(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán),河北 石家莊 050000)
有資料表明,我國(guó)城市道路的不透水覆蓋率達(dá)7~15%,特大城市可能超過(guò)20%,隨著使用時(shí)間的增加,在自然因素的影響下,不透水路面容易出現(xiàn)諸多不良影響,為了改善城市生態(tài)環(huán)境,國(guó)內(nèi)對(duì)透水瀝青路面進(jìn)行了大量研究。目前,主要通過(guò)添加改性劑來(lái)延長(zhǎng)透水瀝青路面的使用壽命,這也導(dǎo)致透水瀝青路面的造價(jià)較高。本文主要對(duì)透水瀝青路面的材料選取和施工工藝進(jìn)行研究,在保證其透水性能的前提下,提升透水瀝青路面的路用性能,為推動(dòng)我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
油頁(yè)巖是一種蘊(yùn)藏量豐富、綠色環(huán)保的材料,具有較多片狀顆粒和層狀節(jié)理結(jié)構(gòu),可以替代細(xì)集料,且與瀝青間接觸面積大,粘結(jié)性強(qiáng),能夠有效改良透水瀝青路面低溫抗裂性和高溫穩(wěn)定性。此外,油頁(yè)巖屬于多孔結(jié)構(gòu),可以吸附更多瀝青,有效提升路面骨架力學(xué)性能與混合料抗剝落性能。但油頁(yè)巖廢渣壓碎值和吸水率偏高,施工中不能作為主要承載骨架,因此應(yīng)采用改性劑改善油頁(yè)巖的水穩(wěn)定性。
本文選用的油頁(yè)巖廢渣物理性能如表1所示。
表1.油頁(yè)巖廢渣物理參數(shù)
選取瀝青時(shí)參考《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)要求,本文選取AH-90#瀝青作為改性瀝青材料,其性能測(cè)定結(jié)果如表2所示。
表2.AH-90#瀝青技術(shù)參數(shù)
本工程選用油頁(yè)巖材料充當(dāng)細(xì)集料,以制備路用性能更好的透水瀝青混合料??障堵适峭杆疄r青混合料配合比設(shè)計(jì)中最重要的控制指標(biāo),而粗骨料含量是空隙率的主要控制因素,各篩孔通過(guò)率較低時(shí),路面透水性能較好,各篩孔通過(guò)率較高時(shí),路面承載力較強(qiáng)。本工程參考《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)要求選取集料,并充分考慮集料組成特點(diǎn)和施工地自然氣候條件進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì),如表3所示。
表3.透水性瀝青路面面層混合料級(jí)配
某公路全長(zhǎng)3.13km,縱坡5%,路幅寬度為15m,設(shè)計(jì)時(shí)速為32km,路線(xiàn)總體走向自南向北,路面設(shè)計(jì)年限為15年,采用雙向兩車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。由于該地區(qū)氣候多雨潮濕,為了保證周邊生態(tài)環(huán)境、路面安全系數(shù),該路面規(guī)劃使用透水瀝青路面。
1.路面清理
施工前,需要選擇專(zhuān)業(yè)清掃工具將路面表層灰塵去除干凈,保證施工現(xiàn)場(chǎng)清潔無(wú)污染。
2.拌和
將集料按照要求同礦粉加入拌和機(jī)中干拌8s左右,再將瀝青加入拌和機(jī)中濕拌50s左右。由于混合料中高粘度改性瀝青和粗集料成分較多,所以在透水瀝青混合料拌和時(shí),應(yīng)將溫度嚴(yán)格控制在180℃左右,出場(chǎng)溫度要高于普通瀝青混合料溫度。為了避免拌和時(shí)出現(xiàn)析漏、離析現(xiàn)象,透水瀝青混合料儲(chǔ)存時(shí)間不宜過(guò)久,建議隨拌隨用。同時(shí)在拌和過(guò)程中,要避免因油頁(yè)巖材料分散不均勻?qū)е碌募想x析現(xiàn)象。
3.運(yùn)輸
透水瀝青混合料在運(yùn)輸過(guò)程中,要嚴(yán)格控制溫度,溫度損失要少于15℃;為了防止混合料粘結(jié),運(yùn)料車(chē)廂要保持清潔,在車(chē)廂底部需要涂抹油水混合物便于卸料;混合料到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,不要過(guò)早打開(kāi)車(chē)蓋,保持緩慢速度出料,并確?;旌狭系臏囟雀哂?60℃。
4.攤鋪
瀝青混合料攤鋪前,需要將熨平板加熱到1 00℃以上,且加熱時(shí)間不超過(guò)40m in。攤鋪時(shí),采用兩臺(tái)ABG423攤鋪機(jī),一臺(tái)在外側(cè)邊緣,另一臺(tái)在后面進(jìn)行攤鋪,間距保持在4m左右,中間重疊10cm左右。為了讓混合料攤鋪平整,要確保攤鋪機(jī)熨平板高度、仰角、振頻都符合要求,并將攤鋪機(jī)運(yùn)行速度控制在2m/m in左右。當(dāng)出現(xiàn)局部拖痕時(shí),要及時(shí)處理,且處理過(guò)程中溫度要保持在170℃左右。
5.碾壓
初壓時(shí)溫度過(guò)低,瀝青難以壓實(shí),溫度過(guò)高,瀝青容易產(chǎn)生推移錯(cuò)位現(xiàn)象,本文根據(jù)施工地氣候環(huán)境,確定碾壓施工溫度需要控制在150℃左右,壓路機(jī)速度在1~1.5km/h以?xún)?nèi)效果最佳。復(fù)壓時(shí),施工溫度控制在140℃左右,壓路機(jī)速度在2km/h左右碾壓效果最佳。終壓時(shí),施工溫度控制在95℃左右,采用輪胎壓路機(jī)碾壓2遍即可。在壓實(shí)過(guò)程中,施工未完成路段禁止壓路機(jī)隨意掉頭,改變方向和停止運(yùn)行。
6.開(kāi)放交通
施工完畢并養(yǎng)護(hù)12h后,可開(kāi)放交通投入使用。
施工結(jié)束后,通過(guò)鉆芯取樣法,并根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2004)要求對(duì)路段的水穩(wěn)定性、抗飛散性能、壓實(shí)度、抗滑性能等路用性能進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果顯示,上述各項(xiàng)路用性能及滲水系數(shù)均達(dá)到規(guī)范要求,其透水性能也得到保障。
本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出,油頁(yè)巖廢渣可以提升透水瀝青路面路用性能。實(shí)驗(yàn)中采用油頁(yè)巖廢渣作為原材料之一,用來(lái)制備性能更好的透水瀝青混合料,通過(guò)路用性能檢測(cè),得知路面質(zhì)量符合規(guī)范要求。同時(shí),本文設(shè)計(jì)了更適合透水瀝青路面施工的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),施工質(zhì)量可以達(dá)到驗(yàn)收要求,能夠?yàn)橥?lèi)型工程提供可借鑒參考。