沥青碎石封层技术

2024-09-22

沥青碎石封层技术(共10篇)

沥青碎石封层技术 篇1

半刚性基层一方面由于具有强度高、扩散应力强、造价低等诸多优点,在我国高速公路建设中得到了广泛应用,甚至目前还有相当一部分在建公路仍在采用半刚性基层;另一方面半刚性基层受温度和水分的影响,会产生收缩和干缩裂缝,在车辆荷载作用下,造成裂缝顶端应力集中、上面层开裂,水从这些裂缝进入时,就会产生坑槽、唧浆等病害,继而加速水损害破坏,形成一个恶性循环。橡胶沥青碎石封层可有效解决半刚性基层和水泥混凝土路面的反射裂缝问题,同时可以实现层间粘结、防水等作用。

1 橡胶沥青碎石下封层

在半刚性基层上喷撒一定量的热橡胶沥青,同步撒布一层单一粒径碎石,经碾压后碎石嵌入沥青膜,起到粘结、防水、防反射裂缝等作用。

2 橡胶沥青碎石下封层作用

2.1 防水作用

通过在基层表面撒布2 mm左右的橡胶沥青,可有效防止水分下渗对半刚性基层造成破坏。

2.2 抗反射裂缝

橡胶沥青可以产生很大应变而不被破坏,使得集中的应力重新分布,因而裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少,降低应力强度因子,从而达到延缓反射裂缝产生的目的。

2.3 扩散应力

撒布的单一粒径碎石能形成“顶天立地”的结构,从而使荷载顺利传递到半刚性基层上。

2.4 层间粘结

橡胶沥青能增强封层与基层的摩擦和粘结力,同时碎石能与上面的沥青混合料相互嵌入,从而使整个路面结构形成整体,防止出现层间推移。

3 橡胶沥青

3.1 橡胶沥青性能

橡胶沥青是重交沥青与废旧轮胎胶粉和外加剂合成的混合物,属于高分子复合型胶结材料。橡胶粉在与沥青接触时,两者之间会发生明显的物质交换。胶粉的用量对改性沥青性能的影响,根据研究表明:胶粉用量在20%以下时,沥青软化点与胶粉用量呈线性增加,此后增加速度减缓,延度随胶粉用量增加而下降;针入度在胶粉用量20%以内时,呈线性降低,随后基本稳定;弹性恢复在胶粉用量10%以内时,增加速度很快,继续增加胶粉量,则增加较少;特别是在胶粉用量达20%以上时,弹性恢复增加不明显。

为达到更好的防反射裂缝效果,试验选用SK70KGN号沥青、20目橡胶粉。橡胶沥青性能见表1。

从表1看出,随着橡胶粉掺量的增加,针入度、软化点、延度和粘度都在不断增大。其中针入度在18%掺量时达到了最大值,延度在20%时明显增大,弹性恢复变化不是很明显,175 ℃的粘度只有在18%掺量时才能符合规范要求,结合施工等多方面的因素,选用18%的橡胶粉掺量。

3.2 撒量

撒布的橡胶沥青厚度必须要达到2 mm以上,才能很好地起到防反射裂缝作用,美国加州的撒布标准为2.5 L/m2~3.0 L/m2,即2.3 kg/m2~2.8 kg/m2。经过试验结合施工因素,橡胶沥青的撒量为2.5 kg/m2±0.2 kg/m2。

4 碎石

4.1 性能

对所用的石灰石进行了检测(见表2)。

4.2 粒径

在碎石粒径选择上,美国通常采用9 mm和12.5 mm两种粒径,在国内的有关工程中,也有用2.36 mm~19 mm各种不同粒径的碎石。因此采用了2.36 mm~4.75 mm,5 mm~10 mm,9.5 mm~13.2 mm,13.2 mm~16 mm,16 mm~19 mm五种单一粒径碎石进行研究比较,沥青撒量为2.5 kg/m2。

试验中撒布的碎石几乎全部都能粘附在橡胶沥青上,碎石覆盖面能达到80%~90%(见图1,图2)。

对五种粒径碎石进行了比较(见表3),剪切时橡胶沥青界面处开始滑移,剪切强度随着碎石粒径的增大而减小,反映了橡胶沥青与基层的粘结性能;而拉拔时在碎石与混合料界面处发生断裂,粘结强度也随碎石粒径的增大而减小,反映了碎石与上层混合料的粘结性能。这是因为随着碎石粒径的增大,基层和上面层混合料间距增大,层间粘结力逐渐减小,同时也与加铺的上层混合料的级配有关,较细的混合料有利于填充碎石间的空隙,而较粗的则容易造成空隙。对于小粒径的碎石,在碾压时能被橡胶沥青包裹,增加了碎石和混合料的粘结;对于大粒径的碎石,橡胶沥青无法包裹,在碎石和混合料界面处形成贫油层,粘结能力变小(见图3)。

采用小粒径碎石粘结能力较大,但橡胶沥青的撒量比较大,不利于橡胶沥青材料的收缩,对于半刚性基层而言,也不利于层间荷载的传递,较大粒径碎石会造成层间较大空隙,当水下渗到碎石与橡胶沥青之间时,会逐渐使碎石周围沥青膜脱落,形成碎石自由空间。经综合考虑后,选用5 mm~10 mm碎石作橡胶沥青碎石下封层。

4.3 撒量

碎石的撒量应达到一定的覆盖率,太多会妨碍碎石的粘附,清扫时会大量脱落。在无法确定具体数量时,最简单的一种方法就是:在一定面积纸或板上撒布碎石,根据碎石之间的空隙、覆盖面积加以调整,然后计算出单位面积上的撒量。美国加州采用的9 mm 和12.5 mm碎石,撒布量约为15 kg/m2~22 kg/m2;试验采用的5 mm~10 mm碎石,撒布量为10 kg/m2,碎石的覆盖面达到80%~90%左右。撒布的碎石应用0.4%~0.6%的基质沥青进行预拌,预拌的碎石可以消除表面灰尘,沥青能透入碎石的表面纹理,“湿润”了碎石,提高了粘附性能。

5 防水性能

渗水试验采用英国产“AUTOCLAM”全自动渗水仪进行渗水试验。渗水圆直径为75 mm,试验过程15 min,在整个试验过程中仪器自动进行水压补偿控制,使水压稳定在5×104 Pa,并以每分钟为间隔自动记录渗水量Q,考虑试件从干燥状态到水饱和状态所需要的时间,以5 min后的渗水量计算试件的渗水系数。

其计算公式为:

K=QL/ATH

其中,K为渗透系数;H为水头高度(水压力);L为试件厚度;Q为渗流水量;A为水通过的断面积;T为水流历时时间。

经过多次试验,测得渗水系数为4.4×10-8cm/s。日本与美国有关研究资料表明,当渗水系数在1×10-6 cm/s~1×10-7 cm/s之间时,实际上可以确定为不渗水,我国大坝防水沥青混合料渗水系数要求的指标为小于1×10-5 cm/s。因此,橡胶沥青可以起到完全防水的效果。

6 结语

经很多工程实践证明,橡胶沥青碎石封层对于延缓半刚性基层沥青路面反射裂缝有很好的作用,可明显延长路面使用寿命。

在试验中,由于设备有限,未能对橡胶沥青应力吸收夹层的疲劳性能进行研究,希望在以后的研究中能够进一步研究。

参考文献

[1]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3]武克秋,成燕.改性沥青碎石封层技术研究探讨[J].吉林交通科技,2004(1):19-21.

[4]南雪峰,唐明.应力吸收层原材料选择标准的探讨[J].北方交通,2007(1):29-32.

[5]林明华.沥青路面施工质量控制[J].山西建筑,2005,31(12):127-128.

[6]陈骁.SBS改性沥青应力吸收层性能研究[J].中外公路,2005,25(3):99-101.

沥青碎石封层技术 篇2

【摘 要】同步沥青碎石封层技术是公路路面养护中常见的一种技术,随着公路建设里程的增加,其使用的数量也在不断增加。本文主要是对结合甘肃省公路建设的特点,对同步沥青碎石封层技术在其公路养护中的应用做了分析。

【关键词】同步沥青碎石封层;路面;公路养护;质量控制

在公路路面的养护过程中,使用同步沥青碎石封层技术,操作简单、施工方便,而且能够有效的延长公路的使用寿命,节约成本,减少浪费,是一项科学、合理的养护技术,有利于公路养护建设的发展,值得更广泛的推广。同步沥青碎石封层技术对旧路面的技术要求

碎石封层对于路面的防滑、防水、耐磨和外观改良都有着显著的效果,但是并非任何地方都适合使用碎石封层,对于在公路养护维修过程中,可采用此项技术的原沥青路面应该满足以下条件。

(1)具有一定的强度与刚度。在原路面上铺设碎石封层,首先应该确保原路面及其基层是承重层,具有足够的强度与刚度,能够承受长期反复载荷的作用,不会因为车辆载荷或者新铺路面所引起的载荷而导致路面发生剪切和弯拉损坏。

(2)具有良好的整体稳定性。同步沥青碎石封层施工的过程中,原路面的整体稳定性是否良好,直接决定着路面的稳固性,因此,在使用此项技术之前,应该对原有路面情况做深入了解,确保符合要求后才考虑采用此方案。

