SUP-20改性沥青混凝土作为沥青混凝土中面层的施工应用

陈防军

摘 要:高性能沥青路面(Superpave),采用了全新的沥青混合料设计方法。Superpave沥青混合料设计方法,采用旋转压实仪成型试件,依据沥青混合料初始设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择。本文就结合徐州市三环南路的施工情况针对SUP-20改性沥青混凝土作为沥青混凝土中面层的施工应用问题加以研究说明。

关键词:沥青混凝土中面层施工

中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(a)-0135-02

用SUP-20改性沥青混凝土做沥青混凝土中面层可以有效的消除车辙,所以近年来,在公路建设中得到广泛的应用,在使用SUP-20改性沥青混凝土的时候一定要特别注意其配比的合理性以及摊铺和碾压操作。这些都是影响公路质量的关键因素。

1工程概况

徐州市三环南路不仅是国家东西方向干线公路,还是徐州市区内的一条主要干道,中间经过矿业大学、风华园、中山南路、解放南路,原来老路横断面的布置如下:2m×6m的沥青路面人行道+21m水泥砼路面的快车道+2m×2m的绿化带,因为建设时间比较长,近些年交通量又在迅速的增长,所以路面破坏比较严重,尤其是机动车道出现多种病害,主要表现为断板、脱空等,导致公路的服务水平逐渐下降。本工程的起点是淮海食品城位置古州飞虹圆盘处(K0+000),终点是老徐肖路口(K12+140),总路程为12.14公里。

2SUP-20改性沥青混凝土材料要求

2.1沥青

最好采用性能优质的SBS改性沥青。

2.2 粗集料

粗集料在选择的时候应该采用石质清洁、坚硬、不含风化颗粒、并且近立方体颗粒的碎石,颗粒的直径不能小于2.36mm,对于石灰岩等碱性粗集料,应该采用破碎机轧制,尽量剔除针片状颗粒。

2.3 细集料

细集料宜采用洁净、坚硬、无风化、干燥、无杂质并且具有适当级配的,经过人工轧制之后的机制砂,石质要和粗集料相同,严格检查不要使用采料场的下脚料。

2.4 矿粉

矿粉应该采用石灰岩等碱性石料经过磨细之后得到的矿粉。要求矿粉一定要干燥、清洁,在拌和机生产过程中回收的粉料不能作矿粉。

3SUP-20改性沥青混凝土配合比设计

3.1 目标配合比设计

(1)首先要根据Superpave级配的相关要求,大致选择细、中、粗三个级配,然后计算各个级配中沥青的用量。在大致选择的三个级配当中,最少要有2个级配的沥青混合料指标满足相关规定。根据实际的操作经验从以上2个级配中选一个认为比较合适的作为目标配合比,按照一定的计算方法,计算沥青的用量,上下浮动在±0.5%之内,然后分别制成四组试件进行试验,最终确定沥青的最佳用量。

(2)根据JTGF40-2004中的有关规定,对沥青混合料进行马歇尔试验进行检验。

(3)按照上述配合比制备出马歇尔试件,在做完浸水48个小时的马歇尔试验之后,对残留稳定度进行检测。

3.2 生产配合比设计

(1)确定各个热料仓中矿料以及矿粉的用量

在取样的时候必须从二次筛分之后进入各个热料仓的矿料中进行筛分,通过准确的计算,保证矿质混合料接近目标配合比的级配,然后确定各个热料仓中矿料以及矿粉的用料比。同时还要反复对冷料仓的进料比例进行调整,以确保能够达到供料均衡的目的。

(2)确定沥青的最佳用量

按照目标配合比设计,取最佳沥青用量OAC±0.3%以及OAC,再取按照上述计算的矿质混合料,使用小型拌和机对沥青混合料拌制之后进行旋转压实检验,最后确定出沥青的最佳用量。把生产配合比和目标配合比中确定的沥青的最佳用进行比较,两者之差要控制在0.2个百分点之内。

(3)残留稳定度检验

按照上述生产配合比,使用实验室小型拌和机对沥青混合料进行拌制,然后做浸水48个小时的马歇尔试验,对残留稳定度进行检验,确定满足规定后才可以使用。

3.3 生产配合比验证

使用生产配合比对混合料进行试拌,在确定混合料的各项指标都合格之后才能铺筑试铺段。在试铺之前,要先取试铺用的混合料进行旋转压实检验、马歇尔试验以及沥青含量和筛分试验。

