袁國棟
摘要 抗滑降噪瀝青路面的空隙率較大,可快速排出路面積水,提高路面的抗滑能力與降噪能力,屬于新型環(huán)保路面結(jié)構(gòu)。文章論述了抗滑降噪瀝青路面的優(yōu)缺點,并以某一公路工程為例,探討了抗滑降噪瀝青路面施工前期準備、混合料攪拌、混合料運輸、混合料攤鋪、混合料碾壓等施工技術(shù)要點和施工質(zhì)量的控制措施。研究結(jié)果表明,在公路工程施工中,使用抗滑降噪瀝青混合料,可提高瀝青路面的抗滑能力與降噪能力。
關(guān)鍵詞 公路工程;抗滑;降噪;瀝青路面;施工技術(shù)要點
中圖分類號 U416.217文獻標識碼 A文章編號 2096-8949(2023)10-0135-03
0 引言
雨雪天氣導致公路路面濕滑,直接影響行車安全。因此,為了保障雨雪天氣下的行車安全,提高公路路面抗滑性能十分重要??够翟霝r青路面結(jié)構(gòu)具有空隙率大、舒適、環(huán)保等特點,可及時排除路面積水,對瀝青路面與輪胎間產(chǎn)生的噪音起到較好的吸收作用,可降低公路交通安全事故發(fā)生率和公路行車噪音污染?;诖耍撐木凸房够翟霝r青路面施工技術(shù)展開探討,以供大家參考。
1 抗滑降噪瀝青路面的優(yōu)缺點
抗滑降噪瀝青路面結(jié)構(gòu)是一種骨架空隙路面結(jié)構(gòu),空隙率大于24%,可將路面積水快速排出,具有降噪和抗滑作用[1]。但是,該路面結(jié)構(gòu)的耐用性較差,故在公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)合理控制空隙率的大小。抗滑降噪瀝青路面表面特征示意圖如圖1所示。
1.1 優(yōu)點
抗滑降噪瀝青路面主要具有以下優(yōu)點:①減小噪聲。因抗滑降噪瀝青混合料的空隙率較大,故抗滑降噪路面結(jié)構(gòu)的連通性較強,能夠較好地吸收部分公路路面噪音,提高駕駛?cè)说男熊囀孢m度[2]。②提高駕駛?cè)说男熊嚢踩?。因該路面可快速排出路面雨水,所以在雨天可提高路面的抗滑能力,保證駕駛?cè)说男熊嚢踩?/p>
1.2 缺點
抗滑降噪瀝青路面主要缺點表現(xiàn)在以下2方面:①該路面結(jié)構(gòu)的空隙率較大,易被雜物和灰塵堵塞,削弱路面的排水與降噪能力[3]。②該路面的耐久性較差,對黏結(jié)料提出十分高的要求。因此,抗滑降噪瀝青路面施工技術(shù)亟待提高路面的耐久性,解決路面孔隙堵塞問題。
2 工程案例
某公路工程總路線長度為15.8 km,路基寬度為24 m, 雙向四車道,設(shè)計速度為60 km/h。該公路所在地區(qū)經(jīng)常下雨。為提高路面的抗滑性能,降低該公路對周邊環(huán)境造成的噪聲干擾,綜合考慮后,最終決定選用抗滑降噪瀝青混凝土路面。為提高該公路瀝青路面的抗滑與降噪性能,在施工中選取其中1 km作為試驗路段,旨在通過試驗來確定最佳的抗滑降噪瀝青混合料配合比方案。
3 施工原材料的選擇
3.1 細集料
細集料的顆粒粒徑大小范圍為0.075~2.36 mm。在瀝青混合料中,細集料含量較少,主要作用是加大粗集料表面瀝青膜的厚度,提高黏結(jié)性能,可填充瀝青混合料骨架之間的空隙。因為天然砂與瀝青的黏附效果較差,且其顆粒呈圓球狀,直接影響瀝青混合料的耐高溫性能,再加上石屑內(nèi)含有很多粉塵,綜合考慮后,該工程選用與瀝青黏附效果好、質(zhì)地堅硬又干凈的石灰?guī)r作為細集料。
3.2 粗集料
