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        AC-25C粗型密級配瀝青混凝土工法應(yīng)用實踐

        2022-09-21 08:19:32謝道權(quán)
        黑龍江交通科技 2022年9期
        關(guān)鍵詞:施工

        謝道權(quán)

        (安徽省高等級公路工程監(jiān)理有限公司,安徽 合肥 230601)

        1 材料要求及配合比設(shè)計

        碎石各規(guī)格材料、瀝青、礦粉經(jīng)檢測符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求》。結(jié)合安徽省內(nèi)同類項目配合比設(shè)計經(jīng)驗和現(xiàn)場材料特點,配合比級配依據(jù)JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》P26表5.3.2-2表,對混合料合成級配設(shè)計A和B兩種級配見表1。

        A級配的特點是各篩孔通過率盡量靠近中值,因大料和細(xì)集料偏多,中料相對偏少;B級配特點是大料和細(xì)集料偏少中料偏多,4.75 mm以上篩孔通過率偏上限,4.75 mm及以下篩孔偏下限,S曲線較為明顯。

        以上兩種級配在室內(nèi)按馬歇爾最大密度法確定最佳油石比均為4.0%。經(jīng)對A、B兩種級配成型試件試驗馬氏指標(biāo)及動穩(wěn)定度均符合設(shè)計及瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求。結(jié)果見表2。

        表1 AC-25C混合料礦料級配

        表2 室內(nèi)混合料成型檢測值

        2 設(shè)備配置及碾壓方案設(shè)計

        瀝青混凝土拌和站(4 000型)意大利瑪來尼公司生產(chǎn),2臺福格勒2 100型攤鋪機,3臺13 t BW203AD-4雙鋼輪壓路機德國生產(chǎn),4臺30 t膠輪壓路機。以上設(shè)備經(jīng)檢驗性能較好,能滿足瀝青路面施工需要。A方案:每臺攤鋪機后面依次是1臺13 t雙鋼輪壓路機,1臺30 t膠輪壓路機,1臺30 t膠輪壓路機,最后1臺13 t雙鋼輪全斷面碾壓收光。碾壓遍數(shù):最前排1臺雙鋼輪壓路機前靜壓退震壓1遍、再振動碾壓1遍,后面兩臺膠輪壓路機各碾壓3遍,最后1臺雙鋼輪壓路機全段面收光碾壓1遍,總計9遍。B方案:每臺攤鋪機后面依次是1臺30 t膠輪壓路機,1臺13 t雙鋼輪壓路機,1臺30 t膠輪壓路機,最后1臺13 t雙鋼輪全斷面碾壓收光。碾壓遍數(shù):最前排1臺膠輪壓路機碾壓2遍,中間1臺雙鋼輪壓路震動碾壓3遍,后排1臺膠輪壓路機碾壓3遍,最后1臺雙鋼輪壓路機全斷面收光碾壓1遍,總計9遍。A、B兩種碾壓方案原則上每個攤鋪機后3臺壓路機梯隊排列同進同退碾壓方式,兩壓路機碾壓重疊寬度約1/3~1/2,碾壓段面長度60~80 m,碾壓速度,初壓2~3 km/h、復(fù)壓:3~5 km/h、終壓:4~6 km/h。

        3 試驗段施工

        3.1 方案1:A級配和A碾壓方案組合施工

        施工環(huán)境氣溫12~18 ℃、風(fēng)力3~4級、多云天氣。在路段K11+100~K11+320左幅路段施工試驗段,主線寬度11.75 m。兩攤鋪機拼寬分別為5.5 m和6.25 m,中間搭接寬度約10 cm。兩機前后梯隊攤鋪間距5~10 m?;旌狭铣鰣鰷囟龋?60~165 ℃、攤鋪溫度:150~160 ℃、碾壓溫度:145~155 ℃、碾壓終了表面溫度:70~80 ℃。

        按方案1施工完成后,在K8+160分別在距中分帶邊1 m處A1點(內(nèi)側(cè)攤鋪機邊部)6 m處A2點(兩攤鋪機搭接處)11 m處A3點(外側(cè)攤鋪邊部)分別取混合料室內(nèi)進行燃燒后檢測油石比分別為3.73%、3.82%、3.78%,平均值為3.78%。經(jīng)燃燒后礦料篩分試驗3次平均值各篩孔通過率如表3。

