沥青路面上封层施工质量控制与检测技术论文_季,翔1,王明阳2

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摘要:项目依托某高速公路的SBS改性沥青下封层的铺筑,结合目前国内施工机械及施工水平,提出上封层施工质量控制的关键技术,并阐述了上封层施工质量的检测方法,可为今后的沥青路面上封层施工提供参考。

关键字:沥青路面;上封层;质量控制;质量检测

1.施工准备

沥青与石料不同组合共6种,每一种组合铺筑200m左右,上封层试验路设计方案见表1。

注:铺筑时最好采用单一粒径。

2.试验路铺设过程

1)洒布热改性沥青:人工清扫干净施工面层,等待加热改性沥青到180℃,此时可在起点处用彩条布等进行搭接处理,搭接宽度50~80cm,准备就绪后即可用智能沥青洒布车进行热改性沥青的洒布。

2)测定沥青洒布量:事先在需测定沥青洒布量的段落人工紧贴施工面层放置一定面积的牛皮纸,并用胶带纸进行临时固定,尽量放在沥青洒布车通过的中央处,不要让车轮粘起测试用牛皮纸,待沥青洒布车匀速通过之后,人工迅速揭起整块牛皮纸,连同牛皮纸一起进行称量,通过计算即可得到单位面积上的沥青洒布量,然后迅速进行人工局部补洒。

3)撒布碎石:对于洒布热改性沥青的路段,经济型碎石撒布车应紧跟沥青洒布车进行碎石的撒布,为了防止石料重叠,要求均匀撒布洁净的单一尺寸碎石。

4)稳压碎石:石料撒布后即可用胶轮压路机匀速稳压2遍,速度控制在5km/h左右,每次稳压重叠1/3轮宽,稳压要求两侧到边,确保有效稳压宽度,稳压原则是紧跟慢压,目的是使碎石尽快定位。

3.施工效果

通过对试验路全面的检测发现,只有使用热沥青才能够做出合格的封层。相比较而言,热基质沥青封层比热改性沥青封层更经济,但基质沥青的高温稳定性不如改性沥青的好,加之我国夏季气温较高,所以,从整体质量上进行考虑,我们建议上封层使用热改性沥青。

4.施工质量控制

(1)分步与同步碎石封层控制技术

分步碎石封层即在处理好的下卧层上先由沥青洒布车洒布一层高温(160℃-180℃)热沥青,接着由石料撒布车均匀撒布一层单一粒径的石料,随后用轻型胶轮压路机进行稳压。

但是,由于喷洒沥青与洒布碎石之间间隔几十秒的时间,沥青温度已大幅度下降。此时,石料落入沥青层后浸入深度变浅,石料被沥青包裹的面积变小,沥青与石料二者的粘结强度变低,使得封层防水和粘结的效果就不会很好。

在此情况下,同步碎石封层技术的出现是再自然不过的了。同步碎石封层车是把沥青的洒布和石料的撒布同步进行的设备,其洒布沥青的喷头与碎石撒布的平板被安装在同一辆车上,同时撒布沥青和石料,其时间间隔仅为1秒。同步碎石封层施工工艺简单,仅一辆同步碎石封层车便可完成主要施工作业,而且施工速度快。

(2)半刚性基层表面粗糙度控制

由于基层表面粗糙程度对层间抗剪性能有很大的影响,因此,必须在基层形成一定强度前对表面进行横向拉毛处理,或者在封层施工前使用其它技术以获得粗糙均匀的表面,使路面基面层间能够形成足够的啮合力,抵抗重载车辆启动、制动等引起的层间水平剪切力。

同时,也应注意基层表面粗糙度不可以太大。这是因为随着粗糙度增加,摩阻力增大,抗剪性能也逐渐提高,但是随着粗糙度的进一步增加,基层表面纹理加深,粗糙度增大,部分粘层材料就会堆积在表面的纹理缝隙内,而无法形成均匀的薄膜。

因此,随着基层表面粗糙度的增加,层间抗剪特性呈现先上升后下降的趋势。所以,基层表面太光滑或过于粗糙都不利于层间抗剪强度的提高,在处理基层时一定要注意控制基层表面粗糙度在一定的范围(0.4~0.8mm)之内。

受限于时间、工期和经费,我们在铺筑实体工程的现场结合施工单位已有的机械及材料临时设计加工了一个简易的“强力清刷机”,用它来对基层表面进行处理,并且使用“履带车”辅助其进行预处理。经上述工艺处理过的基层表面粗糙度几乎都大于0.4,其具体施工过程为:首先,使用强力清刷机清刷基层表面浮浆,然后,采用大型风镐对基层进行风力清扫,最后,人工配合洒水车进行基层水洗。

(3)材料撒布均匀性控制技术

材料的撒布均匀性包括沥青的撒布均匀性与石料的撒布均匀性。

沥青车洒布部分由导热油系统和沥青喷洒系统组成,其先进的机械设计技术及电子信息技术为沥青洒布车的技术发展提供了技术和物质的保证。

石料撒布机械由撒布器架、料门组件、滚筒组件和分料板组成。

石料利用自由重力通过转动的滚筒将石料均匀的甩出去,落到布料器上,通过布料器上的分料板均匀地分散到撒料板上,然后通过自由落体运动着地,从而实现石料的撒布。

5.施工质量检测标准

结合实体工程的铺筑过程,本课题提出封层施工质量检测标准。封层施工质量应严格按照表2中的检测项目、检查频率和试验方法进行逐项检测,表中未规定项目应符合我国现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中相关规定要求。

表2 沥青路面封层施工质量检测标准

6.结束语

本章主要对沥青路面上封层施工质量控制关键技术进行了研究,其内容如下:

1.通过对试验路全面的检测发现,只有使用热沥青才能够做出合格的封层。相比较而言,热基质沥青封层更经济,但基质沥青的高温稳定性不如改性沥青的好,加之我国夏季气温较高,所以,从整体质量上进行考虑,我们建议上封层使用热改性沥青。

2.结合课题组对该实体工程的全程监控、指导,提出了层间处治技术相应的施工质量检测标准,如:基层表面粗糙度、沥青用量、集料用量、刹车试验、剪切试验等

3.引入基层表面粗糙度的概念,基层表面过于光滑或过于粗糙都不利于层间抗剪强度的提高,并提出好的层间处治必须保证基层表面具有0.4~0.8mm的粗糙度。

论文作者:季,翔1,王明阳2

论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期

论文发表时间:2018/3/19

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