林 毅,曾 輝,倪 瑋
(1.江蘇省高速公路經(jīng)營(yíng)管理中心,江蘇 南京 210009;2.蘇交科集團(tuán)股份有限公司,江蘇 南京 211112)
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復(fù)合增效瀝青混合料在車(chē)轍維修處治中的應(yīng)用
林毅1,曾輝2,倪瑋2
(1.江蘇省高速公路經(jīng)營(yíng)管理中心,江蘇 南京 210009;2.蘇交科集團(tuán)股份有限公司,江蘇 南京 211112)
摘要:復(fù)合增效瀝青混合料MAC作為一種新型混合料,具有抗車(chē)轍、抗滑、節(jié)約資源、環(huán)保和降低能耗等優(yōu)點(diǎn),在瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中有廣闊的前景。文章結(jié)合寧連一級(jí)公路南京段路面維修工程,對(duì)復(fù)合增效型瀝青混合料MAC-10的材料要求、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝等方面的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行探討,供類(lèi)似工程參考。
關(guān)鍵詞:復(fù)合增效瀝青混合料;車(chē)轍處治;施工工藝;配合比設(shè)計(jì)
2002年寧連一級(jí)公路南京段進(jìn)行水泥路面“白改黑”改造,改造后路面一直使用至今,經(jīng)過(guò)十多年的車(chē)輛反復(fù)荷載作用,路面車(chē)轍逐漸增大。2013年寧連一級(jí)公路南京段路面進(jìn)行維修處治,對(duì)車(chē)轍深度大于20 mm路段,采用銑刨2.5 cm原路面,回填復(fù)合增效瀝青混合料MAC-10進(jìn)行處治維修。
2.5cm銑刨重鋪方案相對(duì)于傳統(tǒng)銑刨重鋪上面層,甚至銑刨重鋪中、上面層,減少了原材料消耗從而節(jié)約投資。而采用復(fù)合增效劑則具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)能極大地改善瀝青膠結(jié)料的高溫性能,提高瀝青膠結(jié)料的高溫PG等級(jí),進(jìn)而提高瀝青路面的抗車(chē)轍能力;(2)能有效降低瀝青的黏度,保持基質(zhì)瀝青原有的低黏特性,從而改善瀝青混合料的施工和易性,降低壓實(shí)溫度25℃以上,延長(zhǎng)可施工周期;(3)可以降低改性瀝青的生產(chǎn)溫度,極大地降低了瀝青混合料的生產(chǎn)能耗,同時(shí)大大減少了有害氣體的排放,從而起到綠色環(huán)保的效果;(4)兼有抗車(chē)轍和溫拌改性劑等多重特性,進(jìn)一步減少了多重改性的費(fèi)用,節(jié)約了工程造價(jià),因而具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。
本文結(jié)合寧連一級(jí)公路南京段路面維修改造工程,從復(fù)合增效瀝青混合料MAC-10原材料要求、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝等方面進(jìn)行應(yīng)用研究,總結(jié)技術(shù)關(guān)鍵控制環(huán)節(jié),供類(lèi)似工程參考。
2.1瀝青
復(fù)合增效型瀝青混合料采用SBS改性瀝青,為了保證施工處治效果,在規(guī)范基礎(chǔ)上對(duì)軟化點(diǎn)、離析和60 ℃動(dòng)力黏度3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了相應(yīng)提高,其中軟化點(diǎn)提高至70 ℃,貯存穩(wěn)定性離析(48 h軟化點(diǎn)差)不大于2.0,60 ℃動(dòng)力黏度提高至3 000 Pa·s。為保證MAC混合料施工質(zhì)量,黏結(jié)層需采用高黏改性乳化瀝青,各項(xiàng)指標(biāo)要求見(jiàn)表1。
表1 高黏改性乳化瀝青技術(shù)要求
2.2集料與礦粉
粗集料、細(xì)集料及礦粉與規(guī)范技術(shù)要求一致。
2.3復(fù)合增效劑
為確保瀝青混合料抗車(chē)轍、抗滑性能的同時(shí),保證壓實(shí)效果,節(jié)約能源,在瀝青混合料中添加了復(fù)合增效劑,其摻量不低于礦料質(zhì)量的0.3%,其技術(shù)要求見(jiàn)表2。
表2 復(fù)合增效劑技術(shù)要求
復(fù)合增效瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾試驗(yàn)方法,設(shè)計(jì)流程與傳統(tǒng)改性瀝青混合料一致?;旌狭显O(shè)計(jì)級(jí)配、馬歇爾體積指標(biāo)及配合比檢驗(yàn)指標(biāo)的技術(shù)要求見(jiàn)表3和表4。由表4可以看出,復(fù)合增效瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度明顯高于常規(guī)SBS改性瀝青混合料;水穩(wěn)定性能基本與常規(guī)SBS改性瀝青混合料相當(dāng)。
4.1施工準(zhǔn)備
寧連一級(jí)公路南京段路面養(yǎng)護(hù)工程,采用銑刨重鋪2.5 cm復(fù)合增效MAC-10處治車(chē)轍深度大于20 mm路段。首先對(duì)原路面進(jìn)行銑刨,銑刨寬度為3.65 m即車(chē)道標(biāo)線內(nèi)側(cè)寬度;銑刨深度2.5 cm,車(chē)轍凹槽底部未銑刨到的位置,采用人工鑿毛。待局部病害處理完后對(duì)銑刨斷面進(jìn)行除塵,配合人員清掃,保證斷面干凈整潔。
4.2黏層施工
在復(fù)合增效MAC-10混合料攤鋪前,對(duì)銑刨界面噴灑高黏改性乳化瀝青黏層,噴灑量應(yīng)控制為0.2~0.3 kg/m2(純?yōu)r青用量)。對(duì)于銑刨界面5 mm以內(nèi)的裂縫,可不進(jìn)行處治;對(duì)于大于5mm的裂縫,應(yīng)先噴灑0.7 kg/m2的高黏乳化瀝青,貼抗裂布,后進(jìn)行黏層油的灑布。
表3 MAC-10設(shè)計(jì)級(jí)配
黏層油施工宜采用智能型瀝青灑布車(chē)噴灑,并選擇適宜的噴嘴,灑布速度和噴灑量保持穩(wěn)定。黏層油宜在當(dāng)天灑布,待乳化瀝青破乳、水分蒸發(fā)完成,緊跟著鋪筑瀝青層,確保黏層不受污染。