        在K8+240分別在距中分帶邊3 m處B1點(內(nèi)側(cè)攤鋪機中部)9 m處B2點(外側(cè)攤鋪中部)分別取混合料室內(nèi)進行燃燒后檢測油石比分別為4.33%、4.21%,平均值為4.27%。經(jīng)燃燒后礦料篩分試驗2次平均值各篩孔通過率見表4。

        通過在各點進行取芯,進行密度試驗和現(xiàn)場滲水檢測結(jié)果見表5。

        表3 現(xiàn)場取樣礦料篩分結(jié)果

        表4 現(xiàn)場取樣礦料篩分結(jié)果

        表5 方案1現(xiàn)場空隙率、滲水值

        通過在拌和機后場取混合料成型進行馬氏指標(biāo)試驗,各項指標(biāo)均能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求;兩攤鋪機邊部和中部分別取樣進行油石比、礦料篩分、現(xiàn)場空隙率、滲水檢測結(jié)果表明:兩攤鋪機邊部礦料級配偏粗、油石比偏小、現(xiàn)場空隙(A1、A2、A3)率和滲水值偏大;在兩攤鋪機中部試驗結(jié)果礦料級配偏細(xì)、油石比偏大、現(xiàn)場空隙(B1、B2)率和滲水值偏小。

        3.2 方案2:B級配和A碾壓方案組合施工

        施工環(huán)境氣溫12~18 ℃風(fēng)力3~4級、多云天氣,在K8+320~K8+540段長約220 m。在K8+400斷面距中分帶邊1 m處C1點(內(nèi)側(cè)攤鋪機邊部)6 m處C2點(兩攤鋪機搭接處)11 m處C3點(外側(cè)攤鋪邊部)分別取混合料室內(nèi)進行燃燒后檢測油石比分別為3.92%、4.11%、4.02%,平均值為4.03%。經(jīng)燃燒后礦料篩分試驗3次平均值各篩孔通過率見表6。

        表6 現(xiàn)場取樣礦料篩分結(jié)果

        按方案2施工完成后,在K8+480分別在距中分帶邊3 m處D1點(內(nèi)側(cè)攤鋪機中部)9 m處D2點(外側(cè)攤鋪中部)二處,分別取混合料在室內(nèi)進行燃燒檢測和礦料篩分試驗,檢測結(jié)果油石比分別為4.03%、3.80%,平均值為3.94%。礦料篩分試驗2次平均值各篩孔通過率見表7。

        通過布設(shè)各點進行取芯,進行密度試驗和現(xiàn)場滲水檢測,檢測結(jié)果見表8。

        方案1和方案2施工時,分別對A級配和B級配在拌和站取樣成型試件進行馬氏及動穩(wěn)定度相關(guān)檢測試驗,結(jié)果見表9。

        表7 現(xiàn)場取樣礦料篩分結(jié)果

        表8 方案2現(xiàn)場空隙率、滲水值

        表9 室內(nèi)混合料成型檢測值

        3.3 方案1和方案2試驗段施工檢測結(jié)果分析

        (1)A、B兩種級配在室內(nèi)配合比設(shè)計和試驗段施工拌和站取樣成型試件,同條件試驗結(jié)果各項指標(biāo)均能滿足瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范相關(guān)要求。A級配各篩孔通過率靠近規(guī)范設(shè)計級配中值,B級配是限制大料和細(xì)料的用量,通過試件驗證結(jié)果B級配穩(wěn)定度和動穩(wěn)定度值優(yōu)于A級配。

        (2)A級配通過以上定點試驗檢測結(jié)果分析,攤鋪機的兩端粗集料偏多油石比偏??;而攤鋪機中部因細(xì)集料偏多油石比偏大;攤鋪機的兩端因粗集料離析內(nèi)部空隙率偏大,攤鋪機中部因細(xì)集料離析內(nèi)部空隙率偏小。B級配通過定點試驗結(jié)果表明,攤鋪機的中、邊部礦料級配、油石比和內(nèi)部空隙率指標(biāo)相對偏差較小。所以B級配離散性要優(yōu)于A級配。

