于其用油量大,在顯著提高該層的防裂能力的同時(shí),相對(duì)于稀漿封層、瀝青單層表處、乳化瀝青石屑封層等,也顯著提高了其工程造價(jià)。
  2)用于新建高速公路瀝青封層的同步瀝青碎石封層,對(duì)材料和工藝控制相當(dāng)嚴(yán)格,施工完成后不能立即通車(chē) ,加大了施工組織的難度。
  2、同步瀝青碎石封層在湖南省新建高速公路的推廣應(yīng)用
  目前湖南省主要在高速公路建設(shè)中采用了同步碎石下封層的技術(shù),取得了良好的效果,提高了該省高速公路瀝青路 面的使用品質(zhì)和使用壽命。湖南省從2005年開(kāi)始在常張高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層頂面修筑了同步碎石下封層試驗(yàn)路,2007年分別在邵懷高速公路瀝青路面路段和懷新高速公路全線采用了同步碎石下封層,大大提高封水效果和防反射裂縫的功能 ,通過(guò)這些路段的實(shí)施,總結(jié)了較多的施工關(guān)鍵技術(shù)和施工質(zhì)量控制指標(biāo)和方法。
  2.1 材料要求
  1)瀝青粘結(jié)料:對(duì)適用瀝青沒(méi)有特別嚴(yán)格的要求。可以使用不同的瀝青結(jié)合料,如軟化純?yōu)r青、 聚合物改性瀝青、乳化瀝青、聚合物改性乳化瀝青、 稀釋瀝青等,湖南省邵懷高速公路同步碎石封層是采用 SBS改性瀝青,懷新高速公路部分路段采用了普通石油瀝青 ,部分路段采用 SBS改性瀝青。SBS改性瀝青同步碎石封層的瀝青用量為 1.8~2.4 kg/ m ,普通石油瀝青同步碎石封層的瀝青用量為 1.3 ~1.8 kg/m .結(jié)合料的技術(shù)指標(biāo)要求應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求。
  2)集料 :集料采用粒徑為 13.2~19 mm的單粒徑石灰?guī)r碎石,它應(yīng)具有 良好的顆粒形狀,且潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)。其用量為滿鋪面積的60%,約 10 kg/m .
  2.2 工藝要求
  1)在澆灑改性瀝青同步碎石封層前,應(yīng)對(duì)已噴灑透層的基層頂面進(jìn)行檢查,有破損地方應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ);若有其他污染或雜物應(yīng)進(jìn)行沖洗或清掃,當(dāng)用水沖洗時(shí),應(yīng)等水分蒸發(fā)表面完全干燥后才可進(jìn)行改性瀝青同步碎石封層的施工。
  2)在施工現(xiàn)場(chǎng),采用輪式裝載機(jī)向同步碎石封層車(chē)的骨料斗裝載 13.2~19 mm單粒徑石灰石碎石,在瀝青高溫罐車(chē)泵吸高溫改性瀝青(175℃左右)到同步碎石封層車(chē)瀝青儲(chǔ)罐內(nèi),為防止高溫瀝 青罐車(chē)的輸油管閥滴漏瀝青,應(yīng)采用鐵質(zhì)容器接受滴漏瀝青;將裝好料的同步碎石封層車(chē)開(kāi)至施工起 點(diǎn)。操作手調(diào)整好各個(gè)系統(tǒng)的工作參數(shù),然后指揮駕駛員沿預(yù)先設(shè)置的控制線起步,行駛速度應(yīng)控制在5~8 km/h左右;打開(kāi)各料門(mén)控制開(kāi)關(guān),使瀝青噴 出,同時(shí)撒布均勻碎石。改性瀝青(或普通石油瀝青)灑布量的參數(shù)一旦設(shè)定,同步碎石封層車(chē)的控制系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)車(chē)速自動(dòng)調(diào)節(jié)瀝青流量,使灑布量控制在設(shè)定值,誤差控制在 -4-5%以內(nèi)。碎石撒布量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè),通過(guò)控制車(chē)速確定。
  3)碾壓:在瀝青和碎石同步灑布后,可進(jìn)行碾壓,當(dāng)采用輕型輪胎壓路機(jī)穩(wěn)壓一、二遍,控制碾壓速度為 5~8 km/h,使單粒徑碎石嵌入改性瀝青之中且牢固。沒(méi)必要進(jìn)行過(guò)多的碾壓。
  4)養(yǎng)護(hù):同步碎石封層鋪筑后,應(yīng)封閉交通 ,且應(yīng)盡可能早進(jìn)行下面層的施工,下面層的運(yùn)料車(chē)在封層上行駛,車(chē)速不得高于20 km/h.
