胡國(guó)麗
(甘肅省甘南公路管理局,甘肅 合作 747000)
原行車(chē)道寬為9m,路面結(jié)構(gòu)為20cm 石灰土底基層+15cm 水泥穩(wěn)定碎石基層+4cm 瀝青碎石下面層+3cm 瀝青混凝土上面層。路肩采用寬為1.0m 的加固路肩,結(jié)構(gòu)為15cm 灰土基層和2cm 瀝青表處。路兩邊各設(shè)0.5m 寬、厚10cm 的15 號(hào)混凝土路邊石。
改建后路面結(jié)構(gòu)為16~34cm 灰土底基層、20cm 石灰粉煤灰碎石基層+4cm 中粒式(AC-20I)瀝青混凝土下面層+3cm 細(xì)粒式(AC-13I)改性瀝青混凝土。
3.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
為給汽車(chē)提供安全、經(jīng)濟(jì)、舒適的服務(wù),并考慮汽車(chē)荷載作用及自然因素的影響.設(shè)計(jì)的改性瀝青混合料必須滿(mǎn)足在溫度上具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性、耐久性、抗滑穩(wěn)定性、抗疲勞特性及施工和易性。
3.1.2 混合料組成設(shè)計(jì)
(1)選用的材料
選用的材料需具備以下幾個(gè)特點(diǎn):
a)改性瀝青 本次選用SBR 改性瀝青。即把丁苯橡膠粉碎后以2%的比例加入瀝青中.制成改性瀝青母體.使用時(shí)再以比例與普通瀝青(AH-90)混合;
b)碎石10~13ram 碎石的視密度為2.7069/cm3;
c)石屑視密度為2.6649/cm3;
d)砂視密度為2.6769/cm3;
e)礦粉視密度為2.7109/cm3。
(2)改性瀝青混合料AC-13 礦料組成設(shè)計(jì)
按照《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ036-98)中對(duì)瀝青混凝土AC-13 礦質(zhì)混合料要求的級(jí)配范圍設(shè)計(jì).根據(jù)篩分結(jié)果,計(jì)算組成材料配合比并調(diào)整配合比.確定各種材料用量10.3mm 碎石:5mm 碎石:砂:礦粉為43%:27%:25%:5%。
(3)確定加改性瀝青用量
確定加改性瀝青用量包括如下工作:
a)成型試件按照技術(shù)規(guī)范所推薦的瀝青用量范圍確定AC-13 瀝青混凝土的瀝青用量為4.5~6.5%,選取5 個(gè)瀝青用量。與確定的礦質(zhì)混合料制備試件.按照規(guī)范中所規(guī)定的兩面各擊50 次成型。
b)計(jì)算理論密度,用檢驗(yàn)所得的各種材料的視密度及確定的配合比.按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程的公式計(jì)算密度(如表1所示)。
表1 瀝青混合料最佳瀝青用量試驗(yàn)表
c)測(cè)定物理——力學(xué)指標(biāo),將上述成型并放置24h 的試件按照實(shí)驗(yàn)JTJ 052-2000 中所提到的方法測(cè)定其視密度、穩(wěn)定度、流值并計(jì)算空隙率、瀝青飽和度等指標(biāo)。
d)確定的最佳瀝青用量,根據(jù)表1 中的各式試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定瀝青用量與密度、空隙率、飽和度、穩(wěn)定度及流值之間的相互關(guān)系.根據(jù)規(guī)范要求綜合確定瀝青額用量為5.25%.按5.25%的瀝青用量制備試件進(jìn)行試驗(yàn)。各項(xiàng)指標(biāo)均在規(guī)范所要求的范圍內(nèi),并對(duì)試件浸水48h 后測(cè)定馬歇爾穩(wěn)定度.其結(jié)果符合AC-13 瀝青混凝土技術(shù)要求。理論密度為2.4689/cm3。綜述所述試驗(yàn)所確定的最佳瀝青用量為5.25%。
在改性瀝青混合料路面正式開(kāi)工前,鋪筑了長(zhǎng)為120m 的試驗(yàn)路。通過(guò)鋪筑試驗(yàn)路確定拌和溫度及時(shí)間;驗(yàn)證礦料級(jí)配和瀝青用量、攤鋪溫度、速度、壓實(shí)溫度、壓路機(jī)類(lèi)型、壓實(shí)工藝及壓實(shí)遍數(shù)、松鋪系數(shù);檢測(cè)試驗(yàn)路施工質(zhì)量,若出現(xiàn)不符合要求的現(xiàn)象時(shí)應(yīng)找出原因。采取糾正措施。重新鋪筑試驗(yàn)路,直到滿(mǎn)足要求為止。
3.2.1 清理下承層及噴灑粘層瀝青
清理4cm 厚中粒式瀝青混凝土下面層表面.在其上面噴灑經(jīng)乳化的SBR 改性瀝青。
3.2.2 拌合