(3)原沥青路面病害必须事先进行处治。在公路养护维修的过程中,对于原有路面破坏的情况应该有清楚的了解,对于其车辙、裂缝、坑槽等病害必须事先对其进行修补,对于大的坑槽和拥包,应先进行铣刨,再采用高标号砼对其进行弥补。对于较宽的裂缝,应该进行灌缝处理。

(4)表面平整、密实、干净。在同步沥青碎石封层施工之前,还应该对原有的路面进行清洁,确保路面的平整和干净,不要因为其他杂质而影响到路面的质量。同步沥青碎石封层施工的质量控制

在甘肃省某高速公路的养护过程中,采用了同步沥青碎石封层技术,收到了良好的效果,其施工过程中具体的质量控制措施如下所示:

(1)沥青用量的控制。原材料的控制直接决定了成品的质量,在同步沥青碎石封层所用沥青的最佳用量是碎石落到沥青面上,由于流体沥青的表面张力,使热沥青沿石料表面向上爬升高度约为石料高度的2/3,并在石料表面形成一个半月面,使石料被沥青裹覆的面积达到70%的沥青洒布量。经实际量测,使用7~13mm碎石,沥青洒布量易控制在1.2 kg/m2~1.4kg/m2内,要求沥青喷洒后应形成均匀、等厚度的沥青膜,防止因沥青不均匀导致石料的剥离、斑纹。沥青洒布形状规则,线形顺直。

(2)碎石质量控制。碎石为经过反击(锤式)破碎加工而成,碎石要求洁净、干燥、无风化、无杂质,形状规正,并具有足够的强度和耐磨耗性的单级配集料。其中针片状石料在15%以下,不含杂质和石粉,粉尘含量不大于1%,压碎值小于20%,并严格控制碎石的粉尘含量及含水量;当进场后的碎石粉尘含量高时,采用装载机配合吹风机进行除尘,与采取水洗风干或拌合楼加热搅拌除尘措施相比速度快,且节约成本;当碎石潮湿时,如果离施工时间较长,采用装载机进行翻晒处理,如果时间紧,可采用拌合楼加热除湿除尘,即时使用。

(3)沥青温度的控制。原材料加工成品的过程中,对于温度的控制就是对其质量的把控,沥青加热的温度应该随其量进行控制,但是对其普通道路的沥青,加热温度不宜超过170℃,尽量控制在145~160℃,沥青洒布温度应控制在150~160℃。

(4)做好现场施工管理。施工员应该掌握好同步沥青碎石封层车的动态,同时对现场的施工情况及时作出调整,由于施工现场的路面病害各异,有些是设计的时候没有考虑到的。而且,施工人员还要注意小零星沥青膜外露的情况,及时找人对其进行修补。当沥青膜外露形成条宽时,应及时关闭喷油嘴和料门,检查喷油嘴的压力是否符合要求,料门是否被大粒径石料堵塞。

(5)胶轮压路机碾压。在碎石撒布的同时,应立即采用25吨胶轮压路机紧跟碾压。碾压时应保持2~3km/h匀速行驶,应遵循先两边后中间、先慢后快的原则,碾压时每次轮迹重叠30cm,碾压遍数不少于5遍。在压路机碾压的过程中,要确保集料的紧密,石料不宜出现较多压碎的情况,碾压结束后,对其浮动的石料,应该在开放交通前对其进行扫除,防止浮石对其路面的影响。

(6)接缝处理。路面施工过程中,对于封层车引起的接缝处理是施工的难点和重点。对于横向接缝:在前一封层车尾1.5m范围内,应该采用有效的措施避免重复封层所造成的横向接茬凹凸现象,常见的方法是找一个与封层宽度一致的雪花铁片,在上面涂抹柴油,确保铁片表面不吸附沥青碎石。对于纵向接缝:首先应该清理接缝处的杂物和灰尘,在沥青同步封层车的纵向搭接处洒布沥青,且重叠部分不超过10cm,确保路面的平整。

(7)开放交通及初期养护。在沥青碎石封层施工完后,应该做好交通管制工作,待路面强度达到可通车的要求后,方可开放交通,但应该对其车速进行控制。对于沥青碎石封层的初期养护,主要是对其泛油部分进行填补,并薄撒、勤撒5~8mm的嵌缝料。

(8)同步沥青碎石封层后期养护。对于同步沥青碎石封层施工完成后,应该对其进行养护,积极采用预防性养护措施,对其小的路面破坏就要重视,及时对其进行修复。同步碎石封层施工应注意的问题

在公路养护过程中,若采用同步沥青碎石封层技术,应该注意以下几个问题。

(1)对于沥青路面破坏的程度进行准确判断,对于是否适合采用同步碎石封层施工工艺进行把握。

(2)根据当地的气候、交通量和原材料供应条件等,合理的选择沥青和碎石的品质,确保其沥青品质与碎石品质能够有效的相容。

(3)做好机器设备的常规检查,确保同步碎石封层机与其配套的机具都能够良好的运行,确保施工的质量。

(4)在施工工艺及技术规范所允许的范围内正确调整和操作同步碎石封层机及其它机具。

(5)必须进行试封层,并依此对选择的技术参数作必要的修正。

(6)对于施工人员,应该具备相应的技术知识,能够胜任此项工作。结束语

同步沥青碎石封层技术在公路养护中的使用,能够有效的减少路面的开裂、坑槽等早期破坏,延长公路的使用寿命,节约养护维修的成本,是公路养护维修中值得广泛推广的一种施工技术。

【参考文献】

浅谈橡胶沥青碎石封层施工管理 篇3

【关键词】橡胶沥青碎石封层;质量管理;控制措施

1.质量管理与控制的内容

橡胶沥青碎石封层施工的管理主要体现在人工、机械和材料三个方面。

1.1施工中对人的管理

橡胶沥青碎石封层所需要岗位主要有施工员、内业员、后勤管理员、司机、操作手、修理工及工人。各岗位人员必须经培训并考核合格后方能上岗。施工过程中采取计件的形式来支付人员工资,充分做到能者多劳、多劳多得,最大限度的调动每个人的工作积极性。要定期开展安全教育和提高员工的质量意识的培训学习。制定岗位责任制以及奖罚制度,并严格执行。

1.2施工过程中对施工机械的管理

施工需要的机械设备有,碎石筛分拌和机、铲车、沥青存储罐、橡胶沥青洒布车、碎石撒布车、胶轮压路机以及道路清扫车和水车等。

要做到合理的配备施工机械,真正的做到机械化施工,提高机械生产效率,降低机械运转费用和延长机械的使用寿命。在组织机械化施工时,要注意分成几个系列的机械组合,同时并列施工,这样可以减少当组合中某一台机械发生故障而造成全面停工的现象。机械选型应挑选技术先进、经济上合理和使用安全可靠的装备,机械只有适应各自的环境,才可能安全、可靠和高效的运转,发挥出它们各自的技术性能,形成专业或综合的机械化施工能力。

各个机械设备要时刻注意保养与维修,时刻处于良好状态。每天施工后都要对机械设备进行检修与清理保养。施工现场应有一个精干的机械维修小组并配备足够、适用的机具和易损零配件。一旦发生故障应很快排除或修复。各类操作手应持证上岗,严格按操作规程运行。

1.3橡胶沥青碎石封层所用原材料的管理与控制

橡胶沥青碎石封层所用的原材料主要是橡胶沥青和碎石。橡胶沥青主要由基质沥青和胶粉颗粒组成;橡胶沥青碎石封层所用的碎石主要有玄武岩和石灰岩。

1.3.1橡胶沥青

橡胶沥青应满足以下技术要求,其抽检项目、抽检频率符合表01-1的要求。

橡胶沥青各项技术指标要求表01-1

1.3.2橡胶粉

宜使用40目的橡胶粉。橡胶粉密度应为1 .15±0. 05 g/cm3,采用水筛法对橡胶粉进行筛分试验。橡胶粉颗粒中应无铁丝或其它杂质,纤维比例应也不超过0 .5%,为了防止胶粉颗粒相互粘结,要求含有碳酸钙,其重量为橡胶粉重量的4%。

采购橡胶粉时,要求供应商应提供橡膠粉质量保证书,说明橡胶粉橡胶粉的储存方式、加工方式、加工的废旧轮胎类型、规格等。

1.3.3对基质沥青的要求

橡胶沥青所用的基质沥青为90#道路石油沥青,其各项技术要求应符合规范要求。

1.3.4石料

橡胶沥青碎石封层应采用清洁、石质坚硬、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石,应选用反击式破碎机轧制的碎石。要求对石料进行预裹附,分为乳化沥青冷裹附(以10~12‰按照集料重量计的乳化沥青进行预裹附),或者基质沥青热裹附(以5‰的基质沥青进行热裹附)。

集料宜选用玄武岩或石灰岩等。在进行嵌入式封层施工时,下层宜采用石灰岩,上层宜采用玄武岩以增加表面的强度;在进行下封层施工时宜采用石灰岩;在进行表面单层施工时宜采用玄武岩。

集料的各项技术指标要求符合规范要求。

2.碎石封层施工时经常遇到的质量问题及控制措施

2.1对碎石进行预裹附加工

所用的石料须提前10天进行备料,在备料的过程中对石料进行筛分及裹附。多数采用乳化沥青对石料进行预裹附。采用乳化沥青进行裹附后的石料不易晒干,所以加工后的石料堆放时要注意不要过于集中堆放,堆放面积要尽量大而且要配备铲车经常的进行倒翻。

