孫啟振
摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速增長,公路的貨運(yùn)量也與日俱增,因此貨運(yùn)車輛的大型化、重載化比例越來越高。這些重載貨運(yùn)車輛對公路路面的碾壓破壞程度越來越嚴(yán)重,極大的縮短了公路的使用壽命,大幅增加公路維護(hù)成本。因此公路交通對公路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性提出了更高的要求,在公路建設(shè)施工中要非常重視新技術(shù)新工藝的應(yīng)用來提高設(shè)計(jì)要求。隨著一種瀝青路面雙層攤鋪施工工藝的應(yīng)用大幅解決了上述問題,再使用過程中取得非常好的效果,被廣泛推廣應(yīng)用于瀝青路面攤鋪施工。雙層攤鋪施工工藝的應(yīng)用很大程度上提高了施工效率,縮短了工期提高了路面的穩(wěn)定性并大幅提高路面承載力及平整度。本文結(jié)合工程案例重點(diǎn)分析雙層攤鋪施工技術(shù)在瀝青路面浦灘施工中的應(yīng)用。
Abstract: With the rapid growth of China's economic scale, highway freight volume is also increasing, so the scale of freight vehicles, heavy load ratio is getting higher and higher. These heavy duty freight vehicles on the highway pavement rolling damage degree is more and more serious, greatly shorten the service life of the road, a large increase in highway maintenance costs. Therefore, highway traffic on highway design structure strength and stability put forward higher requirements, in highway construction should attach great importance to the application of new technology and new technology to improve the design requirements. With the application of the double layer paving construction technology of asphalt pavement, the above problems are solved, and good results are obtained. The application of double layer paving construction technology has greatly improved the construction efficiency, shortened the construction period and improved the stability of the road surface. This paper focuses on the application of double deck paving construction technology in the construction of asphalt pavement.
關(guān)鍵詞:瀝青路面;雙層攤鋪;施工工藝;施工效率;平整度;承載力
Key words: asphalt pavement;double deck paving;construction technology;construction efficiency;flatness;bearing capacity
中圖分類號:U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)14-0096-02
0 引言
由于傳統(tǒng)瀝青公路攤鋪施工過程中都存在單層施工的銜接,在銜接過程中由于灰塵、泥土、油污等各種雜物污染的問題常會(huì)造成基面瀝青間的粘附力下降等問題。嚴(yán)重的影響了瀝青公路路面的承載力,使公路路面穩(wěn)定性達(dá)不到設(shè)計(jì)要求非常容易造成推移、車轍、脫落等各種常見的瀝青路面病害的發(fā)生。因此層間污染問題是傳統(tǒng)瀝青路面施工工藝的重要缺點(diǎn)之一,而且在施工過程中一般都需要應(yīng)用大量施工人員進(jìn)行多次人工去污、清潔、潑灑粘層油等步驟,如此不僅增加了人工成本還大幅增加了材料成本。因此急需一種可以降低施工成本提高施工效率的新型瀝青路面施工技術(shù)。
