高等级公路高性能沥青路面配合比设计及应用技术研究论文_莫朝良

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摘要:随着我国经济和科技的深入发展,在人们日常的生产、生活和学习当中,高等级公路已经成为了人们沟通和交流的重要枢纽,因此本文从高性能沥青路面的配合比入手,对其混合料、寂寥、胶结料的试验方法和规范进行分析和研究,探讨出适合我国国情的、符合我国高速公路建设的方法和标准,其目的就是在我国公路建设中大力的推广和广泛的应用高性能沥青路面。

关键词:高等级公路;高性能;沥青路面;配合比

在我国十多年的公路建设历程当中,已经取得一些进展,但是随着我国经济的飞速发展,早期已经修建好的高速公路已经远远不能满足交通发展和时代发展的需求,由此可见,在我国国民经济飞速发展的过程中,高速公路的建设工程在各个地区之间互通有无方面起来了交通纽带的重要作用,因此选择何种路面,如何施工才能够保证高等级公路的摩擦系数、稳定性、耐久性和平整度就显得尤为必要了。

一、高等级公路高性能沥青路面配合比设计

1、胶结料的选择

胶结料的选择跟公路修建的地理位置,气候、温度、湿度都有着密切的关系,根据我国的《公路沥青路面施工技术规范》中的相关规定,以广东省为例,沥青面层一般用AC-16、AC-20、AC-25,因此在选择沥青材料试验技术指标可以见表1(目标配比说明)、表2(生产配比说明)。

以估计油石比4.5%为中值按0.5%间隔变化,取5个不同的油石比按规范的击实次数成型马歇尔试件,见表3(目标配比说明)。

2、集料与填料的选择

在沥青的混合料当中,应该选择具有较小针片状和棱角性合理含量的粗集料,选择具有较大砂当量和较大棱角性的细集料。同时应该对原材料的基本性能进行测试和研究,包括其软弱颗粒含量、抗磨耗性以及坚固性等等。

根据《公路工程集料试验规程》的相关规定,对由粗细集料的矿粉进行密度试验,其结果见表5、6。

结论:试验所用沥青和矿料均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

其所形成的GAC-20C生产配比与目标配比所形成的级配曲线图见表7、表8。

表8:GAC-20C合成级配曲线图(目标配比说明)

根据上述各种分析对比可以得出以下结论:

通过对配合比进行马歇尔试验,确定最佳石油比为4.5%,其流值、饱和度、空隙率、稳定度以及VMA都符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)规范要求,具有良好的抗水损害的能力,这就表明在本次试验对路面沥青中面层的生产配合比设计和目标配合比设计符合要求,可进行下一步试验段铺筑和生产配合比设计。

二、高等级公路高性能沥青路面配合比设计施工技术研究

1、施工准备

首先,现场施工的组织体系需要建立健全,这是明确每个人的职责和义务的基本前提。

其次,测量复合。路面中层和表面层的施工质量如何,其基层施工的质量起到了决定性的作用,质量的好坏直接决定行车的舒适性和道路的耐久性。因此检测横纵坡和底面层高程是施工前必做的准备工作,如果质量符合相应的规范和要求,并且获取监理师的批准之后,方可进入施工程序。

然后,彻底清扫下面层的杂物,尤其是纹槽内的杂物和泥土,必要时可以使用森林灭火机。

最后,备份设备和材料堆放

充足的设备备份和电影是保证工程持续进行的物质基础,防止工程因为突然的断电或者是设备故障引起的生产中断,避免延误工期,降低损耗。

整个工程涉及到的材料非常多,而且比较复杂,不能随意摆放,不同性质和类型的应该堆放场内,防止原材料被杂质污染,除此之外,针对木纤维等材料,要做好防潮措施。

2、外界气候和温度控制

根据相关规范和要求,如果外界的温度低于10摄氏度的时候,不能进行摊铺工序,一般情况下来讲,根据铺装厚度、改性剂的剂量和品种、沥青的粘度和标号以及气候条件来确定混合料的施工问题。

3、原材料的质量控制

所有涉及到原材料的项目,必须进行试验,如果其中发现问题应该及时反馈给配比设计人员,使混合料的质量得以有效的控制。

为了降低骨料离析的情况,应该对集料的堆放处采取硬化处理,不同种类和性质的集料应该加以区别,并且有效地隔离起来,保障各种不同质的材料之间不混杂,为后期的工程质量奠定基础。

4、沥青混凝土摊铺

提高路面平整度的最主要的方法就是持续稳定的摊铺工序,在摊铺的过程中,调整振捣压实装置的振幅和频率,使初始压实度有多提高。摊铺机在刚开始进行摊铺工序的时候尽量缓慢起步,等到完全平稳之后可以根据工程的实际情况适当的进行调整。

5、沥青混凝土碾压

首先,碾压和摊铺的方向应该与行车方向保持一致,并且内从横坡低处开始。

其次,碾压工序要紧跟着摊铺,确保碾压温度符合规定,保证密实度。

然后,混合料的密实度和温度要随时进行检测,其目的就是为了防止在碾压的过程中温度过低而破坏集料。

再然后,碾压的过程中,由于改性沥青有较大的粘度,因此将防粘剂喷洒在碾轮上,最适宜的程度就是碾轮上不粘混合料,切勿过量。

最后,施工配合比对温度控制有一定的范围要求,必须在这个要求内完成每批混合料的摊铺工作,此外,碾压完毕后的48小时内禁止停放重型施工机械。

6、试验段验收

根据原材料、沥青混合料的各种数据,对沥青抽提、高程、压实度、抗滑、厚度、横坡、渗水等指标进行测验,如果指标不合格找出原因,试验阶段铲除并重新开展试验段施工。此外,下承层不干净或粘层油过量,亦或者是碾压期间不恰当的操作压路机或过高的面层温度,都会导致出现路面泛油、碾压过程中推移的现象,其解决办法主要包括:首先,增强混合料内部稳定性,例如,减少细集料的用量、掺量,减少沥青用量,少用甚至不用混合料当中的粉的用量。其次,调整混合料的施压方法,例如混合料温度的降低,初压轮重的减轻等等。

结语:

高等级公路高性能沥青路面配合比设计和应用的目的就是为了提高公路的使用寿命,使养护的成本可以在一定范围内有所降低,使公路通行可以更加快捷、更加迅速,提高路面的摩擦系数、耐久性、平整度和稳定性,从设备配备施工、经济效益、资源条件以及不同的材料设计等多方面因素的分析和研究,不难发现只有制定最佳的施工方案,采用最合理的材料设计,才能够兼顾社会效益和经济效益,才能够促进我国交通事业的健康发展。

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论文作者:莫朝良

论文发表刊物:《基层建设》2016年11期

论文发表时间:2016/8/8

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