江云丁
(中電建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司,河北石家莊 050031)
高模量瀝青混凝土是在混合料的制備過程中加入高模量劑,以此來增強(qiáng)混合料的性能,與普通瀝青混凝土相比,高模量瀝青混凝土的抗疲勞性能更強(qiáng),使用壽命更長,以其作為基層的柔性路面,具有良好的抗車轍能力。
某公路工程全長76.53km,按高等級公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),雙向六車道,行車時(shí)速100km,路基凈寬30.5m。該公路沿線地形起伏變化大,工程所在地的氣候溫和,年均降雨量約為1 087.69mm,雨季集中在每年的6~9月。為降低工程造價(jià)并縮短工期,經(jīng)過研究后,采用底基層加柔性基層,省去中面層,僅做上面層和下面層,其中柔性基層采用的是厚度17cm的HMAC-25高模量瀝青混凝土。
2.1.1 原材料選用
(1)粗集料通過石灰?guī)r破碎生產(chǎn),共有兩種粒徑,一種是5.0~16mm,另一種是16~31.5mm[1]。經(jīng)現(xiàn)場檢測,兩種粒徑的粗集料各項(xiàng)技術(shù)均與現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符,可用于瀝青混合料拌制。
(2)細(xì)集料選用的是機(jī)制砂,通過破碎石灰?guī)r對機(jī)制砂進(jìn)行生產(chǎn),經(jīng)測試,機(jī)制砂的各項(xiàng)指標(biāo)均符合現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求,其中砂當(dāng)量的檢測結(jié)果為86.5%,遠(yuǎn)高于規(guī)范要求的60%,說明細(xì)集料的潔凈度非常高。
(3)礦粉以石灰?guī)r作為原料,在現(xiàn)場按照實(shí)際用量磨制,經(jīng)檢測礦粉的各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。
(4)高模量劑選用的是LT高模量添加劑,產(chǎn)品可直投,加入瀝青混合料后,能夠使混合料的動(dòng)態(tài)模量得到顯著提升,抗疲勞性能大幅增強(qiáng)。經(jīng)檢測LT高模量劑的各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求[2]。
2.1.2 配合比設(shè)計(jì)
按照篩分結(jié)果并對礦料級配加以計(jì)算后,確定出礦料與寬粉的比例,經(jīng)過反復(fù)調(diào)整后達(dá)到供料均衡,最終確定的礦粉比例為3.5%,油石比為4.6%。通過試拌驗(yàn)證,配制的高模量瀝青混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)均與相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求相符,可將配合比作為生產(chǎn)配合比。
2.2.1 施工準(zhǔn)備
(1)本工程中選用的高模量劑為袋裝產(chǎn)品,為確保高模量劑的性能,要做好防潮、防受熱結(jié)塊等措施,備足各種施工材料,填料要妥善保存,保持干燥潔凈,控制礦粉的含水率,以免含水率過高影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(2)對級配碎石鋪設(shè)后,在其上均勻?yàn)⒉纪笇佑?,噴灑前,必須使級配碎石表面保持潔凈、干燥,灑布量控制?.0~2.0L/m2,采用智能灑布車作業(yè)[3]。透層灑布要在高模量瀝青混凝土基層攤鋪前48h左右完成,灑布之后對交通全面封閉,以免影響透層效果。
2.2.2 高模量混合料拌制
(1)混合料采用間歇式拌和機(jī)生產(chǎn),為使混合料的級配得到有效控制,由控制室對混合料的瀝青、礦料用量及拌和溫度逐盤打印,確保瀝青用量始終在最佳用量范圍內(nèi)浮動(dòng)。
(2)為加快混合料生產(chǎn)速度,采用機(jī)械的方式投放高模量劑,與控制信號(hào)聯(lián)動(dòng),使高模量劑在熱料投入缸內(nèi)時(shí)一并送入。由于拌制過程中加入高模量劑,所以干拌時(shí)間增加7s,通過干拌使集料對高模量劑的揉搓與剪切作用得到充分發(fā)揮,加快熔化速度。
(3)在混合料拌和樓上加裝監(jiān)控設(shè)施,安排專人負(fù)責(zé)監(jiān)視,保證高模量按時(shí)、按量投放。當(dāng)混合料的生產(chǎn)溫度超過195℃時(shí),要做廢棄處理[4]。因超溫導(dǎo)致混合料廢棄后,要與攤鋪現(xiàn)場取得聯(lián)系,對攤鋪?zhàn)鳂I(yè)速度適當(dāng)調(diào)整,以免出現(xiàn)停機(jī)待料的狀況。
2.2.3 高模量混合料運(yùn)輸
