張 宏
(江蘇省沛縣公路管理站,江蘇省 徐州市 221600)
淺析SUP20瀝青混凝土下面層施工技術
張 宏
(江蘇省沛縣公路管理站,江蘇省 徐州市 221600)
近年來,在公路工程路面施工中,下面層使用SUP20瀝青混凝土較為常見,但是如果施工技術使用不當就會嚴重影響到整個路面施工的質量。對此本文結合2015年310國道賈汪段養護大中修工程DZX15-6標路面施工,通過試驗段分析瀝青混合料原材料、拌和、運輸、攤鋪、碾壓的工藝和技術參數,從而為類似工程提供一定的技術參考。
SUP20 瀝青混凝土 施工技術
本工程項目為江蘇省徐州公路管理處組織實施,范圍為310國道中運河大橋至梅莊環島段。在施工過程中,為了更好的提升施工質量,需要對采用的施工技術要點加以明確,這樣才能夠更好的實現過程控制。在310國道賈汪段養護大中修工程DZX15-6標施工中,根據自身的施工能力和技術要求確定了相應的設備數量以及具體的組合模式,在K189+000~k189+280組織實施試驗段施工。通過試驗段獲取合適的施工工藝以及具體技術參數,從而滿足工程施工需求。其中主要包括瀝青混凝土混合料的拌合時間、拌合溫度,壓路機型號、噸位及設備組合,選擇壓路機振幅、碾壓時間、壓實順序,選擇靜壓以及振壓的次數,控制碾壓時的溫度和碾壓速度,控制攤鋪速度及松鋪厚度等。
首先要檢查水泥穩定碎石基層質量,清掃雜物。保持干燥、清潔,并灑封層瀝青,使之達到規定要求,并經監理工程師認可。
原材料:瀝青采用優質改性瀝青,其各項指標應符合《公路改性瀝青路面施工技術規范》中I類聚合物改性瀝青性能ID的要求;粗集料采用石質堅硬、清潔、不含風化顆粒,無雜質碎石(反擊式破碎機軋制),采用石灰巖堿性石料,針片狀含量不大于15%,壓碎值不大于24%,表觀密度不小于2.6g/cm3,含泥量不大于1%;細集料采用石灰巖粉碎的機制砂,使用的細集料堅硬、凈潔、干燥、無風化、無雜質。各項指標應符合規范JTG F40-2004 要求,表觀密度不小于2.5g/cm3,砂當量不小于70%亞甲藍值不大于25g/kg。填料采用石灰巖堿性石料經磨細得到的礦粉,必須干燥潔凈,其質量應符合規范要求,表觀密度不小于2.5g/cm3,親水系數小于1%,0.075篩通過率75%-100%。
提前一個月進行了SUP20目標配合比和生產配合比設計,均符合規范及設計文件的要求。SUP20設計集料級配限制界限為:0.3篩通過率最小13.7%,最大13.7%;0.6篩通過率最小16.7%,最大20.7%;1.18篩通過率最小22.3%,最大28.3%;2.36篩通過率最小34.6%,最大34.6%。馬歇爾指標為:穩定度不小于8KN,流值20-50(0.1mm),空隙率4%-6%,VFA60%-70%,殘留穩定度不小于85%,動穩定度不小于2800KN。
試驗段主要驗證和修正礦料級配及油石比,確定拌合、鋪筑方式和壓實工藝,確定標準配合比、松鋪系數和壓實標準,嚴格控制SUP20瀝青混合料拌合、運輸、攤鋪、壓實的溫度,完善并確定施工組織、管理體系、質保體系、人員、機械設備、檢測設備、通訊及指揮方式。試驗路段試驗檢測內容有:瀝青延度、針入度、軟化點、瀝青混合料級配、瀝青含量、馬歇爾試驗、構造深度及滲水試驗等。
SUP20瀝青混合料的拌和采用J-4000型間歇式拌和機,計算機控制并具備二次除塵。進行拌和之前,需要對拌和機進行調試,檢查冷料系統、加熱系統、篩分系統、稱量系統、除塵系統、計算機控制系統、瀝青管道等是否良好。通過拌和無瀝青的干料進行篩分試驗,然后適當微調級配比例,滿足設計級配的需求。
