浅谈超薄磨耗层的质量与控制论文_苏观如

广东冠粤路桥有限公司

摘要:超薄磨耗层作为一种新型路面养护技术,具有抗滑、耐磨、耐久等性能,能够有效延长路面使用时间、提高行车质量和安全性。本文针对超薄磨耗层原料性能、同步施工工艺的质量要求与控制进行了分析,为超薄磨耗层的施工应用提供借鉴和参考。

关键词:超薄磨耗层;质量控制;施工工艺

1 引言

我国高速公路建设保持持续高速发展,通行里程已经达到10万公里。但是由于长期的重载荷运行影响了路面的表面粗糙度或构造深度,使得高速路面抗滑性降低,进而影响行车安全,这对于高速公路路面的养护工作提出了较高的要求[1-2]。为了改善高速路面表层功能,国内提出了AK抗滑表层、碎石沥青SAC、沥青玛蹄脂碎石SMA等级配类型,但是这些只是改善了路面的某一方面功能,路面的综合性能并没有得到全面提高[3]。而超薄沥青混凝土磨耗层(简称“超薄磨耗层”)作为一种新的路面预防性养护技术,能够有效提高路面使用寿命,修复表层轻微病害,提高表层抗滑性和排水性,降低噪音,增加路面强度,是一种提高路面综合性能的级配类型[4-6]。但是,目前国内对于超薄磨耗层的技术特点、施工工艺、质量控制的研究还不深入,因此对于超薄磨耗层的施工质量与控制的研究有利于超薄磨耗层技术在国内路面养护领域的应用和推广。

2 原材料质量控制

原材料质量性能对结构起到决定性影响,超薄磨耗层的主要原料是沥青和集料,以上原料与空气混合形成三相体。

2.1 改性沥青胶结料

超薄磨耗层所采用的沥青材料必须是改性沥青胶结料。改性沥青胶结料具有超强粘结力、良好的耐久性,根据当地气候环境、交通条件等可以选择采用SBS改性沥青、橡胶沥青等。以常用的SBS改性沥青为例,其应该具备的技术要求如表1所示。

2.2 集料

2.2.1粗集料质量要求

由于超薄磨耗层的面层厚度极薄,通常1.5-2.5cm,因此对集料的性能和级配要求较高,集料的压碎值、磨耗值、清洁度、强度、抗冻性、耐磨性等都需要满足要求。粗集料应选用选用材质坚硬、表面粗糙、耐磨有棱角的优质石料,建议采用反击破或整型机生产工艺,颗粒形状接近正方体。

2.2.2细集料的质量要求

为了增加混合料的粘结力及耐久性:建议采用母材为石灰岩碎石进行破碎加工成机制砂,安装TAG-350脉冲布袋除尘系统,用干法除尘的工艺进行除尘,有效保证0~3mm细集料级配连续稳定及0.075mm以下含粉量不大于10%,砂当量≥65%。

3 超薄磨耗层的施工工艺与质量控制

现阶段超薄磨耗层的施工工艺以为主。为达到高速路面快速施工、快速解放交通的要求,粘层油与混合料同步施工成为现阶段超薄磨耗层的主流施工工艺。

3.1 混合料生产质量控制

3.1.1 级配稳定控制

(1)重点做好混合料生产配合比稳定性的控制,每天混合料生产结束后进行热料取样筛分试验,根据筛分结果检查、复核拌和楼筛分系统的稳定性。

(2)沥青混合料应进行质量跟踪检测,检查集料级配、油石比等指标准确性,集料级配目标值的容许偏差符合下表2要求。

3.1.2称量系统控制

(1)定期对拌和楼冷料仓、骨料称、粉料称和沥青称进行校正,确保混合料生产过程称量精确及稳定。

(2)采集并打印拌和楼各档材料用量等参数进行统计分析,检验混合料在生产过程中的均匀性及稳定性。

3.1.3混合料的拌和控制

(1)沥青混合料的拌和时间以混合料拌和均匀、目测检查混合料的均匀性,及时分析解决异常现象,生产中仔细观察混合料有无花白、冒青烟、结团成块、油饱和离析等现象,每盘的生产周期时间不少于45s(其中干拌时间为5~10s)。

