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        橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工技術(shù)

        2016-10-09 08:54:31林華英
        福建交通科技 2016年4期
        關(guān)鍵詞:橡膠粉面層集料

        ■林華英

        (龍巖市新龍工程監(jiān)理有限公司,龍巖 364000)

        橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工技術(shù)

        ■林華英

        (龍巖市新龍工程監(jiān)理有限公司,龍巖364000)

        橡膠瀝青應(yīng)力吸收層能夠有效地解決在舊水泥路面上直接加鋪瀝青砼面層出現(xiàn)的反射裂縫,但由于尚未有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),如何控制橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工質(zhì)量仍是一個(gè)技術(shù)難題,本文結(jié)合G319線龍巖市長(zhǎng)汀路段瀝青路面改造工程實(shí)例,介紹橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工應(yīng)用實(shí)踐,為橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工積累經(jīng)驗(yàn)。

        “白加黑” 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層反射裂縫施工技術(shù)

        1 概述

        在舊水泥路面上直接加鋪瀝青砼路面,由于溫度的變化及行車作用會(huì)在舊水泥路面的接縫及裂縫處對(duì)應(yīng)的瀝青加鋪層產(chǎn)生集中應(yīng)力,從而導(dǎo)致瀝青加鋪層產(chǎn)生由底面至頂面的反射裂縫。反射裂縫將致路面承載力下降,使路面出現(xiàn)滲水、松散、坑洞等病害,影響路面的使用性能,縮短路面的使用周期。

        橡膠瀝青應(yīng)力吸收層是在半剛性或剛性路面基層上,噴灑橡膠瀝青并撒布單一粒徑的石料,經(jīng)膠輪壓路機(jī)嵌擠碾壓后所形成的結(jié)構(gòu)層。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層具有如下功能特點(diǎn):

        (1)抗反射裂縫。高用量的橡膠瀝青與單一粒徑的碎石強(qiáng)力粘結(jié),形成約1cm厚的結(jié)構(gòu)層,半剛性或剛性路面基層的各種裂縫將很難穿透該層,可以有效遏制裂縫的反射。

        (2)抗水損壞。橡膠瀝青用量較大(2.2~2.8kg/m2),在半剛性或剛性路面基層會(huì)形成約3mm厚度的瀝青膜,可以防止雨水向下滲透;其次,在橡膠瀝青應(yīng)力吸收層上攤鋪瀝青混合料時(shí),應(yīng)力吸收層頂部的橡膠瀝青會(huì)二次熔化,經(jīng)路面壓實(shí)后會(huì)充分填充面層混合料底部的縫隙,從而排除了層間存水的可能,起到防止水損壞的作用。

        (3)粘結(jié)作用。橡膠瀝青擁有超強(qiáng)的粘性,它可以非常牢固的吸附粘結(jié)在半剛性或剛性路面基層上,從而起到與路面的粘結(jié)作用。

        2 工程慨況

        G319線龍巖市長(zhǎng)汀路段(K 324+000~K 351+000)水泥砼路面于2005年進(jìn)行重鋪改造,經(jīng)過(guò)10年的使用,路面出現(xiàn)縱向裂縫,局部斷板等病害,但路面總體技術(shù)狀況良好,2013年路況檢測(cè),路面使用性能指數(shù)PQI為88.4,路面綜合破損率DR為1.8%。為提高公路的服務(wù)水平,經(jīng)報(bào)省交通運(yùn)輸廳及省公路管理局同意,列入2014年及2015年瀝青路面改造工程計(jì)劃。

        鑒于該路段原路面總體技術(shù)狀況良好,瀝青路改造工程采取“白加黑”型式,即將舊水泥砼路面直接作為基層,加鋪面層。加鋪層路面結(jié)構(gòu)自下而上依次為1cm厚橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+8cm厚AC-20下面層+4 cm厚SMA-13上面層。

        3 原材料

        3.1橡膠瀝青

        (1)工程中所用的橡膠瀝青實(shí)測(cè)結(jié)果均符合要求,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與試驗(yàn)結(jié)果見表1。

