浅谈橡胶沥青混凝土路面施工方法

晏华安

在国外,橡胶沥青应用于公路上起始于20世纪60年代,而我国橡胶沥青真正应用在公路上是始于20世纪90年代末。随着高速公路、城市道路建设的快速发展,沥青路面的质量亟待提高,橡胶沥青在道路建设中的应用也越来越广泛。近年来,橡胶沥青已在成都、重庆等城市旧路改造工程中得到广泛的应用。橡胶沥青路面施工方法研究对于橡胶沥青在道路工程中的推广应用具有重要意义,本文以福州市铜盘路路面改造工程为例,详细阐述橡胶沥青混凝土路面的施工工艺及质量管理措施,以供工程技术人员参考。

1 工程概况

福州市铜盘路路面改造工程起于铜盘路与华林路交叉口,由东向西延伸经福飞路、屏西路止于西二环交叉口,改造全长约1.086 km。华林路至福飞路路段原路面为沥青混凝土路面,路面局部已出现不同程度的损坏,主要为反射裂缝、纵向施工缝、局部凸起等病害,既不利于行车舒适,又影响了市容形象。福飞路至西二环路段原路面为水泥混凝土路面,路面出现贯通的纵向裂缝、管线过街位置及个别井座周边出现路面破碎现象。铜盘路行车道原路面为水泥混凝土路面,部分采取如下改造方案:根据病害情况,将旧水泥板进行换板、灌浆、裂缝修补及喷砂打毛等处理后,在水泥混凝土板纵横缝处铺设0.5 m宽防水卷材,然后洒布改性乳化沥青0.6 kg/m2～1.0 kg/m2作为粘层,再加铺6 cm改性沥青AC-20F+改性乳化沥青0.3 kg/m2～0.5 kg/m2+4 cm橡胶沥青ARC-13,铺筑总厚度10 cm。铜盘路原路面为沥青混凝土路面部分(华林路至福飞路)的加铺方案:根据病害情况,将旧沥青混凝土路面清扫干净后(已损坏的路面应铣刨再铺筑),然后洒布改性乳化沥青 0.3 kg/m2～0.5 kg/m2作为粘层,再铺筑5 cm橡胶沥青ARC-13。

2 橡胶沥青混合料生产与施工

2.1 橡胶沥青混合料配合比设计

橡胶沥青混合料配合比设计,应遵循现行规范关于沥青混合料的目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。可采用体积法进行设计,即按照混合料设计空隙率、矿料间隙率等体积指标的要求,确定最佳级配和油石比。混合料设计方法宜采用马歇尔击实试验方法,在有条件地区也可使用旋转压实的试验方法。混合料试件的密度应采用蜡封法测定,混合料的理论密度宜采用真空法测定,当采用理论计算法时,应通过试验确定混合料毛体积密度与表观密度的比例关系。

2.2 橡胶沥青混合料生产

将加热后的橡胶沥青结合料输送到沥青拌和站的拌和设备中与集料充分拌和。宜采用间歇式拌和机,拌和时间根据具体情况经试办确定,以沥青均匀裹覆集料为度,间歇式拌和机每盘的生产周期应不少于50 s。

2.3 橡胶沥青混合料运输和摊铺

橡胶沥青混合料运输和摊铺与改性沥青混合料基本相同,一定要保证施工温度。

2.4 橡胶沥青混凝土碾压

橡胶沥青混合料碾压应遵循“紧跟慢压、高频低幅”的原则,在高温下进行压实。当温度过高时,应增大压路机与摊铺机之间的间距,否则过热碾压会导致混合料的推移。

2.5 交通状况

由于橡胶沥青混凝土的特殊性质,粘性较大,其停置时间要长于其他类型混凝土,一般碾压成型后4 h～5 h,路表温度降低到30℃方可允许小型车辆低速通行,12 h后方可通行大型车辆。