(2)混合料温度过高产生沥青析漏,温度降低时又会给施工造成困难。应根据施工现场实际情况,将混合料出厂温度范围定为170~185℃,超过195℃应作废料处理。

3.2混合料运输控制

(1)保持车厢干净、在车厢板上涂一层隔离剂(植物油)防止沥青混合料粘结。

(2)运料车装料时应按前、中、后分5次来回移动汽车位置,平衡装料以减少混合料在装车过程产生离析。

(3)保温要求运输混合料采用帆布加棉被方式覆盖保温,防雨、防污染。

(4)做好前后场及时沟通,同时运料车要有一定的富余,保证前场连续作业摊铺。

3.3施工前的准备

(1)正式喷洒沥青混合料前,对影响施工质量的原道路标线进行清除,并及时清扫路面,保证路基表面的干净、干燥。

(2)对原路面的裂缝、坑槽、损坏先行修复,厚度大于15mm的车槽预先填充,之后再进行洒布作业。

(3)检查摊铺机喷洒系统,防止在施工过程出现喷油嘴的堵塞,影响路面质量。

(4)摊铺前应根据松铺厚度、纵横坡度调整好摊铺机的初始状态。摊铺机开始摊铺前必须对慰平板预热至120℃以上,铺筑过程中必须开动慰平板的振动夯实装置。

3.4 摊铺

(1)沥青混合料摊铺温度保持在160-180℃范围内,低于140℃作废。

(2)采用专用摊铺机施工作业,乳化沥青喷洒量控制在0.6-1.0L/m2范围内,为不影响摊铺机履带位置改性乳化沥青的喷洒,建议在此位置加装铁板,预防混合料提前掉落。

(3)摊铺机的摊铺速度应该控制在10-20m/min,摊铺输出量与混合料的运送量应该匹配,保证均匀不间断地摊铺作业。摊铺厚度应该由摊铺机的自动找平装置控制。

(4)混合料在未压实前严禁践踏。除机器达到不了的死角以外不得用人工摊铺。

3.5 碾压

(1)压路机应紧跟碾压,以缩短碾压作业长度,碾压速度控制在5 km/h以内,碾压温度应在控制145℃以上,确保混合料在碾压终了后的温度在110℃以上。施工完成后,罩面温度小于50℃以后方可开放。

(2)采用0-13t的双钢轮压路机碾压,碾压以静压方式进行,保持轮迹重叠1/3左右的碾压宽度,碾压次数为2遍,以不产生推移、发裂为原则,严禁多压。

(3)压路机或其他车辆不能停放在当天施工的磨耗层上。如需要短时间停放的压路机加水等,须停放在终压完成的段落。

3.6接缝处理

(1)纵向接缝:摊铺时应采用热料预热接缝,人工平整后压路机纵向碾压。压路机从已经压实的面层开始,首先碾压新铺层,然后斜向与新铺混合料一起碾压,最后纵向碾压,使得纵向接缝平顺紧密。

(2)横向接缝:横向接缝应该采用垂直的平接缝。摊铺时应采用热料预热接缝,人工平整后压路机横向碾压。压路机从已经压实的面层开始,首先碾压新铺层,然后斜向与新铺混合料一起碾压,最后横向碾压,使得纵向接缝平顺紧密。

4 结语

超薄磨耗层作为一种能够提高路面综合性能的预防性养护技术,已经越来越多应用于国内公路路面养护中,而且采用粘层油与混合料同步施工工艺降低了作业时间,解决了沥青滴漏、温度下降等问题,因此超薄磨耗层技术符合未来高速公路养护发展的方向。但是采用同步施工工艺的超薄磨耗层对于原料质量、粘层油质量、施工工艺、施工设备的要求较高,因此对于原料、工艺和专用设备还需要开展更深入的研究工作。

参考文献:

[1]杨通武. 超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中的应用[J]. 黑龙江交通科技,2016,39(9):81-82

[2]雷静. 超薄磨耗层沥青混凝土在公路养护中的应用方法[J]. 建筑工程技术与设计,2015(3):19-21

[3]王庆源. 高速公路养护中温拌超薄磨耗层的施工技术[J]. 城市道桥与防洪,2015(5):153-155

[4]路建印. 超薄磨耗层技术应用研究[J]. 交通建设与管理月刊,2015(6):62-64

[5]冯明林,魏国杰. 福州市五一路超薄磨耗层施工质量控制研究[J]. 公路与汽运,2014(1):144-148

[6]杨雪茹. 超薄沥青混凝土磨耗层技术研究[D]. 西安:长安大学,2011

论文作者:苏观如

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/20

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