沙漠地区沥青路面施工材料组织论文_温向峰

中建二局基础设施建设投资有限公司 北京 100160

摘要:京新高速公路临白段位于沙漠地区,材料进场组织难度大,结合施工过程对沥青路面施工材料进行组织及选择。

关键字:沙漠地工;沥青路面;材料

京新高速临白段(阿盟境内)K117+000~K172+000段工程,位于乌兰布和沙漠和巴丹吉林沙漠之间,交通不便、资源匮乏、昼夜温差大,沥青路面施工所需碎石、沥青等材料进场组织难度大,现结合该工程施工过程简述如下。

1碎石

沥青面层碎石,除要求洁净、表面粗糙、立方颗粒、针片状含量少等表观质量外,在材质选择上,优选玄武岩、石灰岩,其次花岗岩。京新高速临白段穿越沙漠、戈壁,沿线山体矿质,主要为花岗岩、片麻岩、斜长角闪岩等中酸性岩石和少部分石灰岩,石料粘附性一般为三、四级左右。

对项目部来说,碎石成本直接决定施工盈利与否,依据沥拌站的位置,选择运距较近的碎石场至关重要。

1.1碎石运距及表观质量

在2015年9月-2016年3月期间,二局项目部和总监办、执行办共同确定的共有5个备选料场,从石场破碎工艺看,大多为三级破碎,首破鄂式破碎,二破圆锥破或反击破,三级冲击破或整形破。从路面技术服务公司的改进建议看,均要求石场进行如下整改措施:(1)调整生产工艺,增设除尘设施;(2)母材适当分拣,剔除严重的大结晶石英岩、风化岩、水锈岩等不合格岩石;5个备选石场情况如下。

表1-1:备选石场一览表

1.2碎石材质检测

按交通运输部《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)“沥青与粗集料的粘附性试验”对沥青碎石材质进行检测,结果下表所示。

表1-2:各碎石样品试验结果

从上表数据可知,除粘附性指标外,备选石场碎石的其他指标数据均符合设计及施工规范要求。

1.3碎石选择

主线面层用碎石粘附性等级应满足4级或4级以上,综合“1.1”“1.2”相关结果,进行碎石选择如下:

⑴伊克田。伊克田碎石粘附性接近5级,可作为面层料源,但其运距在200km以上,运输成本太高,故不选择。⑵K156碎石场,粘附性等级低,故不选择。⑶路通碎石粘附性等级接近4级,可作为主线面层(上、中、下面层)料源。但其拒绝进行母岩分拣、增加除尘设施,故不选择。⑷华柯碎石粘附性等级接近4级,同意增加除尘、整形设备,可选择作为主线面层(上、中、下面层)料源。

1.4工期影响下的供应量调整

综上所述,项目部仅华柯碎石一家供料,碎石产能4000立方/天(5~10、10~20规格料2000立方/天),无法满足主线沥青路面施工需要。同时,华柯距1#、2#沥拌站100km以上,运费成本高(56~59元/立方)。经项目部多方调研、反复沟通,业主勉强同意使用荣腾碎石。荣腾碎石,石质坚硬、微含云母片,粘附性接近4级,距1#站17km、2#站43km,碎石材质及运输成本(12~30元/立方)均满足项目部需要。

在2015年8月底至9月上旬的施工高峰期,零星使用了路通及鑫德(荣腾)碎石,最终各家供应量见下表。

表1-3 京新高速路面面层碎石盘点工程量表

2沥青

基质沥青为A-90号道路石油沥青,由京新高速临白段(阿盟境内)建管办与中建总包部组成联合体共同招标,中海油气开发利用公司中标,供应全标段的基质沥青。改性沥青集中加工,由LBAMSG-1标中建总包部招标,青海弘川新源实业股份有限公司中标,负责主线27000吨改性沥青加工。由于SBS改性沥青较好的热稳定性,中、上面层的改性剂由SBR变更为SBS。

表2-1:京新高速路面面层沥青盘点工程量表

据建管办[2016]97号文关于SBS改性沥青指标要求:软化点不小于75℃,针入度50-70(0.1mm),延度(5℃,5cm/min)不小于25cm,TFOT后残留物延度(5℃)不小于17cm。由于改性沥青加工厂家(青海弘川)生产的改性沥青软化点不达标,致使项目部从中海油营口永特公司进口了总量80%的改性沥青。

3(改性)乳化沥青

路面结构设计:透层采用SBR改性乳化沥青,用量0.3-0.6L/㎡;封层采用改性乳化沥青同步碎石封层,5-10mm碎石0.005-0.008m3/㎡,洒布量0.9-1.0kg/㎡;粘层采用SBR改性乳化沥青,用量0.3-0.6L/㎡。

透层采用改性乳化沥青洒布后渗入深度达不到要求,材料变更为普通乳化沥青。施工中,透层、封层、粘层的实际用量:透层0.4-0.5㎏/㎡;封层,0.5-0.6㎏/㎡,碎石1.0㎏/㎡;粘层:0.3-0.4㎏/㎡;由此计算,乳化沥青及改性乳化总量如下。

3.1乳化沥青

透层采用普通乳化沥青,总量计算如下:

51.5×1000m×11.5m×0.45㎏/㎡=266512㎏≈267t

基质沥青含量52%,消耗量为:267×52%≈139t

3.2改性乳化沥青

3.2.1封层

封层采用改性乳化沥青,总量计算如下:

51.5×1000m×11.5m×0.55㎏/㎡=325738㎏≈326t

改性沥青含量52%,消耗量为:326×52%≈170t

3.2.2粘层

粘层采用改性乳化沥青,总量计算如下:

55×1000m×11.25m×0.35㎏/㎡×2=433125㎏≈433t

改性沥青含量52%,消耗量为:433×52%≈225t

由⑴+⑵,可得改性乳化沥青总量:326+433=759t,消耗改性沥青395t。

4抗剥落剂

本地石料的黏附性等级如下表所示:

表4-1:各碎石黏附性等级

通过上述黏附性等级可知,除伊克田石灰岩达到4级外,其他碎石厂均不足四级。为进一步提高沥青面层质量耐久性,应采取抗剥落措施。

4.1抗剥落选择原则

目前沥青混合料抗剥落措施主要有掺加消石灰(或水泥)、胺类抗剥落剂和非胺类抗剥落剂三大类,结合本项目各沥青拌合站添加、计量的可操作性及沥青混合料的长期老化效果的综合考虑,建议如下:

⑴从长期老化效果考虑,不得使用胺类抗剥落剂(受热易分解,长期效果较差)。⑵由于第二、四项目部拌和站为1个粉罐,无法另添消石灰,再结合消石灰掺加量不易简单计量和控制,不宜采用掺加消石灰(或水泥)抗剥落方法。

4.2AM6525抗剥落剂

共用AM6525抗剥落剂42.74吨,掺配比计算:

一工区:23.06÷5839.6×1000‰=3.95‰;

路面工区:19.68÷4987×1000‰=3.89‰;

掺配量与中面层、上面层配合比设计相符。

项目部通过公开招标,选择北京万博汇佳科贸有限公司生产的AM6525非胺类抗剥落剂,其具有耐热、耐老化,非阳离子、非胺类的特点,大大提高了沥青的抗老化性、防水性和抗剥落性,解决了沥青抗剥落剂与石料、沥青的配伍性及环境污染的问题。

论文作者:温向峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/22

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沙漠地区沥青路面施工材料组织论文_温向峰
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