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論文導(dǎo)讀:隨著社會(huì)交通量的增長、車輛軸重的不斷增加,對路面的施工質(zhì)量要求越來越高,采用改性瀝青是當(dāng)前國內(nèi)外解決路面抗滑和耐久性的一項(xiàng)重要技術(shù)措施,從而使路面結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展完善,由原來單一的AC結(jié)系列構(gòu)逐步發(fā)展到多元化路面結(jié)構(gòu),現(xiàn)今逐步采用高性能SBS改性瀝青,同時(shí)外摻聚酯纖維及消石灰,綜合提高路面的高溫穩(wěn)定性及抗水損害性能,達(dá)到延長路面的使用壽命的目的。我公司在江蘇省鹽通高速公路、徐州繞城高速公路、山西晉濟(jì)高速等高等級(jí)瀝青路面的施工過程中,經(jīng)過探索和研究,使得外產(chǎn)聚酯纖維及消石灰SBS改性瀝青混凝土得到很好的應(yīng)用效果,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,并取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。添加聚酯纖維與消石灰以后,拌和過程中拌和周期一般為60-75S,較正常延長10-15s。外摻聚酯纖維及消石灰改性瀝青混凝土的以其良好的抗老化性、抗?jié)B性,抗車轍能力被廣泛應(yīng)用于高等級(jí)道路的瀝青路面層,我們在應(yīng)用中取得的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)將給高等級(jí)公路施工提供良好的參考。
關(guān)鍵詞:外摻,聚酯纖維,消石灰,改性瀝青,混凝土,應(yīng)用
0.前言
隨著社會(huì)交通量的增長、車輛軸重的不斷增加,對路面的施工質(zhì)量要求越來越高,采用改性瀝青是當(dāng)前國內(nèi)外解決路面抗滑和耐久性的一項(xiàng)重要技術(shù)措施,從而使路面結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展完善,由原來單一的AC結(jié)系列構(gòu)逐步發(fā)展到多元化路面結(jié)構(gòu),現(xiàn)今逐步采用高性能SBS改性瀝青,同時(shí)外摻聚酯纖維及消石灰,綜合提高路面的高溫穩(wěn)定性及抗水損害性能,達(dá)到延長路面的使用壽命的目的。我公司在江蘇省鹽通高速公路、徐州繞城高速公路、山西晉濟(jì)高速等高等級(jí)瀝青路面的施工過程中,經(jīng)過探索和研究,使得外產(chǎn)聚酯纖維及消石灰SBS改性瀝青混凝土得到很好的應(yīng)用效果,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,并取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。掌握了關(guān)鍵技術(shù):選材、設(shè)計(jì)、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓的技術(shù)要點(diǎn)。
1.材料的選擇
1.1碎石的質(zhì)量控制:優(yōu)質(zhì)的集料是高性能的瀝青混合料的重要組成部分,直接影響著瀝青混合料的物理力學(xué)性能以及路面攤鋪效果。首先調(diào)整原材料級(jí)配范圍,其次是提高原材料級(jí)配的穩(wěn)定性、均勻性。采用推薦的級(jí)配范圍,比規(guī)范要求更為嚴(yán)格。
表1 單粒級(jí)集料級(jí)配范圍表:(以AC-25為例說明)
材料 名稱 | 篩 孔 尺 寸(mm) | ||||||||||||
26.5 | 19 | 16 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 | ||
通 過 百 分 率(%) | |||||||||||||
1#料設(shè)計(jì)級(jí)配 | 100 | 75.4 | 25.0 | 4.2 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
1#料實(shí)際級(jí)配 | 100 | 60-80 | 18-32 | ||||||||||
1#料建議級(jí)配 | 100 | 80-90 | 25-32 | ||||||||||
2#料設(shè)計(jì)級(jí)配 | 100 | 100 | 99.6 | 93.0 | 48.8 | 2.4 | 0.5 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
2#料實(shí)際級(jí)配 | 90-100 | 40-70 | 0-20 | ||||||||||
2#料建議級(jí)配 | 90-100 | 50-65 | 0-10 | ||||||||||
3#料設(shè)計(jì)級(jí)配 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 87.7 | 0.8 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
3#料實(shí)際級(jí)配 | 100 | 70-90 | 0-8 | ||||||||||
3#料建議級(jí)配 | 100 | 80-90 | 0-5 | ||||||||||
4#料設(shè)計(jì)級(jí)配 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 79.3 | 53.5 | 35.3 | 19.6 | 12.8 | 6.0 | |
