排水沥青路面施工技术研究

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排水沥青路面施工技术研究

任晓云

1引言

随着经济和交通不断的发展,人们对公路性能的要求越来越高,行车安全性、舒适性和环保性也成了公路建设过程中需要考虑的因素之一。排水沥青路面因具有优良的排水性能、降音降噪和抗滑性能等具有诸多优点,是目前一种高质量、高等级的公路路面,具有十分广阔的应用前景[1]。

本文从施工工艺和关键环节方面入手,结合对某机场高速公路的排水沥青路面的检测结果,对其进行系统的总结。

2排水沥青路面施工工艺

排水沥青路面的施工基本和一般沥青路面施工工艺相同,但由于本身矿料组成的特殊性,容易发生沥青流淌还有温度下降等问题,所以在拌合、碾压和摊铺等施工过程中,要特别注意。结合国内外的施工经验,把排水沥青路面的施工工艺总结如下:

2.1施工前的准备工作及粘层施工

在上面层施工之间,要用洒水车和鼓风机对下承层的表面进行冲洗,清理,保证表面干燥、干净后才可喷洒粘层油,喷洒时要均匀、连续,如果粘层出现损坏,还需重新补洒。

在混合料摊铺前一天一般进行洒布施工,但是根据施工过程中,温度、湿度、风速等外部环境的影响可以适当进行调整,但最短不可小于摊铺前12h。

2.2混合料的拌合

1、拌合前的准备工作

在混合料进行拌合前,最重要的就是标定拌和机的沥青输送泵的计量表和冷料仓。对计量表进行标定,可以控制混合料的沥青含量,保证其符合设计的要求;标定冷料仓,可以确定输送带的转速以及相应转速下的集料流量。

2、混合料的拌合

目前排水沥青混合料中改性剂主要是TPS改性剂,在混合料干拌过程中直接加入,和集料和矿粉一起干拌10s左右,最后加入基质沥青进行40s左右的湿拌。

拌合过程也是排水沥青的关键环节之一,因为要对拌合过程中的温度进行严格控制。与普通沥青混合料相比,排水沥青应该含有粘性较大的改性沥青,拌合温度要相应提高,温度不达标的话只能废弃。具体拌合生产温度控制见表1。

160~170180~195165~175

同时因为PAC路面的混合料中用了很多粗集料,容易发生沥青的析漏的问题,因此,需要对施工的质量进行管理控制。混合料需要随拌随用,临时需要贮存的,贮存时长不能超过24小时,温度下降不能超过10℃[2]。

2.3混合料的运输和摊铺

排水沥青混合料中粗集料较多,孔隙率与普通沥青相比偏大,导致其热量散失快,所以在运输中一定要采取相应的保温措施,例如覆盖篷布等保温布,确保在摊铺前混合料的温度不低于170℃。当出现使混合料的温度下降速度过快的天气,例如室外温度低于10℃或者是出现大风天气,需要加盖双层或多层保温布。

与了防止沥青混合料黏在运输汽车车厢内,便于下料,需要在车厢四周喷洒上隔离剂,并确保没有残余。

摊铺排水沥青混合料时,与普通混合料的步骤一样。但是需要注意一下几点:

1、与排水沥青混合料的拌合一样,混合料的摊铺温度也是需要控制的关键环节之一。混合料如果热量散失太快,碾压温度不够,会导致其很难被压实,严重影响施工质量。与普通沥青的摊铺温度相比,摊铺排水沥青的施工温度要控制在170℃左右,才能保证施工质量。

2、安排摊铺工作时,除了要考虑到施工质量的要求,工期的要求,还要考虑到拌合机的出料速度、气候环境等因素,摊铺过程应均匀、缓慢、连续,速度控制在2~3m/min左右。