3 施工技术要求

3.1 拌和

要把好原材料质量关。沥青混合料拌和、摊铺、碾压等工序施工应由专业的施工技术人员管理、把关;要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。如确认是质量问题,应作废料处理并及时予以纠正;拌和楼的控制室要逐盘打印各种材料的用量和拌和楼运行情况,并定期对拌和楼的计量系统进行校核。

3.2 运输

拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分三堆装料,以减少粗集料的分离现象,同时应对每车混合料的温度进行检测;沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应有五辆运料车等候卸料;运料车应用完整无损的双层篷布覆盖,以资保温防雨或避免污染环境;连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10 cm～30 cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空挡,靠摊铺机推动前进。

3.3 摊铺

连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要的措施。宜采用两台摊铺机梯队摊铺,以提高摊铺层均匀性和压实度。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度予以调整,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。不应任意以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料。午饭应分批轮换交替进行,切忌停铺用餐,争取做到每天收工停机一次。为了提高路面压实度,下面层沥青混凝土必须采用导梁施工工艺。对原路面抄平后,采用导梁工艺,可提高路面加铺后的平整度。用机械摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断地整修,只有在特殊情况下,需在现场主管人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷较严重时应予铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。由两台摊铺机联合作业实施摊铺,前摊铺机过后,摊铺层纵向接缝上应呈斜坡,后面摊铺机应跨缝5 cm～10 cm摊铺。两台摊铺机距离不应超过10 m。

摊铺机应调整到最佳工作状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,并在每天起步前就应将料量调整好,再实施摊铺,避免摊铺层出现离析现象;并随时分析、调整粗细料是否均匀,检测松铺厚度是否符合规定。摊铺前应将熨平板预热至规定温度(不低于100℃),摊铺时熨平板应采用中强夯等级,使铺面的初始压实度不小于85%。摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入粒料将铺面拉出条痕。要注意摊铺机接料斗的操作程序,以减少粗细料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出,尚有约10 cm厚的热料时,下一辆运料车即开始卸料,做到连续供料,并避免粗料集中。摊铺应选择在当日高温时段进行,路表温度低于15℃时不宜摊铺。摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺。

3.4 碾压

为了保证压实质量,必须配备足够的压实设备。根据本工程实际情况,在压实作业前至少配备5台压路机。其中钢轮振动压路机2台,胶轮压路机2台,光轮压路机1台。沥青混合料的压实是保证面层质量的重要环节,应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤;初压应尽量在较高温度下进行,一般采用钢轮压路机静压1遍～2遍;复压应紧跟初压,可采用轮胎压路机和钢轮振动压路机,当出现粘轮现象时,不得向压路机涂油或油水混合液,必要时可喷涂清水或皂水。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,压路机适宜的碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别,可通过试铺确定;为避免碾压时混合料推挤产生壅包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机启动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土层面上,不得停放压路机或其他车辆,并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。要对初压、复压、终压段落设置明显标志,便于司机辨认。对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查,使面层做到既不漏压也不超压。压实完成12 h后,方能允许施工车辆通行。

4 施工阶段的质量检查

施工阶段要加强质量检查工作,这是保证施工质量所必需的环节。施工阶段的质量检查主要包括原材料的质量检查、混合料的质量检查及面层的质量检查。原材料的质量检查包括沥青、粗集料、细集料、填料。混合料的质量检查包括油石比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、残留稳定度;混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度;混合料拌和均匀性。面层质量检查包括厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、横向偏位及摊铺的均匀性等。

5 结语

橡胶沥青路面不仅具有高温稳定性、低温柔性、抗裂、抗老化、抗疲劳及抗水损等优点,而且还解决了废轮胎固体污染问题,因此,近年来在国际范围内得到了广泛的应用。福州市水泥混凝土路面加铺沥青混凝土改造工程首次采用橡胶沥青作为罩面层,本文从原材料控制、配合比设计、拌制、运输、摊铺、碾压等方面阐述了怎样做好橡胶沥青混凝土路面的施工工作。本文的案例也可为今后推广福州市橡胶沥青做出实质性的贡献。

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