2.2对原路面的处理问题

原路的坑槽要事先处理修补,原路的清扫必须彻底。在施工过程中经常遇到原路两侧路缘石附近尽是泥浆沙土等,必须对原路的污染点进行彻底的清扫,严重的地方用水车进行冲洗。而且在施工过程中在喷洒橡胶沥青前50米范围内必须有鼓风机提前吹尘,必须保证原路面无灰尘干燥。这样才能保证封层的质量。

2.3橡胶沥青洒布时应注意的问题

为了保证橡胶沥青的特性与质量,洒布的橡胶沥青的温度必须控制在190℃以下,洒布粘度在1.5 Pa·s以上。在橡胶沥青的洒布过程中经常会出现喷嘴堵塞现象,经观察是由胶粉颗粒或钢丝堵塞喷嘴产生。所以在生产橡胶沥青时要严格控制橡胶粉的规格以及钢丝的含量。

橡胶沥青在洒布过程中经常也会出现重叠问题,有时重叠过多或者重叠不上。这就要求沥青洒布车司机的操作水平必须过硬方能上岗。而且洒布碎石时对下一幅搭接处预留5cm左右,以便于进行纵向衔接。在起步和终止位置应铺工程纸,以准确进行横向衔接,洒布车经过后应及时取走工程纸。对接缝处出现的问题要及时修补。

沥青撒布量控制要每车进行标定。

2.4撒铺碎石时需要注意的问题

碎石的撒布要均匀,经常出现会有结块的裹附料堵塞出料口的现象,一旦发现要及时停车疏通。碎石的撒布要及时,距离沥青洒布车的距离控制在5—10米范围内,以保证足够的安全距离,碎石撒布后及时碾压,在沥青未冷却之前及时碾压,以保证石料与沥青的粘结性。碎石的撒布量控制在110%,待碾压完毕后用道路清扫车及时回收。

3.及时做好试验数据的采集与分析

3.1材料的检测应及时,不合格的坚决不能使用。严格进行现场检测和室内试验,包括粘度、路面外观、路面厚度、宽度、平整度等等。

3.2检测资料的管理与分析是工程质量建设的又一个方面,也是工程质量的实际记录。其中包括料场状况、施工日志和施工原始记录、检验资料的论定和反馈、工程质量的动态分析等等。

4.结束语

橡胶沥青碎石封层施工的关键是人员、机械、材料的合理配置。在施工过程中要善于总结,克服不良人为因素,注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理,只有加强管理,精心组织施工,才能铺筑出高质量、高水平的路面工程,创造优良工程。

【参考文献】

[1]公路沥青路面施工技术规范(JTGF40).

[2]公路工程质量检验评定标准(JTGF80).

[3]公路养护技术规范(JTJ073).

[4]公路工程石料试验规程(JTJ054).

[5]公路工程沥青及沥青混凝土试验规程(JTJ052).

[6]废轮胎胶粉改性沥青改性肌理研究·石油沥青.2007,21(6):21~27.

改性沥青同步碎石封层施工技术 篇4

1改性沥青同步同步碎石封层技术的特点

改性沥青同步同步碎石封层技术的主要工作原理是将碎石与改性沥青混合在一个容器中, 而将胶黏剂防止在另一个容器中, 并同时装载在一辆机车上, 工作时, 两辆容器同时打开, 控制好流速和车辆的行驶速度, 将两者很好的融合在一起。由于改性沥青的流动性, 能够将碎石更深入的与胶黏剂相结合, 同时胶黏剂又能完全的包裹碎石, 增加了胶黏的面积, 在后期车辆负载碾压后, 使碎石和胶黏剂之间的联系更加稳固。

1.1改性沥青同步碎石工艺的施工路面具有良好的防水性

由于碎石封层工艺中, 所用的原材料能够进行完美的融合, 碎石、 沥青和胶黏剂之间没有空隙, 坚硬的碎石和流动性较好的沥青、胶黏剂之间存在着反作用力较小的应力特征, 避免了日后道路的麻面和裂痕的出现, 因此此施工工艺的路面具有较好的防水性。

1.2改性沥青同步碎石工艺的施工路面具有良好的防滑性

与传统的道路建设不同, 在同步碎石封层施工后期, 是通过负载的车辆在路面上反复碾压成型的, 从而在路面的上方就会有很多细密的车轮印, 使路面的摩擦系数增大, 这对今后路面车辆的行驶安全无形中做了一层保障, 尤其在多雪天气的东北, 大量减少了因道路过滑引发的车辆安全事故。

1.3改性沥青同步碎石工艺的施工路面具有良好的耐磨性

从改性沥青同步碎石封层的施工原理中我们可以理解出, 碎石能够和胶黏剂完好的溶解在一起, 相互之间没有较大的孔隙, 避免路面出现裂纹;较完好的包裹又使碎石没有边边角角的暴露在道路上方; 这些都减少了路面与车辆之间的摩擦, 延长了车辆的使用寿命, 进而间接的增加了施工路面的耐磨性。

1.4改性沥青同步碎石工艺的施工路面具有节约工程成本的特点

从原材料上看, 同步碎石封层工艺使用的是废石碎石材料, 属于资源中的废物利用, 优化了资源配置, 而且碎石的成本并不高, 从而降低了成本。从机器设备上看, 只是应用了一辆机车卡就可以完成工作, 由于操作简单, 施工人员上较以往的路面施工来比, 也大大减少了很多。 在施工工艺上, 只是通过混合和碾压的程序。 总之, 从各个方面来看, 同步碎石封层工艺都大大降低的工程成本。

2经济效益分析

目前国内使用的封层技术常见同步碎石封层技术和稀浆封层技术, 所以我们从施工进度、成本及使用寿命等方面对同步碎石封层技术与稀浆封层作一一对比。

2.1施工进度

稀浆封层的施工对集料要求严格, 需经破乳、凝结、固化三个阶段, 稀浆封层技术在施工中, 往往受施工环境的影响, 同时稀浆封层使用的沥青必须是乳化沥青。 因此, 稀浆封层的施工质量受到许多因素的影响, 在实际操作中不易控制, 并且稀浆封层的路面需要在养护后才能开放交通。而同步碎石封层技术具有施工简单、质量易控制, 由于它只是单层封层技术, 只要将沥青和碎石的用量设定好, 即可大面积施工, 质量控制简单易行。 应用同步碎石封层技术进行施工, 一次成型, 施工中克服了各工序间的耽搁与等待等因素造成的时间浪费和质量隐患, 日施工可能可达到35000平方米。完成封层后, 即可使用胶轮压路机进行碾压, 由于同步碎石封层表面无沥青覆盖, 碾压后即可开放交通, 这种不间断交通的施工方式, 可很好的适应高等级公路和高速公路的施工不间断交通的要求。

2.2成本及使用寿命

同步碎石封层施工工艺在材料的选择上没有太大的等级要求, 在很多经典的施工案例中, 我们不难发现, 此施工工艺不仅操作简单, 还极大的减少了施工成本。 在一些有碎石的施工场所, 施工人员可以就地取材直接使用;在南方一些山区施工中, 施工人员也可以刨落些碎石进行道路的施工。 不仅减少了原材料的采购数量, 同时也减少了原材料运输过程中的人力和财力的浪费。而稀浆封层技术要求原材料有很多个等级组合而成, 不能够采用就地取材的方式。 经过细致的研究表明, 同步碎石封层工艺施工的路面较薄, 而稀浆封层工艺的施工路面达到同步碎石封层工艺的3倍之多。 经过国外的研究表明, 同步碎石封层工艺的使用寿命却是稀浆封层工艺的3倍之多。 因此, 无论是从短期还是从长期来看, 同步碎石封层工艺都极大的减少了施工成

3改性沥青同步碎石封层技术施工工艺

3.1改性沥青同步碎石封层施工的准备工作

对于同步碎石封层施工的准备工作就是对公路路面的清理, 必须要保证路面的清洁无尘埃。 清理完路面之后, 还要对路面的标线进行设置, 之后根据工程师的检查和监督, 对公路工程进行同步碎石封层的施工。 在施工时, 要保证当时的气温不高于10℃, 并且周围的风速也要适度, 不要在浓雾和下雨时进行施工。

3.2改性沥青同步碎石封层技术施工方案

(1) 在改性沥青同步碎石封层施工之前, 要保证路面清理完毕, 而且路面还不能出现尘埃和泥块。

(2) 选用技术性能先进的改性沥青同步碎石封层机并保持其良好的技术状态是保证沥青路面同步碎石封层质量和效率的前提和基础, 其中包括:结构合理的沥青喷洒装置, 保证对沥青喷洒量及均匀性进行精确调节与控制;先进合理的沥青控制系统;精确调节和控制碎石的撒布量及均匀性;沥青喷洒与碎石撒布要保持高度一致。

(3) 在施工的过程中, 要对改性沥青同步碎石封层机喷嘴的高度进行适当的调整, 而且必须要保证所喷出的沥青量能符合所规定的要求。

(4) 对于改性沥青同步碎石封层车的要求, 其速度必须要适宜, 能保证碎石和粘结料同速率的进行喷洒。

(5) 改性沥青同步碎石封层的施工进度。 在同步碎石封层的施工中, 对集料的要求是特别高的, 它必须要经过破乳、凝固和结晶这三个阶段。而且在施工中, 还会受到周围环境的影响, 但对于同步碎石封层技术, 它的施工非常简单、容易控制且质量高。

4结束语

改性沥青同步碎石封层工艺的应用范围十分广泛, 由于其施工道路具有防水性、耐磨性和节约成本等特点, 使得其无论是在沿海城市等质量要求较高的高速公路上, 还是在乡间小道上都得到了广泛的应用本, 为工程节约了能源的使用, 提高了道路施工的经济效益。

参考文献

[1]柳正华, 谈至明.旧水泥混凝土路面的碎石化技术综述[J].公路, 2005 (12) .