瀝青路面雙層攤鋪施工技術(shù)使用大型鋪路設(shè)備采用將混合料分層一次鋪筑成型然后將兩層路面一次壓實(shí)完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè),相比傳統(tǒng)的攤鋪方法組織工作大幅簡化,效率大幅提高。由于采用一次成型減少了層間污染,對運(yùn)料車造成的壓痕能有效控制,同時(shí)還可以充分利用瀝青粘結(jié)層的余熱實(shí)現(xiàn)對薄磨耗層的壓實(shí)工序。瀝青路面雙層攤鋪施工技術(shù)比傳統(tǒng)瀝青路面施工技術(shù)大幅降低了能源消耗,提高了施工效率降低了材料及人工成本,還避免了天氣因素對施工的不利影響。施工后的瀝青路面非常光滑平整提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,增加了瀝青路面抗變形的能力并大幅提高了瀝青層間聯(lián)接,使瀝青公路的孔隙率得到優(yōu)化,延遲了道路的使用壽命,取得非常好的社會(huì)效益跟經(jīng)濟(jì)效益,值得大范圍推廣。
1 瀝青路面雙層攤鋪施工技術(shù)的原理
雙層攤鋪是把瀝青路面的上面層和中面層兩種不同組成的瀝青混合料用一個(gè)雙層攤鋪機(jī)分層一次完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的施工過程。其上面層厚度可以減少到2cm厚(如圖1所示)。其主要原理是:提高路面壓實(shí)度和相對減少面層瀝青用量,這種瀝青混合料鋪筑方式能使路面結(jié)構(gòu)更好地承受重交通荷載,確實(shí)達(dá)到防水并減少瀝青的老化。由于雙倍的瀝青面層厚度使鋪筑時(shí)間間隔延長到完成壓實(shí)的理想的時(shí)間。
圖2瀝青標(biāo)號為50/70的瀝青混凝土0/11的壓實(shí)試驗(yàn)與混合料溫度的關(guān)系。試驗(yàn)表明了瀝青混合料的溫度對密實(shí)度及空隙率有極大的影響。比如在150°C時(shí)瀝青混合料只需要1/3的能量(馬歇爾錘打擊次數(shù))就能達(dá)到密實(shí),也就是說能滿足100%的密實(shí)度和3%的空隙率。當(dāng)瀝青混合料冷卻到100°C時(shí),達(dá)到密實(shí)需要3倍以上的能量(打擊次數(shù)),這樣也只能獲得95%的密實(shí)度和7%以上的空隙率。由此可見溫度與質(zhì)量損失密切相關(guān)。在實(shí)際施工中這種情況常出現(xiàn)在不利的天氣條件下,通過進(jìn)一步的試驗(yàn)證明,密實(shí)度提高1%可以相對改善力學(xué)性能的15%。復(fù)合式瀝青混合料具有普通情況下鋪筑的瀝青混合料所無法達(dá)到的優(yōu)點(diǎn):在同樣的壓實(shí)工作量下提高密實(shí)度;盡量提高穩(wěn)定性;獲得一個(gè)不透水和不透氣的薄面層;在不利天氣情況下提高攤鋪的安全性;縮短鋪筑時(shí)間;減少層次聯(lián)結(jié)的薄弱點(diǎn)。這些性能的改善類似于用來改善交通安全性和減少噪音而鋪筑的排水瀝青混合料。
2 公路瀝青路面雙層攤鋪施工工藝的應(yīng)用優(yōu)勢
雙層攤鋪技術(shù)是路面施工領(lǐng)域革命性的技術(shù)革新,其特點(diǎn)是對粘接層和磨耗層2層瀝青同時(shí)攤鋪。這種技術(shù)可以使粘接層瀝青得到很好的預(yù)壓實(shí),并使2層瀝青在“熱+熱”的狀態(tài)粘合在一起,增強(qiáng)了層間的粘接力。壓路機(jī)可以對上下2層瀝青同時(shí)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。雙層攤鋪技術(shù)使壓實(shí)和攤鋪設(shè)備不必再從粘接層上通過,將粘接層的變形量降到了最低。同時(shí)使粘接層和磨耗層瀝青深度粘合在一起,設(shè)備可對2層瀝青同時(shí)進(jìn)行適度的預(yù)壓實(shí)。
2.1 施工成本得到合理控制
傳統(tǒng)的瀝青路面施工由于采用的是分層攤鋪以及分層碾壓的方式,有可能出現(xiàn)層與層之間的粘結(jié)度不夠的情況,影響公路路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,為解決上述問題,就需要采用透層油以及粘層油,改性乳化瀝青是我國粘層油的主要原材料,費(fèi)用較高,所以,為節(jié)約施工成本,采用雙層攤鋪施工技術(shù)成為了性價(jià)比較高的選擇。