        表1 橡膠瀝青指標(biāo)要求與實(shí)測(cè)結(jié)果

        (2)基質(zhì)瀝青:橡膠瀝青所用的基質(zhì)瀝青為70#道路石油瀝青。

        (3)橡膠粉:采用水篩法進(jìn)行橡膠粉篩分試驗(yàn)。橡膠粉密度應(yīng)為1.10~1.20 g/cm3,應(yīng)無(wú)鐵絲或其它雜質(zhì),纖維比例應(yīng)不超過(guò)0.5%,要求含有橡膠粉重量4%的碳酸鈣,以防止膠粉顆粒相互粘結(jié),橡膠粉顆粒規(guī)格和實(shí)測(cè)結(jié)果見表2。

        表2 橡膠粉篩分規(guī)格與實(shí)測(cè)結(jié)果

        3.2集料

        應(yīng)力吸收層集料宜為9.5~13.2mm、13.2~16 mm、16~19 mm規(guī)格的單粒級(jí)碎石。本工程中采用9.5~13.2mm的顆粒級(jí)配,結(jié)果均符合要求,規(guī)格與實(shí)測(cè)值如表3。

        表3 集料級(jí)配要求與實(shí)測(cè)結(jié)果

        應(yīng)力吸收層應(yīng)采用石質(zhì)堅(jiān)硬、清潔、不含風(fēng)化顆粒、近立方體顆粒的碎石,應(yīng)選用反擊式破碎機(jī)軋制的碎石。所使用的集料應(yīng)滿足表4的技術(shù)要求。

        表4 集料技術(shù)要求

        4 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工工藝

        4.1工藝流程

        橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工工藝流程如圖1所示。

        4.2準(zhǔn)備工作

        4.2.1舊路面處理

        在鋪設(shè)應(yīng)力吸收層前,應(yīng)置換舊水泥路面的破碎板,對(duì)脫空的板塊底部壓漿,使舊路面強(qiáng)度均勻。陡坡、急彎處的路面進(jìn)行銑刨后,能提高面層與舊路面的粘結(jié)。路面的縱橫縫及裂縫擴(kuò)縫后,用橡膠瀝青灌縫。舊水泥路面的縱橫縫及裂縫在灌縫時(shí),讓縫頂面的橡膠瀝青溢出 (寬5cm、厚2~3mm),能顯著增加縱橫縫及裂縫處的應(yīng)力吸收功能,延緩反射裂縫的產(chǎn)生。

        4.2.2機(jī)械材料準(zhǔn)備

        (1)機(jī)械準(zhǔn)備:施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)進(jìn)入完好狀態(tài),主要機(jī)械包括橡膠瀝青灑布車、碎石撒布機(jī)、膠輪壓路機(jī)、森林滅火機(jī)。

        (2)橡膠瀝青生產(chǎn):橡膠瀝青生產(chǎn)的關(guān)鍵因素是溫度的控制。生產(chǎn)前,基質(zhì)瀝青需加熱到204~226℃的高溫。橡膠粉外摻量為18%~20%,橡膠瀝青膠結(jié)料必須在攪動(dòng)狀態(tài)下反應(yīng)至少45min(一般為1h),反應(yīng)溫度應(yīng)保持在規(guī)定的190~218℃。

        橡膠瀝青生產(chǎn)完成后,應(yīng)將橡膠瀝青保溫儲(chǔ)存,用于儲(chǔ)存橡膠瀝青和基質(zhì)瀝青的儲(chǔ)存罐須有加熱和保溫裝置,以使儲(chǔ)存罐能保持在規(guī)定的溫度,溫度范圍一般為190~226℃(見表5)。

        表5 橡膠瀝青生產(chǎn)中的溫度控制

        (3)預(yù)拌碎石。為保證撒布的石料與橡膠瀝青的充分粘結(jié),石料需預(yù)先采用油石比為0.30%~0.60%的普通熱瀝青進(jìn)行預(yù)裹(拌和溫度在150~170℃),預(yù)裹附的碎石堆放時(shí)間不能超過(guò)10d。

        4.3應(yīng)力吸收層施工

        (1)灑布橡膠瀝青

        在處理好的基面上噴灑橡膠瀝青,橡膠瀝青用量2.2~2.8kg/m2,灑布必須均勻,適量,一般認(rèn)為碎石層灑布?jí)簩?shí)之后,橡膠瀝青被擠壓到石料高度的4/5左右比較合適。如瀝青灑布量過(guò)大,易導(dǎo)致面層油量過(guò)大出現(xiàn)泛油情況,同時(shí)也可會(huì)提高面層的層底彎拉應(yīng)力;如瀝青灑布量過(guò)小,碎石周邊無(wú)充分約束,從而在面層和下臥層之間形成一個(gè)不穩(wěn)定夾層,不僅不能起到應(yīng)力吸收的作用,還有可能加快面層的破壞。噴灑最大偏差量不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的±0.2kg/m2,瀝青縱向銜接應(yīng)與已灑布部分重疊10cm左右。