[2]张新荣, 焦生杰.同步碎石封层技术及设备[J].筑路机械与施工机械化, 2004 (11) .

沥青碎石同步封层施工监理控制 篇5

沥青碎石同步封层是在同一秒内同步洒布沥青和撒布骨料,使它们之间具有最大的表面裹覆强度。由于沥青结合料表面张力的作用,沥青沿石料表面爬升,可达石料高度的2/3,形成半月面,使石料被沥青裹覆的面积达到70%,保证了沥青与石料的粘合具有足够的强度。

7.3.14.1同步碎石封层的特点

具有极好的粗糙度和抗滑性能、抗车辙、抗磨耗、良好的裂缝密封和防水性等特点,能有效治愈路面龟网裂、掉颗、轻微波浪等病害;机械化施工,施工工艺简单、快捷,质量容易控制;进度快,成本低。

7.3.14.2同步碎石封层车

①具有设计合理的结合料喷洒装置,能对喷洒量及其均匀性进行精确调节与控制; ②具有准确、有效的沥青温度控制系统;

③具有能精确调节和控制碎石的撒布量及其均匀性的装置; ④能保证结合料喷洒与碎石撒布的一致性(同步)。⑤同步碎石封层车的标定

施工前,应对同步碎石封层车的计量系统、控温系统及碎石撒布控制系统等进行标定,通过试洒(撒),确定沥青洒布量和碎石撒布厚度、均匀度、宽度是否满足施工要求,经检查确认设备正常完好后方可投入使用。

7.3.14.3原材料质量控制 ⑴沥青粘结料

沥青碎石同步封层最常用的是90#和110#普通道路石油沥青,沥青粘结料应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF-2004)的相关规定和技术要求。并要求:

①与石料有良好的粘结强度(T0660 沥青与石料的低温粘结性试验); ②与石料有良好的配伍性(粘附性); ③较大的表面张力; ⑵碎石 ①碎石为经过反击(锤式)破碎加工而成,碎石要求洁净、干燥、无风化、无杂质,形状规正,并具有足够的强度和耐磨耗性的单级配集料。其中针片状石料在15%以下,不含杂质和石粉,粉尘含量不大于1%,压碎值小于20%。

②严格控制粉尘含量及含水量:当进场后的碎石粉尘含量高时,采用装载机配合吹风机进行除尘,与采取水洗风干或拌合楼加热搅拌除尘措施相比速度快,且节约成本;当碎石潮湿时,如果离施工时间较长,采用装载机进行翻晒处理,如果时间紧,可采用拌合楼加热除湿除尘,即时应用。

③应根据设计要求或试验段施工确定碎石的规格、级配和用量。7.3.14.4施工过程质量控制 ⑴施工气温条件

①沥青碎石封层宜选在干燥和炎热的夏季施工。施工时各工序必须紧密衔接,不得脱节,当天施工的路段必须当天完成。

②由于天气状况对沥青碎石封层的性能影响较大,禁止在出现大风、雨天和低温(路面温度低于10℃)天气施工。

③要密切关注气象信息,在雨后路面湿度大(75%)和雨前(一小时)不能保障碾压成型时,应当暂停施工。

⑵基层病害处理

施工前,应对基层顶面的松散、破损、裂缝等病害进行全面详细的调查和彻底处理,禁止在存在上述病害的路面上实施沥青碎石封层。

⑶基层清洁

①对基层顶面进行彻底清扫,清除一切松散材料、杂物及尘土,防止喷洒的沥青被粉尘包裹而形成隔离层,并应保持原路面层干燥。

②基面若有其他污染或杂物应进行冲洗或清扫,当用水冲洗时,应等水分蒸发表面完全干燥后才可进行沥青封层的施工。

③路缘石等两旁结构物或设施应采取覆盖措施,以防喷洒沥青时飞溅污染结构物。⑷试验路段

正式施工前应进行试验路段的铺筑: ①确定沥青温度、喷洒量,喷头高度; ②确定单位面积碎石撒布量:碎石应均匀满布在基面上,防止出现“缺料露油”现象;碎石用量为均匀、不重叠(用于半刚性基层的封层时,为满铺面积的60%~70%);计算单位面积上所需用石料的体积及质量;

③确定压路机行驶速度、压实遍数; ④确定接缝施工工艺;

⑤确定试验检测方法、偏差控制。⑸沥青碎石同步封层施工 ①沥青温度控制

沥青温度控制是非常重要的环节,沥青加热时温度应随时量测控制,对于普通道路石油沥青加热温度控制在165℃-170℃,不得超过170℃,防止温度过高导致沥青老化。沥青洒布温度易控制在155℃-170℃。

②沥青用量控制

沥青洒布量应符合设计要求或根据试验段确定。

沥青洒布时,要求沥青喷洒后应形成均匀、等厚度的沥青膜,防止因沥青不均匀导致石料的剥离、斑纹。沥青洒布形状规则,线形顺直。

③紧跟同步碎石封层车,随时掌握封层情况

同步碎石封层车洒(撒)布后,除在两幅搭接处预留10cm不撒石料外,碎石覆盖率应达到100%。

如因基层平整度较差、路面超高值较大、或机械故障等,对出现小的零星的沥青膜外露部分,应及时进行人工补料,尽量不出现碎石重叠、沥青膜外露现象。当沥青膜外露形成条宽时,应及时关闭喷油嘴和料门,检查喷油嘴的压力是否符合要求,料门是否被大粒径石料堵塞。

⑹胶轮压路机碾压

在碎石撒布的同时,应立即采用16吨以上胶轮压路机紧跟碾压。碾压时应保持2~3Km/h匀速行驶,应遵循先两边后中间、先慢后快的原则,碾压时每次轮迹重叠30cm,碾压遍数不少于5遍。碾压后,使集料之间嵌挤紧密,石料不得出现较多压碎现象。

⑹清扫浮动石料

碾压结束后,如仍出现较多浮动石料时,应在开放交通前将其扫除,防止浮动石料对已经粘着在位石料挫动、脱落。

⑺接缝处理 ①横向接缝。在封层起点前及前一车封层尾1.5m范围内,用与封层宽度同宽的铁板或油毛毡进行横铺,可以有效避免重复封层造成的横向接茬凹凸现象。

②纵向接缝。沥青同步封层车要求行车直顺,纵向搭接处沥青洒布重叠部分不得超过10cm,避免纵向条带状泛油及接茬处偏高现象。

⑻监理质量控制重点

①为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜,沥青的洒布温度应适当。②施工气温不应低于15℃,大风、浓雾或下雨天不得施工。

③通过调整喷嘴高度使得沥青膜厚度适宜和均匀(喷油嘴高度不同,则各个喷嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同,使得沥青膜厚度不同);

④碎石封层车应以调整好的行驶速度(此时石料和粘结料两者的撒布率应匹配)匀速行驶,不得随意改变;

⑤沥青与碎石洒布后,应立即进行人工修补或补撒(重点是起点、终点、纵向接缝以及过厚、过薄或不均匀处)。

⑥紧跟同步碎石封层车后边,及时把弹出摊铺宽度(即沥青洒布宽度)外的碎石扫归到摊铺宽度内(或加工挡板防止碎石弹出摊铺宽度);

⑦当同步碎石封层车上任何一种料用完时,应立即关闭所有材料输送的控制开关,查对材料剩余量,校核材料用量,添加材料后重新施工。必要时应重新调整系统参数。

7.3.14.5开放交通及初期养护

封层铺筑后,严禁施工车辆急刹车和掉头。应封闭交通,沥青封层的施工宜与下面层的施工紧密衔接,摊铺完下面层后再开放交通。

在成型后,对泛油部分,应薄撒、勤撒5-8mm的嵌缝料,并应扫匀。

沥青碎石封层施工结束后,必须通行交通时,应设专人控制行车,车速不得超过30Km/h,并保持车辆轮胎洁净,防止污染封层表面。

7.3.14.6质量检测 ⑴外观观察:

①沥青封层的沥青洒布应均匀,无漏洒和油层过厚现象。②封层的单粒径碎石撒布应均匀,不重不漏。⑵洒布量检测:

①总量检测:控制施工路段的总体洒布量,对碎石和沥青过磅称重,根据洒布路段的长度和宽度计算洒布面积,然后计算施工路段的总体洒布量。②单点检测。控制单点洒布量和均匀性,检验项目包括沥青用量、碎石用量、碎石覆盖面积等。