(1)混合料的運(yùn)輸要以保證施工現(xiàn)場攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性為目標(biāo),運(yùn)輸車輛以大噸位、自卸式汽車為首選,裝料前對車廂全面清潔,均勻刷涂隔離劑,防止混合料與車廂黏結(jié)影響卸料。需要注意的是,隔離劑的噴灑要適量,不宜過多,以免與混合料發(fā)生反應(yīng)。
(2)裝車的過程中,車輛要前后移動(dòng)4~5次,這樣能夠有效避免混合料離析的現(xiàn)象發(fā)生。用苫布將混合料全面覆蓋,此舉除了可以降低熱量散失速度外,還能起到防雨的作用。
(3)混合料出廠前和到場后,可以用插入式溫度計(jì)對其溫度快速檢測,出現(xiàn)離析的混合料或溫度低于鋪筑要求的混合料,不得在施工中使用,要作廢棄處理。運(yùn)料車到場之后,??吭跀備仚C(jī)前20cm左右的位置,避免與攤鋪機(jī)發(fā)生碰撞,掛好空擋,由攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)[5]。
2.2.4 高模量混合料攤鋪
(1)為加快高模量混合料的攤鋪速度,采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)呈梯隊(duì)作業(yè),當(dāng)現(xiàn)場等候卸料的車輛達(dá)到4輛以上時(shí),便可開始攤鋪。運(yùn)料車先將車上1/3左右混合料卸下,并在攤鋪機(jī)的推動(dòng)下,將剩余的混合料全部卸下。攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度控制在90~120m/h左右,按照來料情況適當(dāng)調(diào)整,保證現(xiàn)場攤鋪勻速進(jìn)行。
(2)與普通的瀝青混合料相比,高模量瀝青混合料攤鋪溫度要更高一些,不得低于150℃,攤鋪時(shí),由專人負(fù)責(zé)檢查,看是否均勻,發(fā)現(xiàn)缺料的部位要及時(shí)補(bǔ)充。攤鋪機(jī)的兩側(cè)安排工作人員看管自動(dòng)找平裝置,發(fā)現(xiàn)異常情況后及時(shí)處理,以此來確保攤鋪后的厚度達(dá)標(biāo)。
2.2.5 高模量混合料壓實(shí)
碾壓密實(shí)是高模量瀝青混凝土基層施工的重要環(huán)節(jié),與質(zhì)量密切相關(guān),為此,必須對該環(huán)節(jié)予以高度重視,合理確定壓路機(jī)碾壓方案、碾壓速度及遍數(shù)等。
(1)為使壓實(shí)達(dá)到預(yù)期中的效果,提高基層的整體質(zhì)量,高模量混合料的初壓溫度應(yīng)控制在150~165℃以內(nèi)[6]。
(2)當(dāng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)達(dá)到一定長度后,以30m左右為宜,便可開始初壓,用鋼輪壓路機(jī)先靜壓一遍,然后振動(dòng)碾壓一遍,速度控制在2.0~3.0km/h以內(nèi)。初壓過程中,要防止攤鋪層出現(xiàn)推移或開裂等現(xiàn)象。
(3)初壓完畢后,用2臺(tái)雙輪振動(dòng)壓路機(jī),以首尾銜接的方式,采用高頻低幅,對攤鋪層碾壓,以2遍為宜,壓路機(jī)的碾壓速度可以控制在3.0~4.0km/h。隨后用3臺(tái)輪胎壓路機(jī),以首尾相連的方式,碾壓5遍,速度控制在3.0~4.0km/h[7]。
(4)復(fù)壓完畢后,用鋼輪壓路機(jī)對攤鋪層靜壓1~2遍,以此來消除輪跡,碾壓速度控制在3.0~5.0km/h以內(nèi)。終壓后的混合料溫度應(yīng)保持在110℃以上。
2.2.6 接縫處理
在本工程中,高模量瀝青混凝土基層的橫向接縫采用的是平接縫,施作方法如下:在混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)正式開始前,先涂刷黏層材料,當(dāng)混合料攤鋪完畢后,充分碾壓密實(shí),確保連接平滑、順直。施工橫向接縫時(shí),要對平整度嚴(yán)格控制,不得通過人工補(bǔ)料的方法調(diào)整平整度,碾壓要及時(shí),以免混合料溫度損失過大,無法達(dá)到預(yù)期中的壓實(shí)效果。設(shè)置縱縫時(shí),要使其避開車輛的輪跡,并與下面層的縱向接縫錯(cuò)開,采用熱接縫的方法施作縱縫,施工過程中將攤鋪的混合料留出20cm左右不碾壓,以此作為下一層攤鋪的高程基準(zhǔn)面,與下一層一并碾壓,達(dá)到消除縫跡的效果。需要注意的是,當(dāng)攤鋪施工中斷時(shí)間過長,必須設(shè)置施工縫[8]。
高模量瀝青混凝土基層施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,為確?;鶎拥馁|(zhì)量達(dá)標(biāo),要優(yōu)選原材料,合理設(shè)計(jì)配合比,掌握攤鋪碾壓等環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點(diǎn),使高模量瀝青混凝土基能夠按質(zhì)按量按時(shí)完成。