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昆山天成達(dá)建設(shè)工程有限公司 是一家綜合性的工程建設(shè)公司!
摘要:在應(yīng)用了Superave瀝青混合料合理的級(jí)配組成的基礎(chǔ)上,本文對(duì)Superpave瀝青混
和料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)工藝等各項(xiàng)工序應(yīng)注意的要點(diǎn)進(jìn)行了探討,堅(jiān)持了在Superpave
瀝青混合料的碾壓施工中應(yīng)遵循的“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。
關(guān)鍵詞:Superpave;拌和;攤鋪;壓實(shí)工藝
隨著我國(guó)十幾年來國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,全國(guó)各省、區(qū)也加快了高等級(jí)公路(高速公路、一級(jí)公路)的建設(shè)步伐。廣大工程技術(shù)人員在不斷革新改進(jìn)瀝青面層施工技術(shù)的同時(shí),也積極的吸取外國(guó)較為先進(jìn)的瀝青混凝土的設(shè)計(jì)配比及施工技術(shù),使我國(guó)的高等級(jí)公路施工無論從數(shù)量上、質(zhì)量上都躍上了一個(gè)新的臺(tái)階。
近年來,我公司在有關(guān)技術(shù)專家的精心指導(dǎo)下,於多項(xiàng)工程中應(yīng)用了Superpave組成配比的瀝青混合料的施工技術(shù),取得了一些經(jīng)驗(yàn)。本文擬對(duì)Superpave組成配比的瀝青面層施工中的有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行探討,以期達(dá)到拋磚引玉之作用。
一、科學(xué)合理的Superpave配比組成
Superpave配比組成設(shè)計(jì)方法最早由美國(guó)SHRP所首先提出。后經(jīng)同濟(jì)大學(xué)林繡賢教授用貝雷法集料級(jí)配設(shè)計(jì)理論檢驗(yàn)了Superpave集料組成建議值,證明基本相符,可以達(dá)到多級(jí)嵌擠密實(shí)型級(jí)配要求,因而是既抗車轍又防滲水的合理組成。由于美國(guó)SHRP所提出的Superpave設(shè)計(jì)方法中,只有三個(gè)控制點(diǎn)和限制區(qū)范圍,沒有各級(jí)篩孔孔徑上的通過量允許范圍,給具體操作時(shí)帶來了一定的困難,同時(shí)也與我國(guó)長(zhǎng)期以來所形成了集料級(jí)配范圍有些出入,為能使施工單位更快更方便地使用Superpave設(shè)計(jì)方法,林繡賢教授提出了表1所示的Superpave組成配比建議值[1][2]。
我們公司于2003年度在312國(guó)道改線工程(昆山段17.4km)、昆山市馬鞍山路改造工程(9.4km)、昆山市蕭林西路新建工程(4.8km)的瀝青面層施工中,均采用了Superpave瀝青混合料級(jí)配組成,如圖1。(本文以蕭林西路新建工程為例)
從圖1中可以看出,我們所采用的Sup-25的級(jí)配組成,在粗顆粒的通過率走的是
蕭 林 西 路 配 比 曲 線 圖1
高限,而細(xì)顆粒的通過率走的是低限,這樣做有利于瀝青混合料的均勻性,同時(shí)也有利于今后瀝青混合料的攤鋪和碾壓。如此組成的瀝青混合料應(yīng)用在瀝青上面層時(shí),路面顯得更為美觀。
Superpave瀝青混合料級(jí)配組成建議值 表1
最大標(biāo)稱尺寸
通過下列篩孔(方孔)的質(zhì)量百分率(%)
D (mm)
50 37.5 26.5 19.0 16.0 12.5 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
37.5
26.5
19.0
16.0
12.5
9.5
100 90~100 69~81 58~71 52~65 44~57 37~50 24~35 15~23 9~16 5~12 3~10 2 ~ 7 2~4