在確保拌和機參數科學的基礎上,優化拌和技術極為重要。在拌和前應該分析拌和料斗隔板高度的設置,否則會導致不同規格下的集料會產生串料現象。裝料時需要從底部進行垂直裝料,而且要保持均勻。另外還需要嚴格控制瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度。在每天施工之前預拌幾盤熱干集料并廢棄以提升溫度,然后再正常拌和瀝青混合料。拌和時及時調整冷料上料速度,使各熱料倉熱料均勻充足。在拌和時,集料溫度要比瀝青溫度高出1 0~20℃,熱混合料成品進入至儲料倉庫之后,溫度下降規模不能超出10℃。具體的瀝青混合料拌和溫度需要通過工程實踐加以明確,本標段使用的70號改性瀝青加熱溫度控制在165至170℃之間,集料加熱溫度控制在185至190℃之間,瀝青混合料出廠溫度基本控制在175至185℃之間,瀝青混合料溫度195℃應廢棄。
對于瀝青混合料的拌合時間的明確也需要通過試拌給出。在拌和時,還需要注重對瀝青、礦料拌合時間進行調整,確保瀝青能夠和集料優先接觸,礦粉中途添加。本標段拌合時間52s(干拌12s)讓集料顆粒能夠充分被瀝青覆蓋,確保瀝青混合料均勻無花料。如有花白、冒青煙以及離析等異常需要及時處理,如有必要給予廢棄。本標段SUP20瀝青混合料生產配合比驗證最佳瀝青用量4.4%,瀝青混合料經試驗各項技術指標均符合要求,其中馬歇爾穩定度11.42KN,浸水馬歇爾穩定度10.06 KN,殘留穩定度88.1%。
SUP20瀝青混合料采用東風280自卸車運輸,車廂外用石棉加鐵皮固定進行保溫,車廂內涂植物油隔離劑,車廂上用二層帆布中間加棉被覆蓋保溫、防雨、防污染。另外在車廂一側鉆測量孔,以便及時準確測量瀝青混合溫度。拌合機向自卸車放料應前、后、中依次進行,盡量減少離析。自卸車數量根據中途運輸時間、攤鋪等待時間、每盤料生產時間及儲備系數計算確定。瀝青混合料運輸到場溫度不低于165℃。
本標段路面寬度12米,采用2臺ABJ全幅攤鋪,找平方式為非接觸式平衡梁。在SUP20瀝青混合料進行攤鋪之前,需要將攤鋪機的狀態進行調整使之達到良好。首先要調整螺旋布料裝置的兩端自動料位器,并讓料門開度以及布料器的旋轉速度和鏈板送料器速度相適應。通常布料器內部的混合料高度要大于螺旋布料裝置高度的三分之二,另外還要讓熨平板擋板前混合料的高度在全寬范圍中保持一致性,防止攤鋪層可能出現的離析。攤鋪機施工前0.5h應預熱熨平板不低于100℃,并調整熨平板振搗裝置的頻率和振幅,提升路面初始壓實度,如果是兩臺攤鋪機,那么初始壓實度也要保持一致。熨平板需要緊密拼接,規避縫隙的存在,防范在拼接處卡主粒料,導致壓痕的出現,熨平板的初始仰角需要進行細致調整,確保路面的平整度。將攤鋪機組成梯隊進行攤鋪,前后距離15-20米,攤鋪橫向重疊50-60mm,而攤鋪的速度通??刂圃?~3m/min,攤鋪過程中要緩慢、均勻、不間斷攤鋪,2臺攤鋪機需要做到四個一致,也就是厚度、速度、路拱坡度以及振動頻率保持一致。
在攤鋪瀝青混合料時,需要實時監測記錄松鋪厚度及攤鋪溫度能否滿足要求,攤鋪溫度控制在155至160℃之間。特別是要注意攤鋪機接料斗的操作程序,規避粗細料的離析。攤鋪機接料斗在刮板還沒有露出,還大約存在10cm厚的熱拌料時,下一個運料車就需要進行卸料操作,然后進行連續供料。運料車應停在攤鋪機前20-30cm等待攤鋪機的前推,禁止碰撞攤鋪機。當混合料沒有被壓實之前,施工人員不能隨意踩踏,在攤鋪時,通常不要人工修整。只有出現特殊情況如局部離析,需要在技術負責人指示下通過人工找補修復。但如果缺陷顯著需要進行鏟除,重新鋪筑新瀝青混合料。及時關注氣候變化,遇到下雨等壞天氣時應停在施工。
SUP20瀝青混合料的碾壓操作需要遵循緊跟、慢壓、高頻、低幅和少水的原則。瀝青混合料的壓實是瀝青面層質量的重中之重,應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。
為保證面層壓實度和平整度,應特別重視對壓路機的管理。初壓應在混合料不產生推移、開裂等情況下盡量在攤鋪后較高溫度下進行。壓路機應以緩慢而均勻的速度碾壓,壓路機的適宜碾壓速度隨初壓、復壓、終壓及壓路機的類型而別。為避免碾壓時混合料推擠產生擁包、推移,碾壓路線及方向不應突然改變,壓路機起動、停止必須減速緩行,不準剎車制動。壓路機的軌跡可以重疊1/2,壓路機折回不應處在同一橫斷面上。碾壓方向則是從外側向中心,如果是超高路段,那么碾壓方向則是由低向高。向壓路機輪上噴灑或涂刷含有隔離劑的水溶液,噴灑應呈霧狀,數量以不粘輪為度。另外對松鋪厚度、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,對初壓、復壓、終壓設置標志牌,便于司機辨認,使面層做到既不漏壓也不超壓。碾壓段的長度,初壓通常保持較短距離,復壓控制在50m至60m之間。
