淺談橡膠瀝青混凝土路面施工方法

晏華安

在國外,橡膠瀝青應用于公路上起始于20世紀60年代,而我國橡膠瀝青真正應用在公路上是始于20世紀90年代末。隨著高速公路、城市道路建設的快速發展,瀝青路面的質量亟待提高,橡膠瀝青在道路建設中的應用也越來越廣泛。近年來,橡膠瀝青已在成都、重慶等城市舊路改造工程中得到廣泛的應用。橡膠瀝青路面施工方法研究對于橡膠瀝青在道路工程中的推廣應用具有重要意義,本文以福州市銅盤路路面改造工程為例,詳細闡述橡膠瀝青混凝土路面的施工工藝及質量管理措施,以供工程技術人員參考。

1 工程概況

福州市銅盤路路面改造工程起于銅盤路與華林路交叉口,由東向西延伸經福飛路、屏西路止于西二環交叉口,改造全長約1.086 km。華林路至福飛路路段原路面為瀝青混凝土路面,路面局部已出現不同程度的損壞,主要為反射裂縫、縱向施工縫、局部凸起等病害,既不利于行車舒適,又影響了市容形象。福飛路至西二環路段原路面為水泥混凝土路面,路面出現貫通的縱向裂縫、管線過街位置及個別井座周邊出現路面破碎現象。銅盤路行車道原路面為水泥混凝土路面,部分采取如下改造方案:根據病害情況,將舊水泥板進行換板、灌漿、裂縫修補及噴砂打毛等處理后,在水泥混凝土板縱橫縫處鋪設0.5 m寬防水卷材,然后灑布改性乳化瀝青0.6 kg/m2～1.0 kg/m2作為粘層,再加鋪6 cm改性瀝青AC-20F+改性乳化瀝青0.3 kg/m2～0.5 kg/m2+4 cm橡膠瀝青ARC-13,鋪筑總厚度10 cm。銅盤路原路面為瀝青混凝土路面部分(華林路至福飛路)的加鋪方案:根據病害情況,將舊瀝青混凝土路面清掃干凈后(已損壞的路面應銑刨再鋪筑),然后灑布改性乳化瀝青 0.3 kg/m2～0.5 kg/m2作為粘層,再鋪筑5 cm橡膠瀝青ARC-13。

2 橡膠瀝青混合料生產與施工

2.1 橡膠瀝青混合料配合比設計

橡膠瀝青混合料配合比設計,應遵循現行規范關于瀝青混合料的目標配合比設計、生產配合比設計以及生產配合比驗證三個階段。可采用體積法進行設計,即按照混合料設計空隙率、礦料間隙率等體積指標的要求,確定最佳級配和油石比。混合料設計方法宜采用馬歇爾擊實試驗方法,在有條件地區也可使用旋轉壓實的試驗方法。混合料試件的密度應采用蠟封法測定,混合料的理論密度宜采用真空法測定,當采用理論計算法時,應通過試驗確定混合料毛體積密度與表觀密度的比例關系。

2.2 橡膠瀝青混合料生產

將加熱后的橡膠瀝青結合料輸送到瀝青拌和站的拌和設備中與集料充分拌和。宜采用間歇式拌和機,拌和時間根據具體情況經試辦確定,以瀝青均勻裹覆集料為度,間歇式拌和機每盤的生產周期應不少于50 s。

2.3 橡膠瀝青混合料運輸和攤鋪

橡膠瀝青混合料運輸和攤鋪與改性瀝青混合料基本相同,一定要保證施工溫度。

2.4 橡膠瀝青混凝土碾壓

橡膠瀝青混合料碾壓應遵循“緊跟慢壓、高頻低幅”的原則,在高溫下進行壓實。當溫度過高時,應增大壓路機與攤鋪機之間的間距,否則過熱碾壓會導致混合料的推移。

2.5 交通狀況

由于橡膠瀝青混凝土的特殊性質,粘性較大,其停置時間要長于其他類型混凝土,一般碾壓成型后4 h～5 h,路表溫度降低到30℃方可允許小型車輛低速通行,12 h后方可通行大型車輛。

3 施工技術要求

3.1 拌和

要把好原材料質量關。瀝青混合料拌和、攤鋪、碾壓等工序施工應由專業的施工技術人員管理、把關;要注意目測檢查混合料的均勻性,及時分析異常現象。如確認是質量問題,應作廢料處理并及時予以糾正;拌和樓的控制室要逐盤打印各種材料的用量和拌和樓運行情況,并定期對拌和樓的計量系統進行校核。

3.2 運輸

拌和機向運料車放料時,汽車應前后移動,分三堆裝料,以減少粗集料的分離現象,同時應對每車混合料的溫度進行檢測;瀝青混合料運輸車的運量應較拌和能力和攤鋪速度有所富余,攤鋪機前方應有五輛運料車等候卸料;運料車應用完整無損的雙層篷布覆蓋,以資保溫防雨或避免污染環境;連續攤鋪過程中,運料車在攤鋪機前10 cm～30 cm處停住,不得撞擊攤鋪機。卸料過程中運料車應掛空擋,靠攤鋪機推動前進。