100 90~100 75~86 67~78 57~68 48~58 30~40 19~27 11~16 6~14 3~11 2 ~ 8 2~5
100 90~100 80~90 68~81 57~70 36~49 23~35 14~22 9~17 5~14 3~10 2~6
100 90~100 77~88 64~76 41~51 26~37 16~24 9~18 6~15 3~11 3~6
100 90~100 74~86 46~58 28~39 17~26 10~19 6~16 4~11 3~7
100 90~100 54~69 32~47 18~32 11~24 6~19 4~12 3~7
注:表中數(shù)字下有橫杠者為嚴(yán)格控制值,其它允許略有出入。
二、Superpave瀝青混合料的拌合及運(yùn)輸
1.拌和時(shí)間
Superpave瀝青混合料的拌和方法與普通(AC型)瀝青混合料的拌和方法基本一致,但由于Superpave瀝青混合料的骨料較AC型的要粗一些,瀝青的裹覆時(shí)間要多一些;當(dāng)瀝青混合料需加入4‰的抗剝落劑時(shí),拌和時(shí)間也應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)一些。一般來說,從熱料倉(cāng)下料開始計(jì)算,先將集料混合料干拌了3~5s后,噴入瀝青,濕拌2~3s后,再加入礦粉濕拌35~40s時(shí)間,每拌用時(shí)一般應(yīng)控制在50s以內(nèi),拌和時(shí)間不宜太長(zhǎng)。
2.拌和溫度
Superpave瀝青混合料在拌和時(shí)的溫度應(yīng)符合表2所列的各項(xiàng)工序時(shí)的溫度。
3.運(yùn)輸
Superpave瀝青混合料與普通(AC型)瀝青混合料的運(yùn)輸方法完全一致,由于Superpave瀝青混合料較普通瀝青混合料的顆粒來的粗一些,其溫度損失更加快一點(diǎn),所以運(yùn)輸時(shí)的保溫工作更顯重要。(具體應(yīng)參照交通部頒標(biāo)準(zhǔn)JTJ032-94公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范)
三、Superpave瀝青混合料的攤鋪
1.?dāng)備伹暗臏?zhǔn)備工作
a.用硬掃帚或電動(dòng)工具清掃路面基層,有泥土等不潔物沾污時(shí),應(yīng)一邊清掃一邊用高壓水沖洗干凈,并待進(jìn)入路面基層的水蒸發(fā)后鋪筑。
b.若舊路面表面不平整,應(yīng)銑刨或用熱拌瀝青混合料鋪筑整平層,恢復(fù)橫斷面。
c.必須嚴(yán)格控制噴灑粘層油的數(shù)量,既要噴灑均勻,又不能太多。
瀝青混合料拌和溫度匯總表 表2
工序
普通瀝青
改性瀝青
測(cè)量部位
瀝 青 加 熱 溫 度
150~160℃
160~165℃
瀝青加熱罐
改性瀝青現(xiàn)場(chǎng)制作溫度
/
160~170℃
改性瀝青車
改性瀝青加工最高溫度
/
175℃
改性瀝青或儲(chǔ)油罐
集 料 加 熱 溫 度
180~190℃
190~200℃
熱料提升斗
Superpave混合料出場(chǎng)溫度
165~185℃
175~190℃
運(yùn)料車
混合料最高溫度(廢棄溫度)
190℃
195℃
運(yùn)料車
2.Superpave瀝青混合料的攤鋪寬度
由于Superpave瀝青混合料的級(jí)配屬嵌擠式骨架密實(shí)型,所以集料中的粗骨料相對(duì)較多,容易產(chǎn)生離析,而離析和不均勻性是造成瀝青路面早期破壞的重要原因。也就是說,Superpave級(jí)配的瀝青混合料施工時(shí)容易造成離析,即施工的難度相對(duì)比較大,所以施工時(shí)應(yīng)予以特別關(guān)注。