在本次工程試驗段中,為了分析碾壓是否達到最佳效果,分別擬定了二種不同的碾壓方案,分別如下:
第一個方案:k189+000-k189+140段,初壓階段第一遍使用的是雙鋼輪壓路機,型號為BW202,進行前靜后振,然后運用雙鋼輪壓路機BW203進行振壓一遍,壓路機高頻(40-50HZ)、低幅(0.4-0.6mm),碾壓速度2-3Km/h完成初壓。復壓時,采用3臺型號為XP301輪胎壓路機全幅碾壓3遍,輪胎氣壓0.65-0.75Mpa,碾壓速度3-5Km/h完成復壓。復壓長度通常在50至60m之間。終壓則使用雙鋼輪壓路機BW203全幅靜壓2遍,確保沒有輪跡,終壓長度控制在70至80m。
第二個方案:k189+140-k189+280,初壓階段第一遍使用的是雙鋼輪壓路機,型號為BW202,進行前靜后振,然后運用雙鋼輪壓路機BW203進行振壓一遍,壓路機高頻(40-50HZ)、低幅(0.4-0.6mm),碾壓速度2-3Km/h完成初壓。而在復壓時,采用雙鋼輪壓路機和3臺型號為XP301輪胎壓路機結合碾壓模式,進行4遍全幅碾壓。復壓長度通常在50至60m之間。終壓則是使用雙鋼輪壓路機型號為BW203,進行全幅靜壓2遍,確保沒有輪跡,終壓長度也控制在70至80m。
SUP20瀝青混凝土初壓溫度控制在150至155℃之間,碾壓終了溫度控制在90至100℃之間,開放交通溫度控制50℃以下。
SUP20瀝青混凝土下面層施工技術最后一個環節就是接縫處理。對于瀝青路面的縱向施工縫,由于兩臺攤鋪機構成的梯隊聯合攤鋪模式容易形成縱向接縫,在前部已經攤鋪的混合料部分留下10至20cm寬,此時暫不碾壓,并將其作為后機高程的基準面,同時留有5至10cm左右的重疊攤鋪層,并以熱接縫的形式進行跨縫碾壓,對縫隙痕跡進行消除。而橫向施工縫用垂直的平接縫,需要使用三米直尺沿著縱檢查,接著使用鋸縫機進行切割處置。當繼續攤鋪作業時,則需要將鋸除的灰漿清洗干凈,涂刷粘層瀝青。熨平板在接縫區域進行攤鋪時需要將熨平板進行提前預熱,使之溫度高于100℃。然后將原先壓實的部位進行預熱處理,使之軟化。在碾壓時,先使用雙鋼輪壓路機將進行橫向碾壓,壓路機先處于已經壓實的瀝青混合料之上,再伸入至新鋪層的寬度一次15cm,接著每壓一次就可以向新鋪層移動15至20cm,直到雙鋼輪壓路機全部在新鋪層上,然后再縱向碾壓。如果還同時有縱縫時,則需要先用雙鋼輪壓路機沿著縱縫進行碾壓,碾壓寬度通常每壓一次為15至20cm,然后再沿著橫向裂縫進行碾壓,最后按照正常的方式進行縱向碾壓。通常相鄰兩幅或者上下層的橫向接縫都應該錯位1m之上。當完成所有的碾壓之后,還需要對平整度進行測量,如果不符合平整度要求還需要進行處理,以確保瀝青面層接縫緊密、平順、無離析。
由于瀝青混凝土施工技術相對復雜,本文結合具體的SUP20瀝青混凝土下面層施工實例,通過試驗段試鋪對瀝青混合料的施工細節方面進行了技術分析。通過試驗段的驗證實測瀝青用量4.36%,實測瀝青混合料級配與生產配合比級配相比(13.2mm篩孔通過率-0.8,4.75mm篩孔通過+0.7,2.36mm篩孔通過-0.5,0.075mm篩孔通過率-0.3)符合設計要求,瀝青混合料面層的壓實度、平整度、馬歇爾穩定度、流值、空隙率、構造深度、滲水系數等各項技術指標均符合要求。第二種碾壓方案技術指標相比較優,故選擇第二種碾壓方案。
以上為本人一點技術總結,由于水平有限,不足之處敬請大家指正。
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TU75
B
1007-6344(2015)12-0280-02