        (2)撒布碎石

        橡膠瀝青灑布完成后,由于溫度下降粘度會(huì)急劇上升,因此碎石的灑布必須緊跟橡膠瀝青的灑布連續(xù)施工,滿鋪碎石,碎石規(guī)格為9.5~13.2mm時(shí),撒鋪量為14±2 kg/m2;碎石規(guī)格為13.2~16mm時(shí),撒鋪量為16±2kg/m2;碎石規(guī)格為16~19mm時(shí),撒鋪量為18±2kg/m2。一般應(yīng)用碎石撒布車或同步封層車撒布,根據(jù)試鋪情況確定,以滿鋪、不散失為度,對(duì)于局部碎石撒鋪量不足的地方,應(yīng)人工補(bǔ)足。最低撒布溫度不低于120℃。

        (3)碾壓

        采用25t低幅高頻膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí),碎石撒鋪后應(yīng)立即進(jìn)行碾壓作業(yè)。施工中為了確保碾壓的溫度,兩臺(tái)膠輪壓路機(jī)呈梯隊(duì)式,緊隨碎石撒布車后面碾壓,距離不能超過(guò)5m,碾壓遍數(shù)2~3遍為宜。環(huán)境溫度在18℃至40℃之間時(shí),碾壓時(shí)間以10min為宜,當(dāng)溫度高于40℃時(shí),碾壓時(shí)間以20min為宜。

        (4)清掃及交通管制

        碾壓完畢后,清除多余的沒有粘結(jié)的松散碎石,以避免影響與上層的粘結(jié)性能。開放交通要求。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工應(yīng)與上面層瀝青混凝土緊湊進(jìn)行,中間不開放交通,若期間必須開放交通,須待碾壓施工完成3h后方可開放交通,但車速不宜超過(guò)25km/h。

        5 施工過(guò)程質(zhì)量控制

        施工階段質(zhì)量控制項(xiàng)目包括:橡膠瀝青質(zhì)量、灑布量,集料撒布量、外觀檢查等,檢驗(yàn)方法及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如表6。

        表6 質(zhì)量控制檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)

        6 應(yīng)用效果

        (1)施工7d后,用BZZ-60標(biāo)準(zhǔn)汽車以50km/h車速急剎,瀝青層未破裂,具有較好的防水、封水作用。

        (2)觀察鉆取的芯樣,應(yīng)力吸收層與混凝土板塊保持良好的粘結(jié),起到過(guò)渡、聯(lián)結(jié)、保證層間連作用。

        (3)有效防止基層表面過(guò)早出現(xiàn)因收縮應(yīng)力而形成的橫向收縮裂縫;較好的層間連續(xù)起到瀝青面層底部的應(yīng)力吸收,有效降低了面層底部的可能出現(xiàn)的彎拉應(yīng)力。

        優(yōu)良的防水、粘結(jié)和應(yīng)力吸收作用,充分發(fā)揮了橡膠瀝青的高粘度、高彈性以及抗老化性特點(diǎn),在結(jié)構(gòu)層之間形成了一個(gè)橡膠瀝青膜。

        7 注意事項(xiàng)

        (1)施工時(shí),氣溫和路面溫度不易低于18℃;

        (2)路面應(yīng)潔凈、干燥;

        (3)大風(fēng)、濃霧、雨天和即將下雨的天氣,不得進(jìn)行橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工;

        (4)在噴灑橡膠瀝青前,應(yīng)對(duì)噴灑區(qū)附近路緣石、人工構(gòu)筑物和樹木表面予以防護(hù),以免濺灑瀝青遭受污染。

        8 結(jié)語(yǔ)

        橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工質(zhì)量直接關(guān)系到瀝青加鋪層的質(zhì)量,實(shí)施過(guò)程中必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行施工,以確保施工質(zhì)量。在橡膠瀝青應(yīng)力吸收層尚未有現(xiàn)成規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)時(shí),本文提出的施工技術(shù)可作為同類工程施工時(shí)參考。

        [1]JTG D50-2006,公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [2]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

        [3]JTG E20-2011,公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].

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