表4 馬歇爾體積指標(biāo)及配合比驗(yàn)證指標(biāo)
4.3混合料拌和
(1)根據(jù)每盤(pán)料的重量,采用干法將投入拌鍋當(dāng)中??紤]到混合料攤鋪厚度較薄,拌和溫度比常規(guī)SBS改性瀝青溫度低5~10 ℃。
(2)拌和時(shí)間由試拌確定,并以瀝青混合料拌和均勻?yàn)槎?,?fù)合增效劑先與礦料干拌10~15 s,再加入瀝青濕拌40s。
4.4混合料運(yùn)輸、攤鋪與壓實(shí)
(1)運(yùn)輸
拌和完成后盡快運(yùn)輸?shù)角皥?chǎng)等待攤鋪,并確保在拌和后1 h內(nèi)使用。運(yùn)輸車(chē)使用不透光的棉被或者帆布進(jìn)行覆蓋,防止混合料沾染灰塵及溫度下降過(guò)快。
(2)攤鋪
保證攤鋪過(guò)程的連續(xù)穩(wěn)定,攤鋪速度應(yīng)與拌和能力相適應(yīng),通常控制在2~3 m/min;鋪面確保無(wú)明顯離析、推移、裂縫等現(xiàn)象。
(3)壓實(shí)
初壓采用1臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)(13~16 t)靜壓1~2遍;復(fù)壓采用1臺(tái)膠輪壓路機(jī)(26 t)碾壓4~5遍;終壓采用1臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)(13~16 t)靜壓3~4遍進(jìn)行收光。
(4)養(yǎng)生及開(kāi)放交通
在封閉交通情況下養(yǎng)生時(shí),自然養(yǎng)生,無(wú)需采取任何措施;在開(kāi)放交通情況下養(yǎng)生時(shí),復(fù)合增效MAC-10混合料壓實(shí)成型后至少24 h方可開(kāi)放交通,同時(shí)禁止重型車(chē)輛通行。
4.5施工質(zhì)量檢測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)施工完成24 h后,對(duì)新攤鋪路面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及取樣,結(jié)果如下:
(1)滲水試驗(yàn)共進(jìn)行了4處,滲水系數(shù)均小于50 mL/min,合格率100%;
(2)路面厚度平均值2.48 cm,代表值2.38 cm,滿足施工指導(dǎo)意見(jiàn)要求;
(3)馬氏壓實(shí)度代表值為98.2%,大于98%,理論壓實(shí)度代表值為93.6%,均滿足規(guī)范要求。
(4)油石比為5.79%,級(jí)配在上、下限范圍內(nèi),呈現(xiàn)S型,且與設(shè)計(jì)級(jí)配相當(dāng)。
4.6后期評(píng)價(jià)
從方案實(shí)施一年后路面檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出,車(chē)轍及平整度狀況均有明顯改善(見(jiàn)圖1、圖2),特別是路面車(chē)轍平均深度從22.0 mm下降至3.2 mm,降幅達(dá)85.56%;而平整度平均值從2.48 m/km下降至2.10 m/km,降幅15.09%。
圖1 路面平整度變化趨勢(shì)
圖2 路面車(chē)轍深度變化趨勢(shì)
復(fù)合增效MAC-10型瀝青混合料作為薄層施工工藝,與原路面黏結(jié)至關(guān)重要,黏層材料選用時(shí),應(yīng)保證黏度要求。復(fù)合增效劑的用量直接影響該類(lèi)型材料抗車(chē)轍、抗滑性能及溫拌效果,在混合料拌和時(shí)需準(zhǔn)確控制添加比例。
本次復(fù)合增效型瀝青混合料MAC-10技術(shù)在寧連一級(jí)公路南京段路面維修工程中得到了成功的應(yīng)用?;旌狭虾吐酚眯阅芫鶟M足要求,路面車(chē)轍狀況有明顯的改善;同時(shí)減少了廢氣污染,提高了經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約了資源,具有很好的工程應(yīng)用前景。
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Application of Composite Efficiency Asphalt Mixture in Rutting Maintenance Treatment
Lin Yi1, Zeng Hui2, Ni Wei2
(1. Jiangsu Expressway Management Center, Nanjing 210009,China; 2. JSTI Group, Nanjing 211112, China)
Abstract:As a new type of asphalt mixtures, composite efficiency MAC has broad prospects in asphalt pavement rehabilitation or maintenance for it's adventages of anti-rutting, anti-skid, resource conservation, environmental protection and energy conservation, etc. Combining with pavement maintenance of Nanjing section Ninglian expressway, this paper analyzes MAC-10 technical parameters of material requirement, mixture ratio design, construction technology, etc, which could be taken as reference for similar projects.
Key words:composite efficiency asphalt mixture; rutting treatment; construction technology; mixture ratio design
中圖分類(lèi)號(hào):U416.217
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672–9889(2016)03–0014–03
收稿日期:(2015-08-18)
作者簡(jiǎn)介:林毅(1975-),男,江蘇南通人,高級(jí)工程師,主要從事高速公路路面建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理工作。