粗集料的顆粒粒徑大于2.36 mm,使粗集料的骨架結(jié)構(gòu)能承擔大部分荷載。在瀝青混合料中含有至少90%的粗集料,粗集料的性能好壞直接影響瀝青混合料的物理力學性能。研究發(fā)現(xiàn),粗集料的力學指標、表面紋理與瀝青路面的抗滑性能之間存在密切關(guān)系,為避免瀝青路面在粗集料壓實作用下斷裂或破碎,保證瀝青混合料的抗滑初始值,需嚴格控制粗集料的針片狀含量與抗磨耗性能。在該工程中,選取花崗巖、輝綠巖、石灰?guī)r這3種巖石進行性能試驗。根據(jù)試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),在這3種集料中,針片狀含量最少的為輝綠巖,表明利用其制作形成的瀝青混合料具有較高的抗滑初始值;花崗巖的磨光值試驗結(jié)果較好,但其沖擊值、磨耗值、壓碎值的試驗結(jié)果較差;輝綠巖的壓碎值、沖擊值、磨耗值指標約為輝綠巖與石灰?guī)r的3倍。由此可見,輝綠巖的抗滑性能最好,該工程決定選用輝綠巖作為粗集料。
3.3 礦粉
在瀝青混合料中,加入適量的礦粉可提高瀝青混合料的黏度,加大瀝青膜的厚度。該工程選用石灰?guī)r作為礦粉,并根據(jù)施工技術(shù)要求與規(guī)范試驗方法來檢測礦粉。
3.4 瀝青膠結(jié)料
在瀝青混合料中,加入適量的瀝青膠結(jié)料,可固定與黏結(jié)粗集料,有助于瀝青混合料路用性能的提高。因該公路工程對抗滑降噪瀝青路面運用環(huán)境提出非常嚴格的要求,故應(yīng)選擇黏結(jié)效果十分好的改性瀝青,以保證抗滑降噪瀝青混合料的使用耐久性與路用性能。該工程選用SBS改性瀝青作為瀝青膠結(jié)料。
3.5 礦料級配設(shè)計
為保證瀝青路面具有較好的抗滑降噪效果,瀝青混合料的空隙率控制在18%~22%之間,然后進行礦料級配設(shè)計。其中,礦料級配設(shè)計結(jié)果如表1所示。
對瀝青混合料進行飛散試驗與析漏試驗,并結(jié)合礦料級配設(shè)計結(jié)果,按照0.4%油石比對瀝青混合料試件進行制備,最后確定最佳的瀝青用量。其中,抗滑降噪瀝青混合料飛散與析漏試驗結(jié)果如表2所示。
通過分析表2后發(fā)現(xiàn),當瀝青混合料析漏損失值>0.8%時,瀝青用量開始陡增,此時對應(yīng)的飛散損失值為8.6 %。該試驗結(jié)果滿足規(guī)范要求,故最佳瀝青用量油石比確定為4.7%。
4 施工技術(shù)要點
4.1 施工前期準備
4.1.1 施工方案的確定
因該工程所在區(qū)域交通流量較大,故在試驗中選用單車道模式進行攤鋪。驗證冷料倉的皮帶運轉(zhuǎn)速度與級配,合理確定電機上料量與運轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系,保證設(shè)計級配與生產(chǎn)配合比保持一致,最大程度地降低生產(chǎn)級配與目標級配間的偏差。
4.1.2 施工機械與施工人員的準備
施工前,需對施工機械操作人員、施工技術(shù)人員和施工管理人員進行合理分工。項目負責人需做好施工技術(shù)交底工作,明確各施工人員的工作職責與工作內(nèi)容,使每位施工人員熟悉與掌握施工技術(shù)要點,保證各項施工作業(yè)的順利進行。在施工過程中,施工現(xiàn)場負責人應(yīng)能夠及時解決施工中產(chǎn)生的各種問題。
為順利開展攤鋪施工作業(yè),應(yīng)詳細檢查施工機械設(shè)備各項性能,以保證其正常運行。施工主要使用的機械設(shè)備如表3所示。
為保證施工機械設(shè)備的正常運行,在使用施工機械設(shè)備前,應(yīng)合理組合與配備各施工機械設(shè)備,并定期調(diào)試與檢修施工機械設(shè)備。
4.1.3 施工材料的準備
施工需消耗大量的燃油、瀝青、填料、集料等物資,故在施工前應(yīng)準備好所需的施工材料,并詳細檢查瀝青混合料的存儲情況;嚴格檢驗集料的各項指標,嚴禁使用不符合施工技術(shù)要求的施工材料。
4.2 混合料的攪拌