4#料實(shí)際級(jí)配 | 62-85 | 4.7-12.1 | |||||||||||
4#料建議級(jí)配 | 80-100 | 8-10 | |||||||||||
礦粉設(shè)計(jì)級(jí)配 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 97.0 | 91.0 | |
礦粉實(shí)際級(jí)配 | 100 | 80-90 | |||||||||||
礦粉建議級(jí)配 | 100 | 83-90 | |||||||||||
注:以上級(jí)配為長期實(shí)踐得出的單粒級(jí)級(jí)配 |
1#料粒徑為(16.0-31.5mm碎石) 2#料粒徑為(4.75-16.0 mm碎石)
3#料粒徑為(2.36-4.75 mm碎石) 4#料粒徑為(0-2.36 mm碎石)
其余技術(shù)指標(biāo)同規(guī)范要求一致。
為提原材料級(jí)配的穩(wěn)定性采取以下措施:
a 、降低原材料堆的有效高度。b 、采用推土機(jī)二次混合,保證原材料混合均勻一致。
1.2 SBS改性瀝青、消石灰、聚酯纖維的技術(shù)指標(biāo)符合技術(shù)規(guī)范要求
優(yōu)質(zhì)的原材料是保證路面施工質(zhì)量的基礎(chǔ),嚴(yán)格選材是本工藝的關(guān)鍵控制點(diǎn)之一。
2.瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)
2.1目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)
采用工程實(shí)際使用的材料計(jì)算各種材料的用量比例, 合成規(guī)定的礦料級(jí)配,進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),確定最佳瀝青用量。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
設(shè)計(jì)采用SUPARPER設(shè)計(jì)體系使路面級(jí)配具有良好的嵌擠結(jié)構(gòu),保證路面的高溫穩(wěn)定性,我們經(jīng)過長期的摸索在規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)方法上,重點(diǎn)控制關(guān)鍵篩孔的通過率。在原規(guī)范的基礎(chǔ)上增加了以下步驟:
2.1.1確定級(jí)配關(guān)鍵篩孔:
我們確定的關(guān)鍵控制篩孔,采用0.618理論與美國Superpave25設(shè)計(jì)集料級(jí)配控制關(guān)鍵篩孔19.0mm 、2.36mm.0.075mm是一致的。
如:分析確定AC-25S的關(guān)鍵篩孔,利用貝雷設(shè)計(jì)的原理確定關(guān)鍵篩孔:
26.5*0.221=5.86mm 確定為4.75mm篩孔為粗細(xì)分界線,31.5*0.618=19.5 確定為19.0mm篩孔為粗細(xì)美學(xué)分界線,是影響路面均勻的關(guān)鍵篩孔。
。13.2-4.75 )/(26.5-4.75)=8.45/21.75=0.3881-0.388=0.612
確定為13.2mm為施工穩(wěn)定性關(guān)鍵篩孔。2.36mm、0.075mm篩孔為混合料力學(xué)性能分界線。
2.1.2控制關(guān)鍵篩孔的通過率,運(yùn)用黃金分割率提高瀝青混合料的均勻性。
2.2生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)
按目標(biāo)配合比調(diào)整各熱料倉的進(jìn)料比例,取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量、最佳瀝青用量±0.3 %等三個(gè)瀝青用量進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量。
3. 混合料的拌和
3.1檢查燃油質(zhì)量。
檢查拌和機(jī)的燃燒系統(tǒng),是否充分,避免影響混合料的產(chǎn)量、和對集料粘附性較差現(xiàn)象產(chǎn)生。燃油質(zhì)量較差燃燒不充分,燃料油粘附在滾筒壁上,石料在滾筒中經(jīng)過加熱時(shí),表面粘附一層油膜,瀝青與骨料粘附性差 ,料車升斗時(shí)粗細(xì)顆粒發(fā)生離析(與原材料造成瀝青混合料離析極其相似,不宜區(qū)別。),造成路面級(jí)配離析。
3.2確定拌和機(jī)振動(dòng)篩,采用專用的方孔篩篩分原材料以后。確定拌和機(jī)的振動(dòng)篩,主要解決拌和樓的供料平衡難題。
3.3拌和人員將實(shí)驗(yàn)室給定的生產(chǎn)配合比輸入微機(jī),啟動(dòng)拌合樓燃燒系統(tǒng),加熱骨料,調(diào)整引風(fēng)壓力,控制火焰溫度,再啟動(dòng)冷速系統(tǒng),骨料溫度達(dá)到180-195℃之間,把各種規(guī)格材料放入拌缸中拌合。同時(shí)添加聚酯纖維,先干拌5S,,濕拌時(shí)間為40-45S。卸料延時(shí)集合時(shí)間為3S。添加聚酯纖維與消石灰以后,拌和過程中拌和周期一般為60-75S,較正常延長10-15s。
3.4技術(shù)控制指標(biāo):
出廠溫度:嚴(yán)格掌握瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度。集料溫度比瀝青高10-15℃,熱混合料成品在貯料倉儲(chǔ)存后,其溫度不低于165℃。瀝青混合料的施工溫度控制范圍見表
表2 瀝青混合料的施工溫度表
瀝青加熱溫度 | 165-175℃ | |
礦料溫度 | 180-195℃ | |
混合料出廠溫度 | 正常范圍180-185℃,超過195℃者廢棄 | |