2.4混合料的压实

1、压路机的选择

对于排水沥青,由于其混合料内粗集料多,空隙很大,散热快。若采用轮胎式压路机,首先因为排水沥青的温度比普通沥青高,容易粘轮,散热快也会让轮胎压路机的轮胎痕迹难以被后续碾压施工过程消除。若采用振动压路机,因为振动压路机压实过程中产生的冲击力,会使得混合料中粗集料被压碎,使排水沥青的空隙率变小,影响其排水能力。

综上所述,针对排水沥青的压实,最宜采用压实功率较小的静力压路机,压实过程缓慢、均匀。

2、碾压温度的确定

(1)初压温度的确定

初次碾压时,温度如果过低,沥青的粘度变高,导致很难被压实,影响施工质量;温度过高则沥青的粘度变低,碾压过程中容易发生推移现象,使沥青出现裂纹,也会影响施工质量。所以应该根据施工现场的温度、风速和沥青的性能,把排水沥青的初压温度控制在160~170℃左右。

(2)复压温度的确定

排水沥青因为粗集料含量多,孔隙率高,与普通沥青相比,温度下降的速度很快。因此在复压作业应紧随初压进行,以保证复压时温度控制在155~165℃之间。

(3)终压温度的确定

终压时,根据施工现场的环境,把地表温度控制在60℃左右。

在压实过程中,需要不断地对温度进行监控,如果现场温度已经不满足压实要求,应立即采取加热措施,譬如采用加热器进行现场加热,再用压路机碾压到无痕迹为止。

3、压路机行驶速度和碾压遍数

压路机的行驶速度前后保持均匀一致,但是对于初压、复压和终压,行驶速到要有所不同。要根据施工现场的实际压实情况来确定,再根据行驶速度、压实机的类型和混合料的有效压实时间等因素,最终确定沥青混合料的压实遍数。对于排水沥青的压实指标,如表2所示。

2.5开放交通

允许行人和车辆通过时,需要等到排水沥青路面表面温度低于50℃之后。但是当夜间施工要求或者等其他原因,也可以采取洒水或者使用冷却剂等方式强制降温,提前开放交通。

3排水沥青路面使用效果

为了了解排水沥青路面施工后的使用效果,本文对某机场高速公路路面进行了初步调查。本次调查选择了5个试验段(第1段:K4+200~K5+200左幅;第2段:K7+100~K8+100左幅;第2段:K9+000~K10+000右幅;第4段:K14+500~K15+500左幅;第5段:K16+000~K17+000右幅)

3.1现场透水量检测

现场透水量检测结果如下表3。

根据现场检测试验,5个试验段的渗水系数均大于900mL/15s。路面的排水效果明显,积水排散速度很快。

3.2降噪性能检测

在排水沥青路面施工结束后,为5个试验段进行了降噪性能检测,检测结果表明,在5段试验段中,车辆噪声均在65~70dB之间。根据资料现在,普通沥青路面的噪声在72~78dB之间,水泥路面在70~85dB之间。与其相比,排水沥青路面平均大约降噪7dB。

4总结

与普通路面相比,排水沥青路面的造价偏高,但是因为本身排水降噪等诸多优点,在城市高架、机场高速等有高等级路面需求的地方,拥有广阔的应用前景。根据对排水沥青路面的研究经验,为了保证沥青混合料的高孔隙率,除了需要注意普通沥青路面的施工技术要求之外,还要高度重视拌合、压实和碾压温度等关键性操作环节。从某机场高速公路的检测结果来看,进行排水沥青路面的大面积推广是可行的。

参考文献:

[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004),人民交通出版社,2000.

[2]黄晓明.沥青与沥青混合料[D].东南大学交通学院,1998.

[3]张岳峰,孙哲宇.排水性沥青混凝土路面施工技术[J].公路,2006.10:91-96.

[4]王知乐.排水性沥青路面的研究[J].泰州职业技术学院学报,2007,7(3):27-30.

作者简介:

任晓云,1969年12月25日,安徽阜阳经纬公路设计有限责任公司,安徽省阜阳市颍泉区人民东路26号,邮箱QQ264300600,路基路面工程。