某城市道路改造工程中单层沥青混凝土路面施工技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2020-09-30
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某城市道路改造工程中单层沥青混凝土路面施工技术探讨

檀文祥 1 张松涛

(安徽水利开发有限公司 安徽合肥 230031)

摘要本文主要结合某城市道路改造过程中应用的单层沥青混凝土路面施工技术,从单层沥青混凝土面层设计内容到材料的配制、路面结构方面做了分析,结合单层沥青混凝土路面施工技术做了全面的概述和总结。

关键词:单层沥青混凝土;SMA沥青玛蹄脂碎石沥青;城市道路改造提升;施工技术

1 工程概况

本工程为城市道路改造提升项目,东西走向城市主干道,道路规划红线宽度为60m,本次实施46m,设计全长3040.4m。

本工程设计为单层沥青混凝土路面,设计机动车道铣刨铺设路段沥青上面层为AC-13 SBS细粒式沥青混凝土,新建及破除重建路面上面层为AC-13 SBS细粒式沥青混凝土+ AC-20C SBS中粒式改性沥青砼中面层+ AC-20C粒式沥青混凝土下面层;非机动车道下面层为AC-16C中粒式沥青砼混凝土、上面层为AC-13C SBS细粒式沥青混凝土。

2 材料组成及性能要求

2.1 粗集料与沥青的混合料应有较好的粘结性,施工的上表面层所用的集料与沥青混合料粘结性应达到5级,除此以外粘结性不应低于4级,当粘结性不能满足实际要求时,应采取拌入合适当量的水泥、消石灰、抗剥落剂等措施来提高粘结性等级及沥青集料的水稳定性。

2.2 细集料应采用无风化、洁净、无杂质、干燥且良好级配的机制砂,不得采用天然砂或碎石屑。

2.3 填料应当采用石灰石等憎水性石料经加工得到的矿粉,不得采用有酸腐蚀性岩石或等其他矿物加工的矿粉。原材料中的不应有泥土杂质,矿粉不应团块、洁净干燥、能自由地从矿粉仓流出。

2.4 当沥青混合料的粘结性不达标时,可采用抗剥落剂来改善沥青、石料的粘结性,抗剥落剂的用量应通过实验室确定。施工过程中不得随意变更经设计确定的标准配合比,生产中应实时跟踪检测,如遇材料发生变化导致矿料级配、马歇尔技术指标不符要求时应及时调整混合料的配合比,使混合料的拌和质量符合要求。

2.5 沥青加热温度为155-165℃,出料温度为145-165℃。正常施工条件下摊铺温度为135-150℃,采用具有金属探测针的插入式数显温度计测量。

3 单层沥青混凝土路面施工技术

3.1 SBS防裂贴及防裂土工格栅铺设

在路面裂缝注浆处理结束并进行沥青上面层铣刨后,即可进行SBS防裂贴铺设。

铺设完成后,采用胶轮压路机进行2~3遍碾压,碾压时要排除气体,使防水膜平展粘牢,避免有碾压时出现褶皱。

防裂贴铺装完成碾压后,应及时进行热摊铺,避免铺设过的防裂贴被污染。

为了增强沥青路面及防止反射裂缝,在防裂贴铺设后再施工一层土工格栅。施工时宜先铺设土工格栅,再洒布热沥青作粘层油,采用锚固技术固定。施工完成后用胶轮压路机碾压。

3.2 沥青下、中面层施工

(1)沥青砼的拌合

沥青混合料采用间歇式拌合机进行拌制。沥青混合料拌和时间经试拌确定,以沥青均匀包裹集料为宜,无固结成块或离析。每盘的拌制时间不少于45s,(其中干拌时间不少于5-10s)。如果采用改性沥青混合料,则拌和时间应适当延长。

(2)沥青砼运输

采用自卸汽车运输,车厢要保持清洁。车厢侧板和底板可涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防腐剂可以防止沥青与车厢板粘结。运输中如发现结合料滴漏,应采及时取封堵、铺设隔渗雨布等措施。

(3)沥青砼摊铺

摊铺热拌沥青混合料时,应采用沥青砼摊铺机;摊铺有粘层油的混合料时,宜使用履带式摊铺机。摊铺机的受料斗表面应喷涂薄层隔离剂或防粘结剂。施工时应缓慢、均匀、连续不断的摊铺沥青混合料,摊铺速度应控制1~3m/min。同时在保证摊铺平整的前提下,增加机械激振力,用以提高摊铺层的初始压实度。

(4)沥青混合料的碾压

沥青路面施工应合理选择压路机类型、组合形式、以及科学的碾压步骤,在高温下实现最佳的碾压效果。

1)初压:初压的目的有三个:一是整平,二是稳定混合料,三是为复压创造有利条件。初压采用轻型压路机碾压、压路机行驶速度控制在1.5-2.0km/h。

2)复压:复压的目的有三个:一是使沥青砼密实,二是使沥青砼稳定,三是成型。复压要在初压后及时进行,采用重型光轮压路机碾压,压路机行驶速度控制在3.5-4.5km/h,碾压遍数不少于4-6遍。