對(duì)于Superpave配比的瀝青混合料實(shí)施全幅攤鋪時(shí)的離析在所難免,各個(gè)部位的溫度也不均勻,也就是相當(dāng)于壓實(shí)度不均勻。所以我們必須下功夫解決瀝青混合料的離析和提高均勻性,這是Superpave配比的瀝青路面工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵。筆者在多項(xiàng)工程中采用了多種攤鋪寬度的嘗試,當(dāng)攤鋪寬度較大(12m左右)時(shí),攤鋪機(jī)在分料的過程中,常出現(xiàn)兩邊較中間的顆粒粗的現(xiàn)象,均勻性較差,由于粗顆粒的瀝青混合料較細(xì)顆粒的瀝青混合料散熱要快一些,故造成了攤鋪時(shí)瀝青混合料的邊緣溫度低于中間溫度4~5℃。要克服這一問題,必須對(duì)攤鋪寬度予以限制,實(shí)踐證明:最好是一個(gè)車道的寬度作為攤鋪寬度,這樣由于攤鋪寬度小,攤鋪過程中的壓實(shí)作用大,對(duì)瀝青路面的壓實(shí)度、平整度都有好處。如若由于攤鋪機(jī)具數(shù)量有限,也可二個(gè)車道的寬度作為一次攤鋪寬度(一般不宜超過8m)。應(yīng)采用梯隊(duì)作業(yè)方式。
3.?dāng)備佀俣扰c攤鋪溫度的控制
a.Superpave瀝青混合料的攤鋪速度應(yīng)調(diào)整到與供料速度平衡,必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地進(jìn)行攤鋪,攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。通常攤鋪速度不要超過3~4m/min。當(dāng)供料不足時(shí),宜采用運(yùn)料車集中等候,集中攤鋪的方式,盡量減少攤鋪機(jī)的停頓次數(shù)。
b.Superpave瀝青混合料的攤鋪溫度比普通瀝青混合料的攤鋪溫度高10~20℃,一般應(yīng)保持在160℃左右,攤鋪溫度理應(yīng)在卸料到攤鋪機(jī)上時(shí)測(cè)量。
c.Superpave瀝青混合料運(yùn)輸?shù)綌備伂F(xiàn)場(chǎng)后,在攤鋪前每輛車均應(yīng)測(cè)量瀝青混合料的溫度即到場(chǎng)溫度,攤鋪前溫度應(yīng)保證在160℃以上,一般應(yīng)控制在165~175℃之間。
四、Superpave瀝青混合料的壓實(shí)
在瀝青路面的施工中,拌和和壓實(shí)是兩個(gè)重要的工序。Superpave配比的瀝青路面的壓實(shí)工藝關(guān)系到Superpave路面的成效。Superpave瀝青混合料的壓實(shí)是很有講究的,無論是壓實(shí)機(jī)具、壓實(shí)工藝與普通(AC型)瀝青混合料都不一樣,但只要掌握了要領(lǐng),保持Superpave瀝青混合料在高溫時(shí)碾壓,它不會(huì)象普通(AC型)瀝青混合料那樣容易產(chǎn)生推擁、變形。
1.壓實(shí)機(jī)具的要求
對(duì)于Superpave瀝青混合料的壓實(shí)機(jī)具以一臺(tái)攤鋪機(jī)為例,如表3所例。
壓實(shí)機(jī)具一覽表 表3
序號(hào)
名 稱
型號(hào)規(guī)格
數(shù)量
備 注
1
雙鋼輪筒式壓路機(jī)
8~10t
1
終壓
2
振動(dòng)雙鋼輪筒式壓路機(jī)
10~14 t
2
初壓
3
輪胎式壓路機(jī)
20~25 t
2
復(fù)壓
4
手扶式小型振動(dòng)壓路機(jī)
1~2 t
1
路緣及路落水點(diǎn)、
小型彎道處壓實(shí)
, ;
2.Superpave瀝青混合料的碾壓應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則,即壓路機(jī)必須緊跟在攤鋪機(jī)后面碾壓,(主要是搶高溫),碾壓速度要慢(一般碾壓速度不得超過5km/h)、要均勻,并采用高頻率、低振幅的方式進(jìn)行碾壓。
a.初壓階段:應(yīng)采用振動(dòng)雙鋼輪筒式壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后面進(jìn)行碾壓,值得
