摘要:本文結(jié)合S308線二期改建工程的實際情況,淺談一下瀝青碎石路面施工與控制
一、工程概況
鳳利路是安徽省鳳臺與利辛兩縣的連接線,平原微丘區(qū),二級公路線形標準,①設(shè)計荷栽:汽-20級,掛-100級;②設(shè)計行車速度:80Km/h;③路基寬度16-18米。路面設(shè)計為:下面層采用5cm中粒式瀝青碎石;上面層采用2cm細粒式瀝青碎石。
鳳利路的施工單位、監(jiān)理單位在鳳利路業(yè)主的支持下,總結(jié)以往的施工經(jīng)驗,對國內(nèi)一些瀝青路面的先進施工技術(shù)進行了有力的嘗試。要求所用瀝青的延度好、與集料的粘結(jié)力好、瀝青碎石要有很高的密實度、以增強抗疲勞性能。因考慮到設(shè)計瀝青碎石鋪筑厚度,于是中粒式選用AM-25型,且選用優(yōu)質(zhì)泰國瀝青AH-70進口瀝青。采用當?shù)卮笊降氖規(guī)r,因其與瀝青的粘結(jié)性比較好。在施工中控制原材料及加強料場的管理,嚴格控制瀝青碎石的生產(chǎn)過程及瀝青碎石鋪筑的施工過程控制,加強試驗及檢測,嚴格監(jiān)理,使中粒式AM-25型的施工質(zhì)量得到有利的保障。然而在整個瀝青碎石鋪筑的施工中AM-10的施工顯得尤為重要,下面是AM-10配合比設(shè)計及試驗段施工的具體過程。
二、AM-10配合比設(shè)計
設(shè)計采用2cm瀝青碎石,可采用AM-10,對原材料要求較高,經(jīng)多方面搜集后采用當?shù)氐氖規(guī)r,其規(guī)格S13、S15和砂,經(jīng)委托合肥公路工程試驗檢測中心試驗室各主要指標如:表觀密度為2.571g/cm3 (>2.45) ;﹤0.075mm含量為3.5%(<1%);針片狀為37.1 %(<20%);吸水率為2.0 %(<3%).
細集料選用當?shù)卮笊讲墒瘓錾a(chǎn)的石灰?guī)r,其與瀝青的粘附性較好,各試驗指標是:S15視密度為2.570g/cm3(>2.5);砂當量(含泥量)為 74(>60);中砂視密度為2.542g/cm3(>2.5);砂當量(含泥量) 71(>60).
在材料的選擇中,瀝青的選用至關(guān)重要.因此,在最后選用了泰國瀝青AH-70,其試驗結(jié)果指標: 針入度25℃為64 0.1mm(60~80) ;延度25℃為>100 cm(>100 cm);軟化點為47℃(44~54) ;密度15℃為1.007 g/cm3
下表是各粗集料、細集料的篩分情況:
經(jīng)過各篩分結(jié)果進行初步計算,為了便于能良好的施工,最后確定目標配合比如下:
瓜子片:石粉:中砂
71.5 :20.5 :8
其混合料級配如下表:
通過下列篩孔(方孔篩,mm)的質(zhì)量百分率
按此目標配合比分別對瀝青含量3.0%、4.0%、4.5%進行試驗,每組分別制作4個試件,制作時拌和溫度控制在150℃-165℃,擊實溫度控制在135℃-140℃,然后對每組進行馬歇爾穩(wěn)定度試驗,經(jīng)對4組試件馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果進行分析,選定瀝青含量3.9%比較合理。
目標配合比確定后可著手進行生產(chǎn)配合比試驗,根據(jù)AM-10級配要求以及瀝青碎石在拌和過程中容易調(diào)整、控制,設(shè)置4.75mm、0.6mm二道振動篩,經(jīng)二次篩分后在熱料倉1#、2#、3#分別取100Kg礦料進行篩分試驗,經(jīng)多組平行試驗后,取1#倉、2#倉、3#倉各篩分結(jié)果試配,最終確定細料式瀝青碎石AM-10的生產(chǎn)配合比為1#倉、2#倉、3#=30:45:25。根據(jù)此生產(chǎn)配合比分別對瀝青含量3.5%、3.8%、4.1%、4.5%進行馬歇爾穩(wěn)定度試驗,每組制作4個試件,最后取油石比4.2%,同時進行生產(chǎn)配合比驗證,即在瀝青混凝土拌和樓進行試伴,按油石比4.2%輸入,檢查混合料的混合級配及馬歇爾試驗結(jié)果如下表:
三、細粒式瀝青碎石AM-10試驗段的施工
為了進一步驗證生產(chǎn)配合比的可行性,以及確定細粒式瀝青碎石各施工工藝的技術(shù)參數(shù)。在鳳利路進行了全長為300m的細粒式瀝青碎石試驗段。
1、主要施工機械
間隙式瀝青混凝土拌和樓一座(60t/h)
ABG瀝青混凝土攤鋪機
YZ-10鋼輪壓路機一臺
YL-16膠輪壓路機一臺
自卸車10輛
2、瀝青混合料的溫度控制
瀝青材料采用導(dǎo)熱油加熱,加熱溫度應(yīng)在160℃-170℃范圍內(nèi),礦料加熱溫度為170℃-180℃,瀝青與礦料的加熱溫度應(yīng)調(diào)節(jié)到能使拌和的瀝青混合料出廠溫度在150℃-165℃,不準有花白料、超高溫,混合料超過200℃者應(yīng)廢棄,并應(yīng)保證運至施工現(xiàn)場不低于140℃-150℃。瀝青混合料的施工溫度見下表所示。