沥青碎石封层技术 篇6

一、改性乳化沥青同步碎石封层的定义

改性乳化沥青同步碎石封层是一种行之有效的沥青路面预防性养护技术, 是将符合一定要求的改性乳化沥青和碎石洒 (撒) 布在旧沥青路面上, 通过胶轮压路机及时碾压和通车自然碾压形成的一种沥青碎石磨耗层。其最主要的目的是:修复微小的路面病害, 防止水浸入基层, 防止裂缝等病害的蔓延, 延长路面的使用寿命。

二、实验研究

2012年9月, 云南省公科院将《改性乳化沥青同步碎石封层技术研究应用》作为科研课题在德宏芒市进行, 成立了科研课题小组, 专题进行研究, 通过大量的室内试验, 选取美德维实伟克 (MWV) AA 63D、阿克苏诺贝尔E-4819和镇江金阳JY-R1三种乳化剂和昆仑牌70#沥青、东海90#沥青两种基质沥青配制乳化沥青。通过对比三种乳化剂配制的乳化沥青性能, 得出了美德维实伟克 (MWV) AA 63D乳化剂配制的乳化沥青性能最优, 适合用于本试验路。该乳化剂配套的改性胶乳为SBR1468胶乳。试验还得出乳化剂最佳用量为0.4%, 胶乳掺量为3%。

石料选用芒市回贤石场的石灰岩石料, 该石料与试验室配制的乳化沥青粘附性良好, 试验后沥青裹附面积远远高于规范要求。集料检测结果如表

实验还采用室内试验确定法确定了100%碎石撒布量约为8.36kg/m2, 乳化沥青洒布量约为1.8 kg/m2。抽查现场铺筑的同步碎石封层, 第一次抽查省道S320的K52+200~K52+500, 得乳化沥青洒布量为1.6 kg/m2, 碎石洒布量为8.17 kg/m2;第二次抽查国道G320线K3545~K3549路段, 得乳化沥青洒布量为1.8 kg/m2, 碎石洒布量为7.96 kg/m2。

三、原路面病害处治

路面病害采用的处治方法为:对于大于2mm的裂缝进行先扩缝, 再用沥青砂浆灌缝;对于路面沉陷、网裂和坑槽采用铣刨路基路面, 再重新铺筑水泥稳定碎石基层和沥青混凝土面层或沥青贯入式路面。

四、施工工艺

(1) 路况调查及病害处理→ (2) 测量放样→ (3) 材料准备和设定施工参数→ (4) 同步撒布改性乳化沥青及碎石→ (5) 碾压→ (6) 养生→ (7) 浮料收集→ (8) 检测→ (9) 开放交通。

五、改性乳化沥青同步碎石封层对路面性能提升对比分析

通过道路综合检测车、横向力系数车及渗水试验仪等设备对试验路段施工前原路面和同步碎石封层施工后路面进行检测, 下表为实验路面渗水测试结果:

试验路各种情况下路面的渗水系数 (ml/min)

实验证明改性乳化沥青同步碎石封层施工不仅有效的修复了该路段路面的裂缝、提高了路面的抗滑性、防水性, 而且有效的处理了路面病害, 消除了前期处理的坑槽、松散等病害再次损坏的可能, 很好的起到了预防性养护, 同时为该地区实施预防性养护积累了宝贵的经验。

结束语

通过对改性乳化沥青同步碎石封层原材料进行分析, 对改性乳化沥青同步碎石封层进行了试验, 确定了改性乳化沥青的用量, 同时结合工程阐述了改性乳化沥青同步碎石封层技术施工工艺, 结果说明改性乳化沥青同步碎石封层技术节约养护成本, 降低工程造价, 提高工作效率, 施工完成后即可通车, 缩短封闭交通时间, 提高公路的运输效益。

参考文献

[1]孙行营.改性乳化沥青同步碎石封层技术在沥青混凝土路面预防性养护中的应用[J].公路, 2013, (10) :219-223.

[2]刘发伟.浅谈改性乳化沥青同步碎石封层的应用[J].价值工程, 2014, (25) :128-129.

沥青碎石封层技术 篇7

某高速公路施工标段全线路面工程根据里程长度共划分为4个合同段, 论文所选取的合同段为第二合同段, 路线起迄桩号为主线K72+000-K121+300。主线路面为沥青混凝土结构, 路面结构为:4cm AC-13C改性沥青混凝土表面层+6cm AC-20C改性沥青混凝土中面层+8cm AC-25C沥青混凝土下面层+1cm同步沥青碎石封层+透层+35cm5%水泥稳定碎石基层+17cm4%水泥稳定碎石底基层+20cm级配碎石垫层。连线路面为水泥混凝土结构。其中沥青同步碎石封层采用专用同步碎石封层车摊铺、轻型轮胎压路机碾压成型的机械化自动化施工工艺。

2 沥青同步碎石封层的施工技术

2.1 施工准备

施工前, 对已喷洒透层的基层顶面进行检查, 有破损的地方应进行修补;若有其他污染或杂物应清洁干净, 只能在干燥洁净的基层顶面进行沥青同步碎石封层的施工。按规范要求准备好道路石油沥青, 使用的9.5-13.2mm碎石, 碎石应具有良好的颗粒形状、洁净、干燥、无风化、无杂质。

2.2 洒布沥青及碎石

沥青同步碎石封层进行洒 (撒) 布时, 严格控制洒 (撒) 布宽度和洒 (撒) 布速度, 洒布达到均匀性, 洒布速度宜控制在5-8km/h, 洒布宽度不宜大于3.5m。石料和沥青两者的撒布率必须匹配, 并通过调喷嘴高度使得沥青膜厚度适宜和均匀。沥青洒布量的参数设定应使洒布量控制在设定值, 误差控制在4-5%以内, 控制好沥青的温度, 保证沥青雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜, 必须保证沥青同步碎石封层沥青洒布温度在160℃以上。

在压路机准备就绪后, 开始进行同步碎石封层施工。在喷洒起始点铺设油毛毡, 除了解决同步碎石封层车起始洒布的不均匀, 还可以保证接缝呈一直线。随时监视沥青喷洒情况, 确保所有的喷嘴正确喷洒, 发现喷嘴堵塞、不平衡或沥青温度不在正常范围内, 及时停车校正。

对于接缝的处理, 在施工缝及构造两端的连接处操作应仔细, 接缝应平顺、紧密。从美学和使用寿命角度出发, 在同步碎石封层的起始点和终点设置横向接缝, 可以在接缝的地方铺设油毛毡, 实现无缝连接, 但要确保在整个洒布范围内洒布量恒定, 且不能出现洒布重叠。在施工初始前的前后两车喷洒时产生的接缝应变、搭接良好。横缝采用对接法处理方式, 在每段接缝处, 用铁板或油毡纸横铺在本段起洒点前及终点后, 其长度宜为1-1.5m。纵向接缝不能设置在车道中央, 这会使外观变差, 显其紊乱。纵向接缝数量要降到最低, 尽可能设置在车道分界线的位置。操作人员技术要熟练, 特别注意纵向接缝处的沥青喷洒, 纵向接缝的宽度一般在50-100mm。施工下一幅时, 封层左侧石料的洒布应与上一幅右侧的石料对齐, 保证纵缝对接良好。

碎石洒布要均匀, 碎石洒布过多, 容易造成镶嵌效果差, 不经济, 还会增加额外的清扫量;碎石洒布过少, 路面能明显看到沥青, 而且碎石不能嵌入沥青到一定的深度, 碎石容易脱落。碎石以不黏附压路机的轮胎为最佳。按照设计撒布量撒布碎石, 但轮胎还会黏附碎石, 说明沥青洒布量过大, 碎石会在压路机作用下翻转, 或碎石过湿。碎石撒布过少或漏撒的区域必须人工用耙补撒, 拖耙非常适合于初压后, 碎石撒布不均匀的情况下。松散的碎石, 或过多的碎石, 会影响同步碎石封层的质量。同步碎石封层过程中, 通常会多撒布碎石, 然后扫除。控制碎石撒布量不能超出设计值的10%, 停车和转弯的地方可以适当增加碎石撒布量, 像嵌入式封层那样减少碎石掉粒。多撒布碎石, 会增加清扫量, 未被扫除的碎石会增加破坏挡风玻璃的概率也增加。过多的碎石也会使镶嵌质量变差, 影响同步碎石封层的质量。

2.3 碾压

为了使集料与沥青之间得到很好的嵌挤, 压路机的的碾压至关重要。碾压时间应该在沥青变冷或太黏之前进行, 在常温下施工, 石料撒布完成后, 立即进行碾压, 碾压时间一般为洒布结束后5-30min内进行, 具体时间需要根据现场实际情况进行适当调整。采用轻型轮胎压路机压路机稳压一、二遍, 将单料径碎石嵌入沥青层中, 封层沥青向上挤出, 要求挤出的封层沥青大体上达到集料的1/3-1/2的高度, 且集料嵌挤良好, 同时避免出现集料被压坏的现象。控制碾压速度为5-8km/h, 不必进行过多的碾压。

2.4 封层后清扫

清扫是要扫除路面多余的碎石。及时清扫, 可以减少碎石破坏车辆挡风玻璃的概率。清扫必须小心进行, 因为它本身也会让碎石脱落。不能在压实完成后马上进行清扫, 因为沥青没有完全凝固, 和碎石及基层之间的黏结强度还不高, 容易把碎石扫脱落。