2.2 防止溫度的散失
在實(shí)際的公路瀝青路面施工中,應(yīng)合理控制施工溫度,因?yàn)槭┕囟戎苯雨P(guān)系到混合料的碾鋪和碾壓之間攤鋪層的質(zhì)量?;旌狭蠝囟仁転r青路面攤鋪施工厚度的影響,混合料的攤鋪厚度越大,其溫度的下降速度就越慢;反之,其下降的速度就較快。因此,采用雙層攤鋪施工工藝,能夠有效防止溫度的散失,尤其是面對低溫惡劣天氣,雙層攤鋪施工工藝的施工質(zhì)量更好。
2.3 優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)
在進(jìn)行公路施工的過程中,加強(qiáng)瀝青路面結(jié)構(gòu)層的建設(shè),不僅可以提高公路路面的穩(wěn)定性,還可以確保公路整體的強(qiáng)度。中面層對公路施工的質(zhì)量也具有重要的作用,合理地控制中面層模量的大小以及厚度,可以使公路的路面結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步的優(yōu)化,從而提高了路面結(jié)構(gòu)的抗車轍性和抗疲勞性,對公路路面的整體性具有重要的影響。對于路面的上面層來說,適當(dāng)提高中面層的厚度以及弱化上面層的厚度,并充分發(fā)揮抗磨耗的作用,不僅可以提高路面的抗車轍性和抗疲勞性,還可以提高路面的安全系數(shù)。除此之外,采用瀝青路面雙層攤鋪技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)兩層瀝青混合料的融合效果,以此提高攤鋪層與層之間的粘結(jié)力。
3 工程案例
依托山東省青銀高速公路大修雙層攤鋪施工實(shí)例,從節(jié)省瀝青粘層費(fèi)用、提高機(jī)械利用效率,縮短施工工期等方面對雙層攤鋪工藝經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析,突顯了雙層攤鋪技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
3.1 節(jié)省粘層油費(fèi)用
根據(jù)瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范,每平米粘層撒布量在0.3~0.7kg/m2,結(jié)合常用粘層材料用量及價(jià)格可以看出采用雙層攤鋪技術(shù)后,江西省撫吉高速公路雙向4車道加硬路肩共計(jì)10.5m,每平米可節(jié)省粘層油施工費(fèi)用1.8元/m2,采用雙層攤鋪技術(shù)后與SBR改性瀝青、熱瀝青等層間處治方案對比,若攤鋪1公里,造價(jià)減少1.89萬元/公里。
3.2 提高機(jī)械利用效率
雙層一體攤鋪技術(shù)將上面層及中面層混合料一體攤鋪,大大提高了機(jī)械設(shè)備利用率。雙層攤鋪技術(shù)通過將雙層混合料同時(shí)攤鋪共同壓實(shí),提高機(jī)械利用效率50%,每臺壓實(shí)設(shè)備2000元/臺班(包含人工及燃油費(fèi)),江西省撫吉高速公路10.5米寬工作面需要6臺協(xié)同碾壓,減少一次碾壓工藝可節(jié)約費(fèi)用1.2萬元/天。
3.3 縮短施工周期
雙層攤鋪技術(shù)在節(jié)約工程成本,提高機(jī)械效率的同時(shí),也大大縮短了施工工期,與此同時(shí),施工人員工日數(shù)及施工機(jī)械臺班數(shù)也大大縮減,大大提高了施工質(zhì)量。
3.4 提高施工質(zhì)量
雙層攤鋪技術(shù)大大提高了層間剪切強(qiáng)度,以層間剪應(yīng)力為評價(jià)指標(biāo),基層層間的最大剪應(yīng)力增幅最大為31%,面層層底最大剪應(yīng)力增長25%,而下基層層底的最大剪應(yīng)力增幅最小為12%。
4 結(jié)論
綜上所述,瀝青路面雙層攤鋪施工技術(shù)在我國公路施工中的應(yīng)用越來越廣泛,不僅改善了層間粘結(jié)的結(jié)構(gòu),而且降低了施工成本,縮短施工工期,有效地改善了公路路面結(jié)構(gòu),提高了整個(gè)公路施工的質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益最大化。
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