一提的是初壓的第一個(gè)單程應(yīng)采用靜壓,而從第二個(gè)單程開始即可以采用振動(dòng)碾壓。當(dāng)采用靜壓時(shí),現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員應(yīng)密切注意觀察碾壓情況,由于Superpave瀝青混合料屬嵌入式骨架密實(shí)型,故不太可能產(chǎn)生明顯的推擁現(xiàn)象,如果一旦發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象的產(chǎn)生,可能是瀝青混合料的配比存在一定的問題,或是由于攤鋪厚度與瀝青混合料最大標(biāo)稱粒徑不匹配所造成的;應(yīng)及時(shí)地查明原因進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。初壓階段一般可以采用兩臺(tái)振動(dòng)雙鋼輪筒式壓路機(jī)碾壓2~3遍(每遍是兩個(gè)單程,累計(jì)4~6個(gè)單程),初壓溫度不低于150℃。Superpave瀝青混合料的初壓是保證瀝青面層壓實(shí)度合格的關(guān)鍵所在,施工時(shí)應(yīng)緊緊抓住這一重要的施工環(huán)節(jié)。
b.復(fù)壓階段:通常情況下SMA不宜采用輪胎壓路機(jī)碾壓,而Superpave瀝青混合
料和SMA同屬于嵌擠骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu),但Superpave比SMA的用油量(瀝青含量)要少得多,甚至比普通(AC型)瀝青混合料的瀝青含量還要小,故適當(dāng)?shù)牟捎么髧嵨坏妮喬郝窓C(jī)進(jìn)行碾壓對(duì)瀝青面層的壓實(shí)效果,特別是瀝青面層的表層的壓實(shí)效果是大有好處的。但不得發(fā)生細(xì)集料上浮(所謂的“光面”現(xiàn)象)或擠出等現(xiàn)象。復(fù)壓的壓實(shí)遍數(shù)一般掌握在2~3遍即可。復(fù)壓終了溫度不低于130℃。在瀝青路面上面層復(fù)壓時(shí)應(yīng)注意對(duì)路面構(gòu)造深度的控制。不可影響其構(gòu)造深度。
c.終壓階段:終壓采用小噸位的雙鋼輪筒式壓路機(jī)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行,以消除輪跡,終壓遍數(shù)通常為1~2遍。若終壓看不出明顯效果時(shí)可不再終壓。終壓溫度應(yīng)控制在不低于110℃。當(dāng)瀝青面層溫度低于60℃時(shí),可適當(dāng)開放交通。最好是待溫度降至常溫時(shí)開放交通。
上述Superpave瀝青混合料的壓實(shí)工藝經(jīng)過312國(guó)道改線(昆山段17.4km)工程及昆山市馬鞍山路(9.4km)等多個(gè)瀝青面層工程施工實(shí)踐證明是行之有效的,也是較為科學(xué)合理的。
參考文獻(xiàn):
[1] 林繡賢 論Superpave組成配比的特色 華東公路 2002.1
[2] 林繡賢 瀝青混凝土合理集料組成的計(jì)算公式 華東公路 2003.1
[3] SHC F40-01-2002 公路瀝青馬蹄脂碎石路面技術(shù)指南 人民出版社 2002.7
Discussion on Construction Technique of
Super Asphalt Pavement
YANG Yi, LU Wen-hong, LU Cai-hua
(Lutong Highway ﹠ Bridge Engineering Limited Company, Kunshan, 215300, China)
Abstract: It indroduces a effective graded combination of asphalt mixture of super pavement and the emphases of mixing﹑transportation﹑spreading﹑compacting of asphalt mixture.A rule of “quickly following﹑slowly compacting﹑high frequency﹑limited extend” should be abided by during the process of the construction of asphalt mixture pavement.
Key words: superpave; mixing; spreading; compaeting
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