采用LB-1000 型瀝青混合料拌和設(shè)備對(duì)AH-131 改性瀝青混合料進(jìn)行拌和。冷料倉(cāng)配料器滾子轉(zhuǎn)速設(shè)砂為540 轉(zhuǎn)/min,石屑為448轉(zhuǎn)/min。5-10mm 碎石為389 轉(zhuǎn)/min,10~13mm 碎石為267 轉(zhuǎn)/min。熱料各號(hào)倉(cāng)的比例為礦粉5%,l 號(hào)倉(cāng)30%,2 號(hào)倉(cāng)62%。碎石、砂、石屑由配料器經(jīng)輸送帶送至干燥滾筒加熱,使其達(dá)到160℃~190℃后,經(jīng)熱料提升機(jī).提升至熱料振動(dòng)篩。并加入礦粉進(jìn)行篩分。并對(duì)熱料進(jìn)行配合比組成計(jì)算得出各種礦料均達(dá)到級(jí)配要求。對(duì)熱料篩分后,再經(jīng)計(jì)量裝置稱(chēng)量后進(jìn)入拌鍋:改性瀝青經(jīng)導(dǎo)熱油罐加熱至150~170℃時(shí),經(jīng)瀝青泵送至電子稱(chēng)量裝置進(jìn)行稱(chēng)量后,再進(jìn)入拌鍋.使瀝青用量控制在5~6%,改性瀝青混合料出廠(chǎng)溫度控制在140~155℃,混合料在貯存過(guò)程中溫度保持在130~150℃,拌合循環(huán)時(shí)間為45s。
3.2.3 運(yùn)輸
(1)確定運(yùn)輸車(chē)輛
采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸,改性瀝青混合料拌和設(shè)備安裝居施工段中間,平均運(yùn)距2.2km,選取5t 自卸汽車(chē)10 輛。在攤鋪機(jī)前形式一個(gè)不問(wèn)斷的供料車(chē)流。
(2)給車(chē)廂涂抹隔離劑
為便于卸料,防止改性瀝青混合料粘結(jié)在車(chē)廂上,在車(chē)廂底板和側(cè)板涂抹柴油:水比例為1:3 的混合液。
(3)裝料
在裝料時(shí)為了消除粗細(xì)料的離析現(xiàn)象,每車(chē)料至少分三次前后裝載,對(duì)大的車(chē)輛可分更多次裝載。
(4)防水、防污、保溫
運(yùn)輸時(shí)用防水篷布覆蓋,一方面起到防水作用,另一方面又能起到保溫及防污染的作用。
(5)到現(xiàn)場(chǎng)溫度
運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的改性瀝青混合料溫度不能低于1500℃。
3.2.4 攤鋪
(1)選擇攤鋪機(jī)
采用ABG423 型瀝青混合料攤鋪機(jī),該機(jī)兩側(cè)裝有傳感器和平均梁。
(2)攤鋪前的準(zhǔn)備工作
攤鋪前的準(zhǔn)備工作包括以下幾個(gè)方面:
a)安裝、調(diào)試攤鋪機(jī) 當(dāng)把攤鋪機(jī)運(yùn)至工地后,在使用前必須對(duì)其進(jìn)行安裝和調(diào)試,確保使用時(shí)運(yùn)行正常;
b)熨平板加熱,開(kāi)始施工前必須對(duì)熨平板加熱,但以防過(guò)熱使熨平板變形或使鋪層表面被燙出瀝青漿。
(3)攤鋪
由于該施工路段交通量大且邊通車(chē)邊施工,故采用單機(jī)非全幅作業(yè),攤鋪帶寬度為5.7m.攤鋪速度為4m/min。為避免橫向接茬過(guò)多及接茬處理不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象,在一天施工中。每條攤鋪帶盡可能長(zhǎng)些,一個(gè)施工班只留一個(gè)接茬。在處理橫向接茬時(shí),用3m 直尺量測(cè)攤鋪帶盡頭處。把不平整或稍低的部分去掉,然后將邊緣鋸成垂直面并與縱向邊緣成直角。在攤鋪新鋪層時(shí),對(duì)已鋪的攤鋪帶中間的縱向茬處邊緣要切割垂直,并涂改性瀝青,使兩次攤鋪的混合料緊密且平整的相接。
(4)壓實(shí)
壓實(shí)的目的是提高改性瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及疲勞特性。壓實(shí)工作的主要內(nèi)容包括碾壓機(jī)械的選型與組合、壓實(shí)溫度、速度、遍數(shù)、壓實(shí)方式的確定及特殊路段的壓實(shí)力。本次初壓采用8~10t 雙輪鋼筒壓路機(jī)靜壓2 遍.復(fù)壓采用4~12t 輪胎壓路機(jī)碾壓6 遍。終壓采用8~10t 雙輪鋼筒壓路機(jī)靜壓2 遍。在直線(xiàn)段碾壓時(shí),壓路機(jī)由路邊緣向中間碾壓;在曲線(xiàn)段碾壓時(shí),壓路機(jī)由先從彎道內(nèi)側(cè)或彎道較低一邊開(kāi)始碾壓。要控制好碾壓溫度,必須在混合料降到1200℃前結(jié)束碾壓作業(yè)。
在完成試驗(yàn)路段后,根據(jù)取得的數(shù)據(jù),組織大面積施工。大面積施工之前,應(yīng)組織全體人員結(jié)合試驗(yàn)段的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí),明確分工及各種操作要求。改性瀝青混凝土作業(yè)時(shí)應(yīng)對(duì)拌和站、運(yùn)輸車(chē)輛、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)面進(jìn)行統(tǒng)一的指揮和協(xié)調(diào)。
由于采用了改性瀝青混凝土路面,路面高溫穩(wěn)定性增強(qiáng)。提高了低溫抗裂性。減少了車(chē)轍。改性瀝青路面使用年限比普通瀝青路面長(zhǎng),大修周期長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少。增加了路面的使用壽命,提高了道路的服務(wù)水平。
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