選用全自動間歇式攪拌機拌制抗滑降噪瀝青混合料。在整個拌制施工中,必須嚴格控制攪拌機的溫度、時間、加熱速度等。由于利用熱油加熱瀝青混合料,所以在啟動攪拌機時,攪拌機的外部溫度已加熱至預期規(guī)定溫度,但是攪拌機的內(nèi)部溫度尚未達到,故需對集料烘干程度進行確定后再開始攪拌瀝青混合料。抗滑降噪瀝青混合料攪拌規(guī)定溫度相對普通瀝青混合料高25 ℃。將插入式溫度計插入瀝青混合料0.2 m深度的位置處,測量瀝青混合料的溫度。如果抗滑降噪瀝青混合料的攪拌溫度比預期規(guī)定溫度高,此時瀝青混合料易氧化,降低瀝青混合料的黏性,會影響抗滑降噪瀝青混合料的拌制質(zhì)量。如果抗滑降噪瀝青混合料的攪拌溫度比預期規(guī)定溫度低很多,此時混合料具有較強的黏性,在攤鋪施工中,汽車輪胎易黏附瀝青混合料,影響攤鋪質(zhì)量與路面壓實質(zhì)量,降低路面結(jié)構(gòu)的強度。因此,應(yīng)根據(jù)試拌試驗結(jié)果合理確定混合料的最佳攪拌時間。為避免混合料攪拌過程中出現(xiàn)冒青煙、花白等現(xiàn)象,應(yīng)充分均勻攪拌瀝青混合料。在該工程中,最佳攪拌時間確定為75 s。瀝青混合料成品儲存時間不得超過24 h,施工單位需嚴格控制瀝青混合料在儲存期間的降溫速度。
4.3 混合料的運輸
利用自卸車運輸瀝青混合料時,要在混合料上覆蓋防水布;在運輸瀝青混合料前,應(yīng)在自卸車車廂內(nèi)壁中涂刷隔離劑;采用分層裝載法裝料,可預防瀝青混合料分層;按照指定路線,將混合料運輸至施工現(xiàn)場,并且在施工現(xiàn)場中至少要安排2輛自卸車等待卸料。自卸車與攤鋪機間應(yīng)保持30 cm距離,自卸車在卸料期間的速度應(yīng)控制在20 km/h以內(nèi)。
4.4 混合料的攤鋪
攤鋪施工前,需對攤鋪機預熱50 min,將攤鋪機熨平板溫度加熱至130 ℃后開始攤鋪施工作業(yè)。攤鋪施工中,為確保瀝青混合料的振搗密實度與振搗質(zhì)量,應(yīng)將振搗等級調(diào)整到五級。攤鋪機的攤鋪速度應(yīng)保持在2.5 m/min左右,攤鋪溫度控制在160 ℃以內(nèi)。若攤鋪后路面出現(xiàn)裂縫和油斑,需及時采取措施解決該問題,可采用人工法徹底清除出現(xiàn)異常問題的道路路面部位,并回填新的瀝青混合料。攤鋪施工中,應(yīng)保證攤鋪的連續(xù)性與均勻性,不得出現(xiàn)停機現(xiàn)象。
4.5 混合料的碾壓
在混合料碾壓施工中,施工單位需對各碾壓施工環(huán)節(jié)的碾壓遍數(shù)、碾壓溫度、碾壓速度進行嚴格控制。編制科學、可行的碾壓機施工作業(yè)計劃,充分利用碾壓施工設(shè)備,確保碾壓施工的順利進行。在混合料的碾壓施工中,依次進行初壓、復壓與終壓施工,具體操作內(nèi)容如下:①初壓時,瀝青混合料的溫度應(yīng)控制在150 ℃左右,碾壓遍數(shù)不得低于3遍,在車輪尚未黏附瀝青混合料前嚴禁噴水處理瀝青混合料,否則會降低瀝青混合料的溫度。碾壓機與攤鋪機的行進方向與行進速度相同,且二者應(yīng)保持一定距離。②復壓時,瀝青混合料的溫度應(yīng)控制在140 ℃左右,碾壓遍數(shù)不得低于4遍。通過復壓施工,可提高瀝青混合料的密實度。③終壓時,瀝青混合料的溫度應(yīng)控制在100 ℃左右,碾壓2遍,以提高瀝青路面的平整度。
4.6 瀝青路面抗滑值與噪聲的檢測
施工結(jié)束后一年內(nèi),對瀝青路面抗滑值與噪聲進行檢測,其中瀝青路面的抗滑值大小采用擺值指標表示。與普通瀝青路面進行對比,抗滑降噪瀝青路面的擺值更高,降噪效果更好。該工程投入運營一年后,公路路面的抗滑性能與降噪性能依然較好。其中,抗滑降噪瀝青路面噪聲和擺值隨月份的變化趨勢,分別如圖2、3所示。
5 結(jié)語
綜上所述,為保證駕駛?cè)说男熊嚢踩c行車舒適度,在公路工程施工中,應(yīng)使用抗滑降噪瀝青混合料,以提高瀝青路面的抗滑能力與降噪效果。該文以某一公路工程為例,重點探討了抗滑降噪瀝青路面施工技術(shù)要點,包括施工前期準備、混合料攪拌、混合料運輸、混合料攤鋪、混合料碾壓等,然后提出了一些施工質(zhì)量的控制措施。希望該文研究內(nèi)容,可對相關(guān)人員的工作起到一定的借鑒作用。
參考文獻
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