混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場溫度 | 不低于175℃ | |
攤鋪溫度 | 不低于170℃ | |
初壓溫度 | 不低于165℃ | |
復(fù)壓溫度 | 不低于140℃ | |
碾壓終了溫度 | 鋼輪壓路機(jī) | 不低于110℃ |
運(yùn)輸工藝按照規(guī)范執(zhí)行。
4.瀝青混合料的攤鋪
4.1攤鋪機(jī)就位.采用兩攤攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪, 采用無接觸自動(dòng)找平控制裝置,(不準(zhǔn)采用懸浮基準(zhǔn)梁自動(dòng)找平裝置)。
4.2攤鋪機(jī)熨平板預(yù)熱。預(yù)熱溫度應(yīng)達(dá)到120℃以上,效果良好。
4.3鋪設(shè)墊板。用木材制成厚度為路面虛鋪厚度,誤差±1mm,規(guī)格為20cm×50cm數(shù)塊。
4.4攤鋪機(jī)受料。在攤鋪過程中,運(yùn)輸車在攤鋪機(jī)前10-30cm處停住,不得撞擊攤鋪機(jī),更不得偏撞。卸料過程中運(yùn)料車掛空擋,靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn),分多次起斗卸料的方式給攤鋪機(jī)卸料,保證攤鋪機(jī)受載均勻,攤鋪穩(wěn)定。
4.5調(diào)整攤鋪機(jī)的螺旋布料器的狀態(tài)。在攤鋪過程中,攤鋪機(jī)的螺旋喂料器調(diào)整到最佳狀態(tài),使混合料的高度在螺旋的2/3附近。并保證在攤鋪寬度斷面上不發(fā)生離析。特別注意,螺旋喂料器不得空轉(zhuǎn)。熨平板工作角一經(jīng)選定,攤鋪過程中不要隨意調(diào)整厚度控制桿。
4.6攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的工作。攤鋪速度一般為2/min。
4.7在施工過程中應(yīng)至少三、四輛車等待卸料,已形成不間斷的供料車流。
5.瀝青混合料的碾壓(關(guān)鍵工序)
5.1碾壓前準(zhǔn)備工作:
檢查設(shè)備是否正常,其后在清洗壓路機(jī)表面的污漬,整齊的停放在攤鋪機(jī)后邊等待碾壓。
5.2路面碾壓內(nèi)容:
碾壓組合:采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)和較大噸位膠輪壓路機(jī)相組合。組合方式和碾壓遍數(shù)見下表:
表3 壓路機(jī)組合與碾壓遍數(shù)表
碾壓類型 | 機(jī)械類型 | 碾壓遍數(shù) | 備 注 |
初壓 | 雙鋼輪壓路機(jī) | 3 | 振壓2遍 |
復(fù)壓 | 膠輪壓路機(jī)30T 膠輪壓路機(jī)26T 膠輪壓路機(jī)20T | 6 | 碾壓2遍 碾壓2遍 碾壓2遍 |
終壓 | 雙鋼輪壓路機(jī) | 2 | 靜壓2遍 |
初壓: 三臺(tái)鋼輪壓路機(jī)同時(shí)從兩邊、中縫開始碾壓。碾壓寬度為全幅的1/3。碾壓初壓溫度不低于165ºC,雙鋼路振動(dòng)壓路機(jī)選用高頻低幅,前進(jìn)開密振,后退是消振。碾壓兩遍,行駛速度2-4km/h,行駛速度均勻一致。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
復(fù)壓:膠輪壓路機(jī)1/2幅寬碾壓,26、30t壓路機(jī) 首先碾壓2遍。20噸壓路機(jī)在碾壓2遍。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
終壓: 最后DD110全幅碾壓2遍。
碾壓時(shí)要遵循“間跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。
5.3碾壓溫度的控制,保持碾壓溫度是保證瀝青路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在施工的過程中有數(shù)字式溫度計(jì)在攤鋪層表層測量溫度.發(fā)現(xiàn)溫度稍低時(shí),可及時(shí)的將重型壓路機(jī)提到前面碾壓.每天記錄的初壓溫度與路面取芯的壓實(shí)度對比,隨時(shí)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整溫度參數(shù)。
其溫度控制如下:
表4碾壓溫度控制表
溫度類別 | 規(guī)定值(℃) | 實(shí)際值(℃) | 備注 |
初壓溫度 | ≥150 | 160-175 | 攤鋪層內(nèi)部 |
復(fù)壓溫度 | ≥130 | 140-150 | 碾壓層內(nèi)部 |
終了溫度 | ≥120 | 120-130 | 碾壓層內(nèi)部 |
由于外摻聚酯纖維及消石灰以后,瀝青混合料的粘度增大。緊跟碾壓時(shí)造成壓路機(jī)碾輪現(xiàn)象比較嚴(yán)重,初壓時(shí)壓路機(jī)離攤鋪機(jī)3-5m為宜,同時(shí)涂抹隔離劑必須及時(shí)。
6.結(jié)束語
外摻聚酯纖維及消石灰改性瀝青混凝土的以其良好的抗老化性、抗?jié)B性,抗車轍能力被廣泛應(yīng)用于高等級(jí)道路的瀝青路面層,我們在應(yīng)用中取得的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)將給高等級(jí)公路施工提供良好的參考。
參考文獻(xiàn):
[1] JTG F40-2004.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.
[2] JTJ F80/1-2004.公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) (土建).