3.3 攤鋪

連續穩定的攤鋪,是提高路面平整度最主要的措施。宜采用兩臺攤鋪機梯隊攤鋪,以提高攤鋪層均勻性和壓實度。攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產量、施工機械配套情況及攤鋪厚度予以調整,做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。不應任意以快速攤鋪幾分鐘,然后再停下來等下一車料。午飯應分批輪換交替進行,切忌停鋪用餐,爭取做到每天收工停機一次。為了提高路面壓實度,下面層瀝青混凝土必須采用導梁施工工藝。對原路面抄平后,采用導梁工藝,可提高路面加鋪后的平整度。用機械攤鋪的混合料未壓實前,施工人員不得進入踩踏。一般不用人工不斷地整修,只有在特殊情況下,需在現場主管人員指導下,允許用人工找補或更換混合料,缺陷較嚴重時應予鏟除,并調整攤鋪機或改進攤鋪工藝。由兩臺攤鋪機聯合作業實施攤鋪,前攤鋪機過后,攤鋪層縱向接縫上應呈斜坡,后面攤鋪機應跨縫5 cm～10 cm攤鋪。兩臺攤鋪機距離不應超過10 m。

攤鋪機應調整到最佳工作狀態,調試好螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配。螺旋布料器的料量應高于螺旋布料器中心,使熨平板的擋料板前混合料在全寬范圍內均勻分布,并在每天起步前就應將料量調整好,再實施攤鋪,避免攤鋪層出現離析現象;并隨時分析、調整粗細料是否均勻,檢測松鋪厚度是否符合規定。攤鋪前應將熨平板預熱至規定溫度(不低于100℃),攤鋪時熨平板應采用中強夯等級,使鋪面的初始壓實度不小于85%。攤鋪機熨平板必須拼接緊密,不許存有縫隙,防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。要注意攤鋪機接料斗的操作程序,以減少粗細料離析。攤鋪機集料斗應在刮板尚未露出,尚有約10 cm厚的熱料時,下一輛運料車即開始卸料,做到連續供料,并避免粗料集中。攤鋪應選擇在當日高溫時段進行,路表溫度低于15℃時不宜攤鋪。攤鋪遇雨時,立即停止施工,并清除未壓實成型的混合料。遭受雨淋的混合料應廢棄,不得卸入攤鋪機攤鋪。

3.4 碾壓

為了保證壓實質量,必須配備足夠的壓實設備。根據本工程實際情況,在壓實作業前至少配備5臺壓路機。其中鋼輪振動壓路機2臺,膠輪壓路機2臺,光輪壓路機1臺。瀝青混合料的壓實是保證面層質量的重要環節,應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟;初壓應盡量在較高溫度下進行,一般采用鋼輪壓路機靜壓1遍～2遍;復壓應緊跟初壓,可采用輪胎壓路機和鋼輪振動壓路機,當出現粘輪現象時,不得向壓路機涂油或油水混合液,必要時可噴涂清水或皂水。壓路機應以緩慢而均勻的速度碾壓,壓路機適宜的碾壓速度隨初壓、復壓、終壓及壓路機的類型而別,可通過試鋪確定;為避免碾壓時混合料推擠產生壅包,碾壓時應將驅動輪朝向攤鋪機;碾壓路線及方向不應突然改變;壓路機啟動、停止必須減速緩行,不準剎車制動。壓路機折回不應處在同一橫斷面上。在當天碾壓的尚未冷卻的瀝青混凝土層面上,不得停放壓路機或其他車輛,并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青層面上。要對初壓、復壓、終壓段落設置明顯標志,便于司機辨認。對松鋪厚度、碾壓順序、壓路機組合、碾壓遍數、碾壓速度及碾壓溫度應設專崗管理和檢查,使面層做到既不漏壓也不超壓。壓實完成12 h后,方能允許施工車輛通行。

4 施工階段的質量檢查

施工階段要加強質量檢查工作,這是保證施工質量所必需的環節。施工階段的質量檢查主要包括原材料的質量檢查、混合料的質量檢查及面層的質量檢查。原材料的質量檢查包括瀝青、粗集料、細集料、填料。混合料的質量檢查包括油石比、礦料級配、穩定度、流值、空隙率、殘留穩定度;混合料出廠溫度、運到現場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、碾壓終了溫度;混合料拌和均勻性。面層質量檢查包括厚度、平整度、寬度、高程、橫坡度、壓實度、橫向偏位及攤鋪的均勻性等。

5 結語

橡膠瀝青路面不僅具有高溫穩定性、低溫柔性、抗裂、抗老化、抗疲勞及抗水損等優點,而且還解決了廢輪胎固體污染問題,因此,近年來在國際范圍內得到了廣泛的應用。福州市水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土改造工程首次采用橡膠瀝青作為罩面層,本文從原材料控制、配合比設計、拌制、運輸、攤鋪、碾壓等方面闡述了怎樣做好橡膠瀝青混凝土路面的施工工作。本文的案例也可為今后推廣福州市橡膠瀝青做出實質性的貢獻。

[1]楊建江.橡膠瀝青混凝土應用技術研究[J].建材技術與應用,2009(11):37-38.

[2]陳 莉,郭 義,陳秋蘭.橡膠瀝青生產與施工[J].北方交通,2009(5):11-13.

[3]王玉臣,錢葉葵,李 強.橡膠瀝青路面施工和質量控制[J].公路交通科技(應用技術版),2009(10):25-26.

[4]周和勝,尚光明,王振坤.橡膠瀝青在公路工程中的應用[J].交通標準化,2009(12):8-10.

[5]湯 峰.瀝青路面施工中的質量控制分析[J].山西建筑,2008,34(23):296-297.