清扫的最佳时机取决于沥青黏结碎石的程度。晚上温度降低时进行清扫, 沥青、碎石的黏结强度已经足够。一般每条车道清扫三次, 视地面情况而定, 将碎石清扫到路边即可。清扫应该由车道中间向两侧进行, 过后清扫可以在碎石封层完成后几天内进行。在清扫后用压路机进行碾压, 将所有活动的碎石压入沥青层。

2.5 同步碎石封层质量控制与检测

2.5.1 沥青洒布量和均匀性控制

在实际施工过程中, 沥青的洒布量可能会受到施工机械、操作技能的影响, 沥青的洒布量和设计值相差较大, 同时也可能洒布不均匀, 为保证施工质量, 在施工进行过程中, 定量检测沥青洒布质量, 具体方法可事先在需测定沥青洒布量的段落人工紧贴施工面层放置确定面积的牛皮纸或编织袋, 在同一段面洒布车通过的两侧和中央共设置三处, 并用小钉进行固定, 不能让车轮碾压牛皮纸, 待沥青洒布车通过之后, 称量计算牛皮纸和沥青的质量, 算出沥青洒布量, 与设计值比较, 作出相应的调整, 同时对比同一段面的三个不同位置的沥青洒布量, 看其是否洒布均匀, 如果不均匀, 应进行调试。

2.5.2 碎石撒布量和均匀性控制

碎石撒布量和均匀性检测与对沥青洒布量和均匀性的检测方法相类似, 都是能定量的去检测, 不过碎石的均匀性还受碎石形状、粒径组合的影响, 如果碎石粒径为单一粒径, 扁平细长颗粒含量较少, 则撒布能更均匀;否则, 如果粒粗细差别太大, 石料撒布时容易发生离析, 导致撒布不均匀。

2.5.3 同步碎石下封层黏结性能检测

同步碎石下封层能增强基层和面层之间的黏结效果。碎石与沥青黏结效果对加铺同步碎石下封层的路面结构整体性能有着很大影响, 可以通过检测碎石与沥青的黏结力来评定黏结性能。具体通过在同步碎石下封层上铺筑沥青下面层后钻芯, 取芯样时钻透面层, 采用拉拔仪做现场拉拔试验。

2.5.4 同步碎石下封层厚度检测

为便于质量控制, 厚度检测在铺筑8cm沥青下面层后进行, 以满足沥青同步碎石封层+8cm沥青混凝土下面层达9cm。

3 结语

沥青同步碎石封层具有良好的防水效果, 提高防水层的高温抗剪强度, 改善了防水层的低温抗裂性与延缓反射裂缝的能力, 对保护基层免受冲刷破坏和沥青面层早期损坏具有非常现实的重要意义。同步碎石封层技术简单、迅速, 提高工作效率;可以节省材料、设备成本, 降低工程造价, 性价比高, 由于同步碎石封层设备的高精确度, 使劳动强度大大降低。因此, 采用同步碎石封层技术和改性沥青相结合, 能大大提高沥青路面的施工质量和防水密水、抗裂性能, 有十分重要的推广意义。

摘要:本文主要结合某高速公路施工案例, 对该工程项目中的路面施工技术做了分析, 主要针对沥青同步碎石封层的主要施工内容做了探讨和阐述。

关键词:高速公路,沥青同步碎石封层,施工技术

参考文献

[1]蒋小芹.成都二绕高速公路西段热沥青同步碎石封层施工[J].建材与装饰, 2014 (12) .

[2]张小伟.沥青同步碎石封层施工工艺质量控制[J].山西建筑, 2014 (7) .

沥青碎石封层技术 篇8

针对低等级公路的改造普遍存在的资金短缺问题, 在对基层进行补强的基层上, 去选择一种既能适应低等级公路现阶段改造的低造价需求, 又要为适应今后交通量的增加和经济的发展, 在其上铺设更高等级路面结构层奠定了良好基础的一种路面形式。对于这一要求与原则, 结合我国当前经济发展水平和交通需求的状况, 国内外的研究结论及工程实践表明, 对于水泥路面特别是低等级公路水泥路面的改造, 最根本的办法是将原刚性路面变为柔性基础, 并经过特殊处理后, 在其上铺设符合当地交通需求的柔性面层。因为这不仅提高了行车舒适性、消除了反射裂缝, 更推进了低等级公路柔性化、黑色化的建设进程。为此, 本文将介绍在我国刚刚起步的沥青碎石封层技术, 未尝不是今后低等级柔性路面的结构形式的一种选择。

1 沥青碎石封层的强度构成

所谓沥青碎石封层, 就是使用粒径严格单一的石料, 与有较大粘结度和稳定性的结合料利用同步碎石封层车洒布在稳定基层上, 并碾压而形成的路面[1,2]。作为低等级道路的面层, 为了更好地满足强度要求, 通常采用二层式或三层式, 各层石料应互相搭配以能产生嵌挤作用, 通常遵循下粗上细的原则。为此, 其路面的强度形成原理是以矿质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主, 沥青结合料的粘结作用为辅而构成的, 有较大的荷载分布能力, 在柔性路面的整体强度中, 它可以起较重要的作用, 其结构是以较粗的、颗粒尺寸均匀的矿料构成骨架, 沥青结合料填充其空隙, 并把石料紧密包裹, 它的主要功能是把矿料结成一个相对稳定的整体, 结构强度受温度影响较小。

2 沥青碎石封层技术的优越性

沥青碎石封层既能够用于道路养护, 又可以用于道路重建, 无论是高速公路还是普通公路都可以使用此项养护技术。在法国95%以上的公路均采用沥青碎石封层进行路面养护, 在交通量较小的乡村道路及一些场院区道路上直接用碎石封层做路面, 使用效果良好。法国之所以能够实现100%的黑色路面, 有40%以上的路面就是直接采用沥青碎石封层作为路面使用。采用沥青碎石封层技术进行道路养护或作为低等级道路的柔性面层, 与传统的加铺与养护方法相比, 体现出以下技术经济优越性[1,2]:

(1) 克服了一般水泥路面罩柔性面层的反射裂纹等问题。由于采取碎石化技术对原有路面进行破碎后变为柔性基层, 这不仅有效地减少混凝土板的有效尺寸, 而且充分降低水泥混凝土板接缝、裂缝处在荷载、温度、湿度变化时的位移, 从而消除反射裂缝的发生。沥青碎石封层实质是靠一定厚度沥青膜 (1~2mm) 粘结的超薄沥青碎石表面处治层, 其整体力学特征是柔性的, 能增加路面抗裂性能、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能, 作为低等级道路的面层, 不仅延长了公路的使用了寿命, 提供了安全舒适的行车环境。若使用聚合物改性粘结料效果更佳。

(2) 提高了行车的舒适性。由于原有水泥路面大多到了或接近其使用寿命, 而且出现不同程度断板、错板、裂缝等结构性破坏, 严重影响了正常的交通运输。采取沥青碎石封层技术后, 路面平整, 提高了路面使用功能。

(3) 沥青碎石封层是低能量沥青结合料顺利渗入基层表面微裂缝的技术, 起着很好的封缝作用。

(4) 沥青碎石封层技术处理后的柔性路面摩擦系数大, 防滑性能好, 平整度好。

(5) 沥青碎石封层应用于道路养护时, 通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的施工方法, 可以有效治愈深达10cm以上的车辙、沉陷等病害, 这是其他养护方法无法比拟的。

(6) 沥青碎石封层作为低等级公路的过渡型路面, 特别是推进低等级公路柔性化、黑色化进程, 可以缓解公路建设资金严重不足的矛盾。

(7) 沥青碎石封层工序简单、施工速度快, 可即时限速开放交通[3]。

(8) 其强度主要来自于原刚性路面破碎后石料的嵌锁力。高温下由于沥青软化而产生的变形影响较小, 因而路面的高温稳定性好。

(9) 无论用于道路养护还是作为过渡型路面, 沥青碎石封层的性能价格比明显优于其他柔性路面结构, 因而降低了工程成本, 具有良好的经济效益。

(10) 与一般的水泥路面罩柔性面层不同, 将水泥路面真正的变为柔性基层, 相当于就地再生, 并在此之上设计研究适宜低等级公路情况的沥青碎石封层的典型结构, 克服了一般水泥路面罩柔性面层的缺点, 降低了养护成本。同时采用沥青碎石封层新型路面结构, 不但成本较低, 并为今后随着交通量的增加和经济的发展, 需要在此之上修筑更高等级的路面打下基础。

(11) 该技术有利于环保, 是变水泥混凝土的废弃为综合利用, 并且使公路的路基强度更高, 质量更加稳定。因为碎石化技术利用了原有水泥混凝土路面作为再生基层使用, 而且施工工期短, 既降低了维修成本, 又做到了就地取材和旧水泥混凝土路面的再生综合利用。