3)终压:终压的目的有两个:一是消除轮迹,二是保证最终的路面平整度。终压要在复压后及时进行,采用重型光轮压路机碾压,压路机行驶速度控制在2.0-3.0km/h,不少于两遍,终压时沥青砼温度应高于钢轮压路机70℃以上。

碾压轮应保持干净,并及时清除轮上粘结的混合料。对有钢轮碾压机,应涂刷隔离剂或防粘结剂,严禁涂刷柴油。压路机不得在未成型施工路面转向、调头或停留。成型的路面的当天不得停放各种机械设备或车辆,散落矿料、油料等杂物应及时清除。

(5)接缝处理

1)纵向接缝:将先施工的半幅路面切齐,施工另半幅前应将接缝边缘清扫干净。

2)横向接缝:采用斜接缝形式,相邻两幅的横向接缝应错开1m以上。

施工接缝时,先铺设少量热混合料使已压实部分缝隙预热软化。

斜接缝的搭接长度一般0.4~0.8m。应保持搭接处干净并在接缝处喷涂粘油层,接缝处的粗集料颗粒大于层厚时挑出并填上细集料,缝隙应压实、平整。

横向接缝采用光轮压路机横向碾压。碾压时压路机伸入新铺面层15cm宽,每压一遍向新铺混合料方向移动15-20cm,直至新铺面层全部被碾压覆盖,再改为纵向碾压。

(6)开放交通:当沥青砼面层温度下降至50℃以后即可开放交通。

3.3 SMA沥青玛蹄脂碎石沥青面上面层施工

(1)本工程沥青上面层采用的是4cm厚SMA-13 SBS(I-D)细粒式沥青马蹄子碎石混合料沥青,其成分包括沥青混合料、纤维稳定剂、细集料和填料(矿粉)。

①施工环境条件

因为SMA面层铺筑较薄(一般为30~40㎜),并且使用的沥青稠度较大,规定的压实终结温度大,所以施工时可压实的时间较短。在改性沥青SMA施工时,规定的施工气温及路床温度要大于15℃,并要求下卧层保持干燥、清洁、整平,禁止雨天施工。当在大风、寒潮、降温天气施工时,并应采取特殊措施以保证施工质量。

②混合料生产

大量生产SMA混合料之前,必须确定热集料与填料的生产最优级配,最大程度地避免各热料仓集料的溢料、待料现象,保证均衡地、稳步的提高混合料的生产效益。

因为SMA混合料中掺入了纤维,其数量较多、黏度较大,所以在生产过程中干拌和湿拌时间都要适当延长,一般增加5~15s。

③摊铺与碾压

保证SMA路面平整度与厚度的关键工序是混合料的摊铺与压实,施工成型的路面应具有较好的抗车辙、防水与耐久性能,施工时应注意以下几个方面:

a.在摊铺SMA混合料前,应对摊铺机的各种性能和指标进行标定。在摊铺机前移时,混合料高度不得小于螺旋高度的1/2,但不超过2/3。 

b.由于SMA粗集料占总的混合料的70%以上,混合料的离析在施工中已不是关键因素,因此混合料的摊铺宽度不再作为强制的控制指标,可以摊铺到整个路幅宽度(宽度≤12m时)。此时可进一步提高SMA路面摊铺的平整度,并且消除了接缝处出现的压实不足、麻面、不平整等质量缺陷。 

c.混合料的施工现场摊铺速度应与拌和站混合料生产效率一致。摊铺机施工前进速度,在较大程度上受到混合料生产效率、碾压能力的限制,为了更好的达到压实效果,摊铺机应缓慢、匀速前进,一般速度在1.5m~2.5m/min,最大速度不超过3m/min。

d.由于SMA混合料是骨架型、密实性混合料,所以较大的压实效果将会破坏SMA粗集料骨架的整体结构。施工时应及时压实,不得在低温情况下过分碾压。

e.施工中,一般使用2~3台10~12t双振双驱钢轮压路机进行静压或加振碾压。不得采用轮胎压路机压实SMA路面。 

f.在压实工艺上,应在混合料冷却到设计规定的压实终结温度(一般不低于130℃)之前及时压实。为了达到规定的有效压实度,一般在铺筑层任一位置压实4~6遍(往返1次为1遍)即可。

g.由于SMA混合料中掺入了较多的粗集料与韧性较好的的结合料,因而在SMA铺筑面设置纵向接缝、横向接缝就变得非常困难。不同面层纵向接缝之间的距离应不少于15㎝,横向接缝不少于1m。为了保证接缝处的平整度,摊铺混合料时应调整好预留高度,并且趁高温时优先碾压。

④开放交通

在沥青面层全部碾压成型后,面层温度降至50度以下即可开放交通,降温前除碾压机械外严禁一切车辆行人通行。

4 结束语

城市道路改造由于其自身的特点,所出现的设计、施工问题可能比新建城市道路更加复杂多变。在改造施工之前,不但要研究和解决旧路原有的质量缺陷等问题、有效的消除质量隐患,而且还要克服交通压力、工期紧迫等各种困难,全盘考虑项目整体施工规划,这样才能确保改造后的路面技术要求和质量效果。

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1.檀文祥,1982.01,男,汉族,安徽省望江县,高级工程师,研究方向:工程施工。单位:安徽水利开发有限公司