  2.3 施工注意事項(xiàng)
  1)為保證霧狀噴灑而形成均勻、等厚度的瀝青 膜,必須保證改性瀝青同步碎石封層灑布溫度在170 oC以上 .
  2)施工氣溫不得低于 15℃,大風(fēng)、濃霧或雨天不得施工。
  3)同步碎石封層車(chē)應(yīng)以適宜的速度勻速行駛 , 在此前提下石料和瀝青兩者的撒布率必須匹配;并通過(guò)調(diào)噴嘴高度使得瀝青膜厚度適宜和均勻。
  4)瀝青和碎石灑布后,應(yīng)立即進(jìn)行人工修補(bǔ)或補(bǔ)撒,修補(bǔ)的重點(diǎn)是起點(diǎn)、終點(diǎn)、縱向接縫、過(guò)厚、過(guò)薄或不平處。
  5)派專人手拿竹掃帚緊跟同步碎石封層車(chē)后邊,及時(shí)把彈出攤鋪寬度(瀝青灑布寬度)外的碎石掃到攤鋪寬度內(nèi),或加工擋板防止碎石彈出攤鋪寬度。并將有重疊的個(gè)別碎石掃除。
  6)當(dāng)同步碎石封層車(chē)上任何一種料用完時(shí),應(yīng)立即關(guān)閉所有材料輸送的控制開(kāi)關(guān)。查對(duì)材料剩余量 ,校核拌和準(zhǔn)確性。
  2.4 現(xiàn)場(chǎng)施工控制和檢測(cè)
  目前規(guī)范沒(méi)有相關(guān)封層的檢測(cè)指標(biāo)和檢測(cè)方法 ,根據(jù)設(shè)計(jì)意圖,以及改性瀝青同步碎石封層的防水防裂的功能特點(diǎn) ,擬定以下的檢測(cè)指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和頻率 :
  1)改性瀝青 ,每批或每 100 t分別按照規(guī)范根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 052—2000)檢測(cè)其技術(shù)指標(biāo)。每次取樣試驗(yàn)的分析結(jié)果 ,應(yīng)及時(shí)提交監(jiān)理工程師審查。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制作的改性瀝青 ,取樣后應(yīng)立即灌制試樣進(jìn)行試驗(yàn),不得在冷卻后重新加熱或用室內(nèi)改性瀝青制作機(jī)械加工后再做試驗(yàn),同時(shí),基質(zhì)瀝青每批或每 100 t按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》所列檢驗(yàn)項(xiàng) 目,根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 052-2000)檢測(cè)其技術(shù)指標(biāo)。每次取樣試驗(yàn)的分析結(jié)果,應(yīng)及時(shí)提交監(jiān)理工程師審查。
  2)每批集料進(jìn)場(chǎng),均應(yīng)按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》所示技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行取樣檢驗(yàn)。每次取樣的分析結(jié)果,應(yīng)及時(shí)提交監(jiān)理工程師審查。
  3)SBS改性瀝青同步碎石封層的改性瀝青灑布應(yīng)均勻,無(wú)漏灑和油層過(guò)厚現(xiàn)象。且必須對(duì)兩旁結(jié)構(gòu)物或設(shè)施采取覆蓋措施,以防污染。
  4)SBS改性瀝青同步碎石封層的單粒徑碎石撒布應(yīng)均勻,不重不漏。 

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