3 沥青碎石封层技术在我国的应用前景

目前, 沥青碎石封层技术在我国辽宁省、湖南省等地的高速公路下封层及国道、省道的建设中已经得到大量应用。由于这项技术优越的性能, 许多公路建设部门对它产生了浓厚的兴趣, 但总的来说, 由于这项技术在我国才刚刚开始得到应用, 许多施工工艺还没有完全掌握, 更缺乏施工经验, 在施工材料的研究上还处于空白, 在施工设备———同步碎石封层车的研究上也刚刚开始, 还有许多理论上和应用上的问题没有掌握。与其他技术如稀浆封层技术、表面处治相比, 沥青碎石封层技术具有较强的防水性, 极高的防滑性, 更具有处理路面裂缝的良好性能, 这非常适合我国南方地方降水多、雨季长的气候特点。我国区域辽阔, 公路状况差异大, 而同步碎石封层技术既适用于高等级公路, 也适用于普通城市公路、乡村公路等, 而且不受各种不同的气候、交通能力等因素的影响。另外, 沥青碎石封层技术是一种能耗较低的路面改造和养护技术, 即不需要花很大的投资就可以覆盖较大的使用区域, 这也是该项技术得以迅速发展的基础, 对于尚处于发展阶段的中国来说是非常适合的。沥青表面处理和石屑封层在我国已经有多年的应用历史, 曾经是我国沥青路面的主要类型之一。但是由于材料品质差、施工设备落后等原因, 其使用效果和寿命不够理想, 特别是随着高速公路的大规模建设, 沥青表面处理和石屑封层已成为“低水平”筑路技术的代名词。与我国的表面处理和石屑封层不同, 沥青碎石封层技术在国外被广泛应用于除大交通量高速公路之外的道路上。究其原因, 这主要是由沥青碎石封层的特点决定的, 正是由于沥青碎石封层技术有很多其他技术无法比拟的优越性, 因而在国外得到了广泛的应用。

结合我国的国情, 至2007年底, 我国公路通车总里程达到357.3万km。其中, 除了5.36万km高速公路外, 绝大部分是普通的一、二级公路和三、四级公路, 它们是构成我国交通运输网络的主体[1,2]。而普通公路的建设、预防性养护和改建工程, 均可使用沥青碎石封层技术。沥青碎石封层技术在我国最适于以下条件时使用:

(1) 低等级、轻交通量道路的建设, 可在简单处理过的基层 (如石灰土、天然砂砾) 上直接铺设双层沥青碎石封层作为路面。这样的路面结构形式, 一方面可以大幅度降低筑路成本, 有效缓解公路建设资金紧缺问题;另一方面, 可以迅速增加我国公路网的覆盖范围, 有利于“乡乡通油路, 村村通公路”目标的尽早实现, 对于经济发展相对落后的低等级和中西部地区有特别重要的意义。

(2) 普通公路沥青路面的预防性养护。沥青碎石封层可以修复路面的轻度裂缝和松散, 可以延缓路面老化, 缓解路面水损害, 增强路面抗滑性能, 是一种经济、有效的沥青路面预防性养护方法。

(3) 新建公路沥青路面的表面磨耗层。沥青碎石封层技术的施工设备单一, 施工工艺简便, 无需复杂的混合料设计, 材料生产方面也没有任何困难。

(4) 低等级刚性路面改柔性路面的面层。对于破坏严重的水泥混凝土路面, 可以采取碎石化技术完全破碎后作为柔性基层, 然后在经过特殊处理后的基层上, 直接加铺沥青碎石封层, 实现低等级路面, 特别是低等级水泥混凝土路面刚改柔技术, 推进低等级道路黑色化进程。

4 结语

通过前文的分析, 沥青碎石封层技术由于其技术经济优越性, 许多公路建设部门对它产生了浓厚的兴趣, 但总的来说, 由于这项技术在我国还很不成熟, 许多理论上和应用上的问题如施工工艺、机械设备和材料研究都没有充分掌握。虽然沥青碎石封层技术在我国低等级水泥路面改造中有广阔的应用前景, 而且具有巨大的社会经济效益, 但是在具体实施的过程中, 应结合工程所在地的地理、经济和交通条件, 加强理论研究, 注重工程实践经验总结, 使该技术日渐成熟并为我道路行业所用, 发挥其最大潜力。

摘要:针对低等级公路改造过程中的路面结构形式选择问题, 重点阐述了沥青碎石封层技术的技术经济优越性和在我国广阔的应用前景, 但应加强相关理论技术研究, 使其优越性得到最大程度的发挥。

关键词:低等级公路,沥青碎石封层技术,优越性,应用前景

参考文献

[1]张登良.沥青路面工程手册[M].北京:人民交通出版社, 2003.

[2]严家伋.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社, 2004.

沥青碎石封层技术 篇9

1 同步碎石封层技术的工作原理及其技术特点

同步碎石封层技术的工作原理是:利用专门的施工设备 (同步碎石封层机) 将高温的沥青与均匀集料同时喷洒在路面上, 并且保证沥青与集料在最短的时间内完成相互结合, 最终在外荷载的作用下不断形成强度。结合的同时, 我们可以看到, 结合温度在130℃以上, 具有足够的粘结性。与此同时, 由于沥青流体的表面张力, 使热沥青可以沿集料表面向上爬升, 并最终在集料的表面形成一个半球面, 使集料被沥青覆盖的面积达68%, 这样一来就保证了沥青与集料有足够的结合强度。同步碎石封层技术的实施可保证沥青结合料与路面骨料间非常好的结合性。为此, 进一步提高沥青与集料的粘附性、增加集料覆盖的表面积, 是该项技术的关键。

沥青路面经过同步碎石封层技术的处理后, 便具有良好的抗滑性能以及防渗水性能, 能够有效地治愈路面的贫油, 掉粒以及轻微网裂和车辙沉陷等损伤。同步碎石封层技术的应用可以借助一定厚度 (一般为0.2cm) 的沥青膜, 形成粘结碎石的超薄沥青碎石表面层, 能够有效加强路面的抗裂性能, 可以防治路面的龟裂以及网裂和减少半刚性基层反射裂缝, 综合提高路面抗水的损坏能力, 用于普通道路的养护可以显著延长路面的使用寿命。在施工方法上, 若采用两层摊铺不同粒径集料的施工方法, 同步碎石封层技术可以直接作为交通流量相对较小的道路以及低等级公路的路面面层。该技术工序简单、施工速度非常快, 可即时限速 (25km/h) 开放交通, 待1.5h后可完全开放交通。

2 沥青路面养护中同步碎石封层施工控制技术分析

2.1 沥青路面养护施工前期准备阶段分析

在该阶段, 主要是挖补坑槽, 要处理原路面的拥包和油包以及沉陷等损伤;施工的时候气温应最好在20℃以上, 地表温度应在25℃以上, 同时应尽保证施工的完成后48h内无明显的降雨, 风力也应该小于4级。施工时应保证原路面无附着物和杂物等, 在清扫路面完成后, 应及时用风机进行路面的除尘, 异变保证路面的干净和干燥。对于温度的控制, 改性沥青应加热到180℃左右, 普通沥青应加热到165℃左右。沥青洒布时的温度保持在170摄氏度左右。

2.2 施工中沥青结合料用量分析

在该阶段, 沥青结合料的洒布量应及时根据撤铺石料大小以及原路面情况、路面的通荷载状况具体分析。沥青的洒布量必须能够保证沥青液体有足够的表面张力, 使其能延石料表面向上爬升至石料高度, 并且使石料与沥青的覆盖面积达到70%以上, 这样才能保证粘结强度。

路面沥青的平均洒布量以1.0kg/m2~1.5kg/m2为宜。当路面使用6mm~9mm的石料时, 沥青的洒布量为0.9kg/m2~1.1kg/m2;使用9mm~14mm的石料时, 沥青的洒布量为1.0kg/m2~1.3kg/m2;当使用11mm~16mm石料时, 沥青的洒布量为1.3~1.7kg/m2。同时需要注意的是:如果原路面存在大面积的泛油现象, 沥青洒布量应减少0.2kg/m2左右;当原路面存在严重的贫油或龟裂老化时, 应增加0.2kg/m2左右。对于交通荷载量偏大路段, 应该减少0.2kg/m2;当遇到荷载量偏小路段, 应及时增加洒布量0.2kg/m2左右、施工度偏低时也应该增加0.1kg/m2。

2.3 施工中洒铺区域和撤布量的分析

该阶段应该对撤铺区域进行交通管制, 严禁车辆及行人入内。与此同时, 在沥青洒布过程中, 喷道路的两侧必须要挂挡板以防止沥青的飞散, 同时也要喷洒路面左右各10cm左右的沥青量, 以防止影晌石料的粘附效果。

为了一方面更好地避免石料撤布量过少, 造成石料班盖不够而形成的沥青粘结料被太阳紫外线照射老化, 另一方面避免石料布量过多, 造成石料脱落浪费, 经我们对部分城市以及地方道路养护工作过程的总结, 认为石料的撤布量应遵循以下标准:首先是石料撒布量应控制在8m2/km2~14m3/km2, 其次是当石料粒径较小时, 石料撤布量也相应较少, 石料粒径较大时, 石料撒布量相应较多多。最后是当温度较低时, 石料的撒布量较多, 当温度较高时, 石料撤布量相应地较少。在此过程中, 石料撤布量必须均匀, 以便在沥青薄膜上形成一层为宜。

除此以外, 我们还要注意人工补撒石料工作, 对于石料撒布不均匀的地方, 必须要通过人工处理的方式来保证让石料的单撤均匀, 特别是石料没有撤到的地方, 要及时用人工补料的方式给与补撤。