        (3)因B級配中間骨料多細(xì)集料相對較少,瀝青熱混合料的和易性不及A級配,同條件碾壓工藝現(xiàn)場空隙率平均值6.1%,大于A級配平均值5.8%。通過綜合分析S曲線的AC-25C粗級配在溫度較低施工時,現(xiàn)場定點檢測級配、現(xiàn)場空隙率、滲水值等指標(biāo)的穩(wěn)定性,B級配優(yōu)于A級配,但B級配施工現(xiàn)場檢測平均空隙率6.1%雖然能滿足規(guī)范值3%~7%要求,但在低溫條件下,施工現(xiàn)場壓實控制還是有一定難度的。為了加強級配B施工中的碾壓效果,優(yōu)化碾壓組合設(shè)計方案3試驗段施工。

        3.4 方案3:B級配和B碾壓方式組織試驗段施工

        施工環(huán)境:氣溫8~14 ℃,風(fēng)力3~4級,多云天氣。試驗段樁號K8+540~K8+770段230 m,出場料溫度、碾壓溫度、攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪機各調(diào)整參數(shù)、碾壓溫度、壓路機速度同以上試驗段施工同條件控制。通過己施工試驗段對K8+620、K8+680、K8+740距中分帶邊部4 m和8 m處,每個斷面在兩個主車道上各取兩個芯樣依次編號為E1、E2、E3、E4、E5、E6進行密度檢測結(jié)果見表10。

        表10 方案3現(xiàn)場空隙率、滲水值

        通過方案2與方案3試驗結(jié)果比較,在同級配同條件下施工,通過碾壓方式的調(diào)整,方案2平均空隙率6.1%、滲水值平均值114 ml/min;方案3現(xiàn)場平均空隙率5.4%、滲水值平均值90 ml/min。方案3平均壓實度較方案2可以提高0.7%,滲水值也明顯小于方案2。

        4 結(jié) 語

        通過以上試驗研究表明:AC-25C型粗級配(普通)瀝青混凝土配合比級配依據(jù)JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》表5.3.2-2設(shè)計時,用S型級配4.75 mm篩孔以上較大篩孔通過率偏上限2%~3%個點。4.75 mm和2.36 mm篩孔偏下限3%~5%個點,0.075 mm通率4.5%~5.0%,油石比4.0%。通過室內(nèi)檢測各項指標(biāo)均能滿足瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求。通過方案1和方案2試驗段施工在同段面不同位置取樣,對級配、油石比和現(xiàn)場空隙率檢測結(jié)果比較,用AC-25C型B級配施工,現(xiàn)場級配的離散性優(yōu)于A級配。

        通過方案2和方案3試驗段施工,對現(xiàn)場空隙率和滲水值進行檢測結(jié)果比較,在AC-25C粗級配瀝青路面低溫施工,除了嚴(yán)格控制混合料出場溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度、碾壓遍數(shù)及碾壓時間外,壓路機的碾壓組合也很關(guān)鍵。相同施工條件下膠輪壓路機緊跟攤鋪機進行初壓及復(fù)壓的優(yōu)點是不需要灑水,這對低溫施工時保證瀝青混合料高溫碾壓是有利的,膠輪壓路機先初復(fù)壓相對于雙鋼輪壓路先灑水初復(fù)壓可以增加瀝青混合料密實度約0.5%~1.0%。

        本次對A和B兩種級配的試驗研究,因現(xiàn)場工地試驗室不具備瀝青混合料低溫彎曲試驗檢測條件,所以沒有做對比試驗。在配合比設(shè)計選定B級配后,經(jīng)對瀝青混合料外委低溫彎曲試驗結(jié)果,符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求。

        通過三次試驗段和相關(guān)參數(shù)比較分析,確定方案3施工可以作為AC-25C粗型級配(普通)瀝青混合料下面層低溫施工質(zhì)量控制依據(jù)。在高溫季節(jié)施工時,結(jié)合現(xiàn)場實際情況和檢測參數(shù)可以對碾壓方式做進一步優(yōu)化,以確保瀝青路面施工質(zhì)量控制效果更佳。

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