劉 德

江蘇省徐州市公路管理處

耐久性高模量瀝青混合料EME-14在路面大中修工程中的應(yīng)用

劉 德

江蘇省徐州市公路管理處

近年來，我國部分地區(qū)尤其是東部地區(qū)，公路交通量呈現(xiàn)迅猛増長(zhǎng)趨勢(shì)，重載車輛載重噸位不斷增大，公路路面不堪重負(fù)，部分路面尤其是公路平面交叉口路段車轍不斷涌現(xiàn)，嚴(yán)重影響了行車的安全性、舒適性。為了增加公路的使用壽命，公路管理人員不斷開展新技術(shù)、新工藝研究、應(yīng)用。某市公路管理部門在干線公路大中修時(shí)，在局部路段的平面交叉口采用了耐久性高模量瀝青混合料EME-14。本文對(duì)施工工藝進(jìn)行總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

公路；高模量瀝青混合料；大中修工程

一、概述

某市國道交通量較大、重車較多，道路平交道口路段車轍嚴(yán)重，為解決該路段的車轍問題，該市公路管理部門決定在該路段大中修工程中部分平交道口采用高模量瀝青混合料EME-14進(jìn)行處治。鑒于該市石灰?guī)r儲(chǔ)量豐富，瀝青混合料中的石料采用石灰?guī)r。

二、瀝青混合料生產(chǎn)配合比

2.1拌和站

項(xiàng)目施工單位拌和站使用安邁4000型拌和樓，原料倉共五個(gè)，篩網(wǎng)尺寸分別為3mm、6mm、11mm、17mm、26mm。該拌和樓運(yùn)行全程電腦自動(dòng)控制，并配備逐盤打印功能。拌和樓產(chǎn)量約為260噸/小時(shí)，每盤重量為3.8噸，每盤生產(chǎn)周期約為60秒。礦料加熱溫度186℃，瀝青加熱溫度為165℃。

2.2配合比設(shè)計(jì)及驗(yàn)證

拌和樓保持正常生產(chǎn)速度運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，試驗(yàn)人員從熱料倉取樣進(jìn)行篩分和密度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1-1和表1-2。

通過上述試驗(yàn)結(jié)果，確定生產(chǎn)配合比，各料倉質(zhì)量配合比為：

4#倉：3#倉：2#倉：1#倉：礦粉=27%：17%：16%：33%：7%。

石料合成級(jí)配見下表1-3。

豐度系數(shù)K控制混合料膠結(jié)料的用量，K值計(jì)算公式如下：

式中，TLext—油石比(%)；

100Σ=0.25A+2.3B+12C+135D

A—粒徑＞6.3mm的集料占比(%)；

B—粒徑0.25mm～6.3mm集料占比(%)；

C—粒徑0.063mm～0.25mm集料占比(%)；

D—粒徑＜0.063mm集料占比(%)；

a=2.65/ρG

ρG—集料的有效密度，單位g/cm3

當(dāng)TLext=5.6時(shí)，豐度系數(shù)K＞3.4，油石比為5.6%時(shí)滿足要求，作為本工程施工油石比。

旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果如表1-4所示。

根據(jù)上表的旋轉(zhuǎn)壓實(shí)結(jié)果，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，選擇5.6%的油石比進(jìn)行生產(chǎn)。

2.3確定的生產(chǎn)配合比

以科研室內(nèi)研究結(jié)論為基礎(chǔ)，高模量瀝青混合料EME-14(石灰?guī)r)生產(chǎn)配合比進(jìn)行了調(diào)試和相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證，并對(duì)推薦油石比進(jìn)行了浸水馬歇爾試驗(yàn)檢驗(yàn)，最終確定生產(chǎn)配比結(jié)果如表2-1、表2-2。

三、瀝青混合料EME-14的攤鋪施工

3.1運(yùn)輸

瀝青混合料運(yùn)輸車輛采用經(jīng)過改裝的“五面保溫”車輛，裝料時(shí)按照前、后、中的順序分堆裝料。

在生產(chǎn)過程中，隨時(shí)抽查瀝青混合料的出料溫度，共抽檢5次，明細(xì)表見表3-1。

全部運(yùn)輸車均用2-3層篷布進(jìn)行覆蓋，料車兩側(cè)及后端覆蓋比較到位，車身兩側(cè)安裝了保溫隔膜，即保證混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的溫度能夠滿足施工需求，同時(shí)可防治混合料在運(yùn)輸過程中免受粉塵等污染。

表1-1 篩分結(jié)果

表1-2 集料密度試驗(yàn)結(jié)果

表1-3 生產(chǎn)配合比礦料級(jí)配組合設(shè)計(jì)

表1-4 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果匯總表

表2-1 設(shè)計(jì)瀝青用量及礦料比例

表2-2 設(shè)計(jì)油石比試驗(yàn)結(jié)果體積指標(biāo)

表3-1 瀝青混合料出料溫度

表3-2 施工碾壓方案

表4-1 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果匯總表

表4-2 高模量瀝青混合料抽提試驗(yàn)結(jié)果

圖4-1 高模量瀝青混合料抽提試驗(yàn)級(jí)配圖

表4-3 路面芯樣高度及壓實(shí)度

3.2攤鋪

瀝青混合料EME-14的攤鋪使用一臺(tái)ABG7620攤鋪機(jī)，攤鋪寬度7.8米，攤鋪速度每分鐘3米，由非接觸式平衡梁控制攤鋪厚度。

3.3碾壓

本工程中碾壓機(jī)具為：一臺(tái)VOLVO型雙鋼輪壓路機(jī)，一臺(tái)XP303S壓路機(jī)，一臺(tái)XP302型壓路機(jī)，一臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)，施工碾壓方案見表3-2。

碾壓過程中，隨時(shí)抽查混合料溫度，保證初壓溫度、復(fù)壓溫度滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

四、相關(guān)試驗(yàn)與檢測(cè)結(jié)果

4.1室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果

(1)馬歇爾試驗(yàn)

馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果見表4-1。從抽檢結(jié)果看，馬歇爾試件各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求。

(2)抽提試驗(yàn)

瀝青混合料油石比、各篩孔通過百分率均在控制范圍內(nèi)。試驗(yàn)結(jié)果見表4-2及圖4-1。

4.2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

該路段施工結(jié)束后，技術(shù)人員對(duì)已施工完成后的高模量瀝青混合料(石灰?guī)r)進(jìn)行了取芯試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4-3。

五、結(jié)論

瀝青混合料的油石比滿足要求，級(jí)配曲線中各篩孔通過百分率均在控制上下限范圍內(nèi)；旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)中體積指標(biāo)滿足要求；壓實(shí)度檢測(cè)滿足要求；馬氏壓實(shí)度檢測(cè)滿足要求；理論壓實(shí)度滿足要求。

綜上可知，該段大中修工程高模量瀝青混合料EME-14的施工質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求；高模量瀝青混合料EME-14的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等工序配備的機(jī)械設(shè)備能夠滿足施工需求。

[1]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)；

[2]《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20-2011)；

[3]《耐久性高模量混合料EME-14施工指導(dǎo)意見》 蘇交科集團(tuán)股份有限公司。