2.4 施工中碾压和接缝的衔接分析

在此阶段, 初次辗压应该使用8t左右钢轮压路机快速碾压一遍, 以便保证石料与沥青的充分结合。第一次碾压粘附的时间最好不要超过石料撤布后10s, 终压应该用28t的胶轮揉压2~3遍。对于路面接缝的衔接, 应该准备lm宽、6m长、2mm厚的钢板搭接横缝, 以避免施工过程中重复洒油和重复洒料的情况出现, 同时也要避免影响平整度和油包出现。对于纵缝的处理, 应该要求施工方必须配备3名技术精湛的驾驶员, 以便保证行车的直顺。对于接缝沥青重盛部分不得超过12cm, 避免泛油。

2.5 其他后期养护分析

应该即时限速15km/h~25km/h开放交通, 1.5h后可完全开放交通。在洒布完成后, 2天内必须及时清理路面表层未粘结的多余石料, 这样才能避免影响粘结好石料的力学性能被破坏和安全事故的发生。在路面洒铺完成后, 应该视碾压情况来安排专人指挥交通。

3 结语

综上所述, 同步碎石封层技术是当前预防性养护以及和修复性养护较好的一种手段, 作为等级道路新一代养护技术, 以其持久的防水性, 高度的防滑性、良好的经济性等优点有效防止路面病害的进一步扩展, 延长了路面的使用寿命, 提高了路面的服务功能, 应加以推广应用。

摘要:研究同步碎石封层技术在沥青路面养护中的应用, 对于降低道路的维修养护成本来说, 具有十分重要的经济意义。本文主要对沥青路面养护中的同步碎石封层技术的应用做了探讨。

关键词:沥青路面,同步碎石封层,应用

参考文献

[1]孙见林, 刘晓亮.同步碎石封层技术在道路养护中的应用[J].工程机械与维修, 2008 (5) .

[2]黄颂昌, 徐剑.我国沥青路面养护技术现状与发展展望[J].公路交通科技, 2007 (9) .

沥青碎石封层技术 篇10

本路线起点位于兰州岸门村 (G213线K30+380) , 经前岭、木场沟、大岭、陈井、柏林子、三条岘到达刘家峡镇, 全长42.115公里。本次设计为其中的组成路段, 路线为利用旧线路, 本次设计里程为21公里 (改性乳化沥青碎石封层) 。

本设计按照交通部颁《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003) 和《公路路线设计规范》 (JTG D20-2003) 之二级公路标准。计算行车速度为60公里/小时, 路基宽度12米, 路面宽11.4米, 两侧各30cm砼护肩。2003年建成通车, 原路面结构层为3cm AC-13沥青砼上面层+4cm AM-16沥青碎石下面层+22cm水泥稳定砂砾基层+20水泥稳定底基层。由于近年来, 交通量增长快, 大型载货车辆剧增, 使造成路面破损较大, 沉陷、龟网裂等病害的重要原因, 但路面平整度相对较好, 为了充分体现预防性养护, 因此对该段列入2012年养护维修工程, 采用改性乳化沥青碎石封层, 其中K30+600-K44+000段路线平均纵坡为3.5%, 采用8~10mm单一粒径石料, 设计厚度1cm, K44+000-K51+600段路面平均纵坡为5.7%, 采用10~14mm单一粒径石料, 设计厚度为1.5cm, 其主要的工程数量如下:

8~10mm改性乳化沥青碎石封层:134000平方米/13.4公里;

10~14mm改性乳化沥青碎石封层:76000平方米/7.6公里;

沉陷处治:20328.5平方米;

纵横向裂缝处治:55454米;

公路标线:7560平方米/21公里。

2 设计方案

对路面平整度相对较好, 但路面病害较多的路段实施改性乳化沥青碎石封层, 同时2010年实施的碎石封层项目分段较多, 有的段落之间距离很近, 造成路面整体外观不统一, 本次对上述距离较小的段落也实施碎石封层, 将各碎石封层段落连接起来, 使路面外观整体协调一致。

2.1 路面结构

G213线兰刘路K30+600-K44+000段路线平均纵坡为3.5%, 采用8-10mm单一粒径石料, 设计厚度1cm, K44+000-K51+600段路面平均纵坡为5.7%, 采用10~14mm单一粒径石料, 设计厚度为1.5cm, 根据以往施工经验, 路面边缘部分通行车辆少, 碎石封层难以压稳成型, 所以本次设计铺筑宽度为10m, 两边各预留0.7m, 不进行封层处理。

2.2 病害的处治方式及结构

2.2.1 沉陷及车辙处治

(1) G213线兰刘路沉陷处治对1-4cm沉陷铣刨拉毛后3cm后铺筑3cm AC-13沥青砼上面层+4cm AM-16沥青碎石下面层, 大于4cm小于10cm的沉陷铣刨拉毛3cm后铺筑ATB-25密级配沥青碎石下面层+3cm AC-13沥青砼上面层;

(2) G213线临合路沉陷、车辙处治对1-3cm沉陷铣刨拉毛 (保证铣刨后深度4cm) 后, 铺筑4cm AC-13沥青砼面层;沉陷、车辙处治对大于3cm小于10cm的铺筑ATB-25密级配沥青碎石下面层+4cm AC-13沥青砼上面层。

2.2.2 纵、横向裂缝处治

切割机切缝后沥青胶灌缝。开槽的尺寸选择深1.5~3cm, 宽1-2cm, 按照深度宽度比不超过2:1的原则确定开槽尺寸, 预先调节好开槽机开槽深度, 然后进行开槽作业。作业时, 根据裂缝宽度, 及时调节开槽尺寸。用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清除, 保证槽口新鲜、干净、干燥。

3 技术要求及施工质量控制

《公路养护技术规范》 (JTG Hl0-2009)

《公路沥青路面设计规范》 (JTG D50-2006)

《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004)

《公路路面基层施工技术规范》 (JTJ 034-2000)

《公路养护安全作业规程》 (JTG H30-2004)

《公路交通标志和标线设置规范》 (JTG D82-2009)

《甘肃省国省道干线公路沥青碎石封层施工技术指导意见》

《甘肃省普通干线公路养护维修工程管理办法》

改性乳化沥青碎石封层:

1) 沥青材料标号和用量

碎石封层所采用的沥青标号和数量, 应符合《公路沥青路面施工技术规范》及《甘肃省国省道干线公路沥青碎石封层施工技术指导意见》的规定。为提高改性沥青的高温稳定性, 选用改性乳化沥青。

2) 碎石材料规格和用量

沥青碎石同步封层所采用的石料质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》及《甘肃省国省道干线公路沥青碎石封层施工技术指导意见》的规定。

碎石应选用8~10mm、10~14mm的单一粒径石料两种, 集料粒径间距小, 大小比较均匀, 应洁净、干燥、无风化、无杂质, 并具有足够的强度、耐磨性和良好的颗粒形状, 采购碎石应特别注意小于0.075mm颗粒含量不大于1%。

3) 施工机械

应采用同步碎石封层机进行施工, 以保证沥青及碎石洒布的均匀性。碾压时采用15~20T胶轮压路机, 严禁采用钢轮压路机。

4) 施工工艺

(1) 原路病害处理:施工前, 应对路面沉陷、车辙、龟网裂、纵横向裂缝等病害进行详细调查和处理;

(2) 清理原路面, 应平整、干燥、整洁, 不得有粉尘、杂物或油污;

(3) 喷洒改性沥青及摊铺单粒径碎石;

(4) 碾压:撒铺石料后 (不必等全路段全部撒完) , 应立即用胶轮压路机进行碾压, 碾压应从路边逐渐移至路中心, 然后再从另一边开始移向路中心, 每次轮迹的重叠宽度应为30cm, 碾压3~4遍, 压路机行驶速度开始不宜超过2km/h, 以后可适当增加。

4 结束语

改性乳化沥青碎石封层时, 每个施工作业段应根据所备石料数量及沥青的喷洒面积确定。施工时各工序必须紧密衔接, 不得脱节。宜在干燥或较热的季节施工, 并应避开雨季及低温季节, 以便保证热熔改性沥青碎石封层与路面的粘结。这施工过程中, 也必须对设备进行标定和调试, 特别要调整喷油嘴的角度和高度, 以确保沥青膜的厚度符合要求。对部分撒铺不均匀的路段, 缺料时应及时进行人工找补, 石料集中时, 应好多余石料清除。施工现场要设专人负责管理交通, 对半幅施工半幅通车的路段, 在作业现场两端300~500m处设置醒目的安全标志, 限制车速。碾压结束后即可开放交通, 通车初期应设专人指挥交通或设置施工标志控制行车, 成型前行车速度不宜超过20km/h。

摘要:基于对G213线兰州至刘家峡段公路路况质量的详细调查, 对路面病害的成因进行了分析, 并结合2011年路况评定结果 , 对G213线K30+600-K51+600、K165+136-196+251段共计52.115公里制定的维修方案进行了研究, 同时针对其中的改性乳化沥青碎石封层施工技术进行了重点分析。

关键词:国道213兰刘路,改性乳化沥青,碎石封层技术

参考文献

[1]徐天斌.浅谈改性乳化沥青的道路养护应用[J].价值工程, 2010 (18) :134.

[2]黄正远.改性乳化沥青石屑封层技术在网裂病害中的施工应用[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2013 (03) :108-109.

[3]王伟.改性乳化沥青桥面防水粘结层材料研究[D].长安大学, 2013.

[4]徐媛.乳化沥青改性水泥砂浆在寒冷地区裂缝修补中的应用研究[D].重庆交通大学, 2013.

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