瀝青混合料的施工(℃)
3、瀝青混合料拌和均勻性控制及混合料儲存、運輸
按生產(chǎn)配合比計算每盤瀝青混合料中各集料的數(shù)量,輸入操作的計算機中,并在正式拌和之前先試拌一盤,同時讓有經(jīng)驗的人員進行外觀檢查,經(jīng)觀察沒有出現(xiàn)油多、油少、混合料離析及粘料等,確定可以拌料,并通知試驗人員進行取料。由于儲料倉溫度較高,混合料下落時容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象,瀝青混合料在裝運時采用移動接料的方式。在瀝青混合料運輸中,為保證混合料的溫度應(yīng)采用帆布進行遮蓋。
4、瀝青混合料的攤鋪
在攤鋪混合料之前,必須對下層進行檢查,特別應(yīng)注意下層的污染情況,不符合要求的要進行處理,否則不準鋪筑瀝青碎石。
采用一臺ABG瀝青混凝土攤鋪機進行攤鋪,需要保證攤鋪機能連續(xù)、均勻的攤鋪。根據(jù)瀝青混合料的拌和情況,嚴格控制攤鋪速度,同時在攤鋪過程中使攤鋪機的螺旋送料器不停的轉(zhuǎn)動,兩側(cè)保持有不少于2/3送料器葉片高度的混合料。由于采用瀝青混合料儲料倉
集中儲料,為使生產(chǎn)效率提高可先儲料,后集中攤鋪。攤鋪均勻速度不宜過快,現(xiàn)場控制攤鋪速度在1.5m/min~2.0m/min。
施工中應(yīng)組織人員進行松鋪厚度的測量,即對原底層選點進行高程測量,攤鋪后再次測量得出松鋪厚度h1,經(jīng)壓路機壓實后再測量一次得出壓實厚度h2,則松鋪厚度系數(shù)h1/h2,對不同部位多點測量計算,最后確定松鋪系數(shù)K=1.2。
5、保證壓實度采取的措施
壓實度是瀝青碎石鋪筑的重要指標,直接影響到瀝表碎石路面的使用性能。壓實分初壓、復(fù)壓和終壓三個階段。壓路機應(yīng)以均勻速度行駛,壓路機速度應(yīng)符合下表的規(guī)定;
壓路機碾壓速度(Km/h)
初壓:攤鋪之后立即進行(高溫碾壓),用靜態(tài)二輪壓路機完成(2遍),初壓溫度控制在130℃-140℃。初壓應(yīng)采用輕型鋼筒式壓路機或關(guān)閉振動的振動壓路機碾壓,碾壓時應(yīng)將驅(qū)動輪面向攤鋪機。碾壓路線及碾壓方向不應(yīng)突然改變而導(dǎo)致混合料產(chǎn)生推移,初壓后檢查平整度和路拱,必要時應(yīng)予以修整。
復(fù)壓:復(fù)壓緊接在初壓后進行,復(fù)壓用振動壓路機和輪胎壓路機完成,先用振動壓路機碾壓2-3遍,再用輪胎壓路機碾壓2-3遍,使其達到壓實度。
終壓:終壓緊接在復(fù)壓后進行,終壓應(yīng)采用雙輪鋼筒式壓路機或關(guān)閉振動的振動壓路機碾壓,消除輪跡(終了溫度>80℃)。
初壓和振動碾壓要低速進行,以免對熱料產(chǎn)生推移、發(fā)裂。碾壓應(yīng)盡量在攤鋪后較高溫度下進行,一般初壓不得低于130℃。
6、提高平整度所采取的措施
在保證壓實度的的前提下,提高瀝青混合料路面的平整度,可以改善行車條件。影響平整度的因素很多,現(xiàn)場保持攤鋪、碾壓能連續(xù)地進行,不隨意出現(xiàn)停頓;嚴格控制碾壓速度,嚴禁在未壓實的瀝青碎石路面上調(diào)頭;自卸車在卸料時不得碰撞攤鋪機,并安排人工清掃工作面范圍內(nèi)散落的石子;對橫縫或機械故障出現(xiàn)的臨時停頓處需集中處理,并在較高溫度下處理完畢,但考慮到反復(fù)碾壓容易造成碾壓裂紋,須嚴格控制碾壓時灑水量,避免灑水量過多,瀝青混合料溫度降低過快。
四、試驗段試驗數(shù)據(jù)的整理
試驗段施工完成后,對試驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進行及時的整理,以總結(jié)試驗段的試驗成果,便于以后的瀝青碎石路面鋪筑的施工。
1、所取兩組試樣的抽提試驗與篩分結(jié)果平均值(各稱取混合料100g)
通過下列篩孔(方孔篩,mm)質(zhì)量百分率
瀝青含量=4.1%
2、兩組馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果平均值(每組4個試件)
3、現(xiàn)場鉆芯取樣6個,分別以水中法測定其密度,并量其厚度。得厚度為1.8mm-2.2mm,平均值:20.3,厚度代表值:19.5 mm ;與試驗室理論密度進行對比得出試件的壓實度在94%-99%之間,最小值=94.8%。
4、用三米直尺量最大間隙全部小于4 mm。后利用XLPY-F型路面平整度儀進行了平整度檢測,測得平整度標準差δ在1.1-1.9之間。
經(jīng)過試驗段的攤鋪之后,驗證了生產(chǎn)配合比的可行性,特別是給瀝青碎石的施工提供了有利的數(shù)據(jù)及施工方法。