新型彩色沥青路面混合料设计及施工工艺研究论文_刘玉发,杨再鹏

凯里经济开发区西部交通勘察设计院有限公司 贵州凯里 556000

摘要:随着相关技术的不断进步,沥青路面混合料设计及施工工艺相较于过去有了较为明显的发展。下文中笔者叙述了温拌彩色沥青混凝土路面、彩色微表处以及彩色沥青混凝土压痕路面等3种新型彩色沥青路面施工工艺的基本状况以及其发展概况。

关键词:彩色沥青路面;混合料;配合比;施工要点

近些年国内城市化进程一直处在稳步推进之中,相关城市的规模不断扩大,彩色沥青混凝土路面的应用范围也愈发广泛。应用彩色沥青路面不仅疏导日益拥堵的城市交通,更能够在一定程度上预防道路交通事故的发生。

一、新型彩色沥青路面标准化技术

1、概念陈述

彩色沥青路面施工采用的彩色沥青是由石油树脂、Special uronic oil、SBS、EVA以及酰胺类物质按照一定比例调配制成的。相关生产标准规定:配制过程的温度应该始终保持在170℃之上,这样才能够确保各类物质充分反应,进而保证彩色沥青的质量。实际施工中,彩色沥青路面施工通常会用到以下原材料:填料、集料、彩色沥青、彩色改性乳化沥青、颜料。具体来说,填料或是集料应该符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的要求。

虽说彩色沥青路面施工在国内尚无规范化的施工标准,但它同样必须达到道路沥青有关性能的要求。路面的整体性能必须满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的规定,该规范中主要对路面的高温稳定性、抗水损坏性以及耐久性作出了界定。通常情况下,我们主要通过60℃和轮压在0.7Mpa条件下的车辙试验来测量混凝土沥青路面的稳定性。而评价其耐久度则主要是依靠残留稳定度这一参数来完成的。

2、案例概述

麻江县卡乌至凯里市铜鼓旅游扶贫公路改建工程位于黔东南自治州丹寨县、麻江县及凯里市境内。该项目呈南北走向,起于麻江县卡乌村清水江对岸,终于凯里市铜鼓村西侧。

该工程的自行车道以及路缘带(慢行系统)采用的是红色彩色沥青混凝土,最大坡度为6%。总体工期为15个月,暂定于2018年月开工,2019年6月全部竣工。该工程竣工之后将有效的推动沿线“凯里经济开发区”的发展,因其在“慢性系统”之中采用了彩色沥青混凝土的设计,故而能够大大降低周围路段的事故率,这也是彩色沥青混凝土施工的一次有代表性的尝试。实际设计中,本公司本着安全舒适的设计理念以及充分利用老路的设计原则,着重突出了工程建设的生态性。

二、新型彩色沥青路面混合料设计

1、温拌彩色沥青混合料

温拌彩色沥青混凝土路面施工时,温度通常应该保持在130℃之下。由此铺设而成的路面称为“温拌彩色沥青混凝土路面”,该技术的关键在于在不损伤热拌沥青混合料使用性能的前提下降低沥青的拌和粘度。实际施工中,实现温拌的方法主要有沥青原料—矿物法、泡沫沥青法、有机添加法以及表面活性剂法。因施工工艺以及技术水平等因素的影响,国内各大路面施工工程中泡沫沥青法以及表面活性剂法的应用较为广泛。

为了保证施工质量,提高沥青路面的使用效能,需要确保该类混合料的级配、设计方法、性能要求能够与热拌沥青混合料保持一致。这就需要相关工作人员严格把控混合料设计中的细节。

2、彩色微表处

彩色微表处的施工主要包括以下几个步骤:首先将级配相当的集料、水泥、石灰、石粉等填料、颜料以及彩色改性乳化沥青等物质加水之后按照一定比例混合。其次将混合后得到的原料使用专用机械均匀的铺设到路面之上。最后等待铺设的原料凝固,凝固之后便形成了“彩色沥青封层”。

这项施工技术是在普通微表处的基础上发展而形成的,当然它也与普通微表处存在较为明显的区别,主要包括以下两点:一、彩色微表处施工所采用的是彩色改性乳化沥青,而普通微表处的施工却采用的是传统乳化沥青;二、为了达到醒目的效果,彩色微表处施工时往往会根据施工的实际需要在原料中混入颜料,颜料的种类不同,其应用的常见也有所区别。

混合料设计时应该充分考虑彩色微表处的使用要求、交通量、气候天气以及原有的路面状况,以此为基准选择适当的微处理措施,确保作业质量,进而保障路面的使用效果。

3、色彩设计

新型彩色沥青路面的彩色设计应该按照以下要求来完成:首先需要在设计中突出色彩的使用功能,确保其能够与周围建筑、环境的颜色相协调。其次应该尽可能的选择与普通沥青路面区别明显的色调,实际操作中使用单色调最佳。再次应该根据路面的实际使用区域来确定所选择的颜色光泽。除了某些具有特殊要求的区域之外,应该使用亚光类的颜色【1】。最后应该通过控制加入颜料的数量来控制其彩度,彩度应该适中,否则会影响驾驶者的行车安全。

三、新型彩色沥青路面标准施工工艺

1、彩色微表处

首先根据路幅的宽度调整摊铺槽的宽度,沿摊铺方向划出控制线,需要保证走线的顺直度。其次在离标线较近的地方设置纵向接缝,将施工中所用到的材料装入摊铺车,将装料完毕的摊铺车开至制定地点。确保停车的位置能够对准控制线,之后放下摊铺槽,使摊铺槽与路面贴紧。再次按照既定比例要求将施工材料进行搅拌,将搅拌之后的混合料流入摊铺槽中并铺平,开动摊铺车使其匀速前进,并适时的喷水湿润路面。

实际施工时,要确保摊铺槽中的混合料存量大于二分之一,对于稀浆摊铺之后出现的缺陷应该通过人工找平的方式进行完善。完工之后首先应该停止摊铺车,提起摊铺槽,将摊铺槽移除作业区域之后对其进行清洗。

摊铺结束之后,应该进行碾压成型作业。相关标准规定,此环节应用10t左右的轮胎压路机对稀浆混合料进行碾压。

2、彩色沥青混凝土压痕路面

这部分施工应该在沥青混凝土路面复压结束之后立即进行,实际操作中,应确保混凝土的内部温度高于90℃,若温度不达标则应该使用加热设备进行不接触软化作业。软化厚度不应该小于压痕的设计深度,这样才能够确保模具的压入深度。

应该按照以下步骤来完成施工:首先按照设计图纸在施工区域内进行放样,此时还应该划出基准线并且据此确定压痕的位置。其次参照基准线进行定位,将磨具摆放在路面之上,以此来确保压痕纹理的整齐度。再次用振动夯机将已定位的模具压入彩色沥青混凝土面层之中,压好之后便可以将模具撤去。之后路面之上将会显示出三维立体印痕。

相关技术标准规定:干燥成型24h之后的压痕路面才能够正式开放交通。

结束语

彩色沥青路面施工中原材料以及混合料的配比设计是重点,施工中应该对其进行严格把控。在此基础上,应该加强其过程控制以及施工管理。上文是笔者的总结。

参考文献

[1]田静.低能耗沥青路面混合料选型与施工工艺研究[D].长安大学,2010.

作者简介:刘玉发 1986年11月 男 中级工程师 主要研究道路与桥梁工程设计

杨再鹏 1987年8月 男 道路中级工程师 主要研究道路与桥梁工程设计

论文作者:刘玉发,杨再鹏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期

论文发表时间:2018/5/11

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