4SUP-20改性沥青混凝土的施工操作

(1)采用双ABG进行摊铺,对于摊铺厚度的控制可以利用非接触式平衡梁装置。

(2)将摊铺机调整为最佳状态,调试好自动料位器,并且使料门的开度、送料器的速度以及螺旋布料器的速度相互匹配。在摊铺机达到指定地点之后,应该先预热40分钟左右,使熨平板的温度达到100度以上,然后根据之前已经确定好的松铺系数,准确的计算出松铺厚度和摊铺的宽度。调整熨平板高度,可以采用在下面垫木块的方法,使其厚度和松铺厚度一样,同时还要调整好熨平板的仰角。

(3)用红色塑料绳或者其他有标志性的物品标示出摊铺范围,并且将摊铺机的导向杆放在红色塑料绳上。

(4)摊铺机在受料之前,要在料斗内部抹少量的隔离剂,以防止粘料。此外,在摊铺之前还要检查熨平板底部,避免在摊铺的过程中出现“拉毛”现象。

(5)严格检测沥青混合料在到场时的温度,摊铺温度要高于135度。如果低于135度就要作为废弃材料处理。改性沥青混合料在摊铺过程中要保证温度不小于160度,测量混合料温度要在卡车卸料时进行。如果道路表面温度低于15度也不适合摊铺。

(6)搅拌设备的生产能力和摊铺机的摊铺速度要互相匹配,保证在摊铺的过程中缓慢、匀速、连续不间断的进行,中间不能随意改变速度或者停止摊铺。摊铺的时候,螺旋布料器要均匀地向两边供料,并且保持料位高度一定,确保松铺面平整、混和料疏密程度稳定。在摊铺的过程中,要有专门的人员做检查,一旦发现问题及时作出处理。

(7)摊铺机在起步5m之后摊铺速度可以适当降低,这样可以使熨平板与夯锤温度接近混合料的温度,然后再调整到正常的摊铺速度。按照有关规范要求,摊铺速度最好在2m/min到3m/min之间,通过严格计算,本项目的摊铺速度是控制在1.5m/min到2.5m/min之间,一般是2m/min,如果供料紧张,则可以将速度放慢到1-2m/min,但是绝对不能频繁的变换速度。

(8)如果摊铺机在摊铺过程中出现停顿,摊铺机下面存留的沥青混合料温度就会迅速下降,如果等料的时间较长,混合料的表面还会结成硬壳,这样就会影响摊铺的继续,所以一定要将硬壳去除之后才能继续摊铺。如果连续供料有问题,并且等候时间较长,应该把混合料都摊铺完,然后摊铺机抬起,避免出现结硬。

(9)摊铺工作最好选择在当天温度最高的时候进行,道路表面的温度不要低于10℃。如果摊铺时遇到降雨,应该立即停止施工。

(10)要求在每一料车用完之后立即拢料一次,保证受料斗里的混合料不脱空,最少要保持混合料有10厘米厚。摊铺之后的混合料在没有压实之前,任何人员不能随意进入踩踏。在整修的时候通常不用人工的方式,除非在特殊的情况下,则需要在现场主管人员的指导下进行,如果缺陷比较严重应该予以铲除,并及时调整摊铺机或者改进摊铺工艺,避免再出现类似问题。

(11)摊铺的时候要注意处理好与中间路缘石间纵向接缝,专门派一些经验丰富的工人处理接缝处的混合料,确保边部摊铺及碾压平整。

(12)摊铺的过程中要随时观察天气变化,运料车要有防雨设施。

5结语

沥青混凝土是我国公路建设的主要使用材料,而SUP-20改性沥青混凝土作为沥青混凝土的中层面,其质量直接关系公路的质量。本文针对SUP-20改性沥青混凝土的配比设计以及具体的施工操作、碾压问题作了介绍,公路是运输的载体,一定要把好公路施工的质量关,使其为经济的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]李凡,宋劲松,孙四平.沥青路面平整度影响因素分析及其防治措施.安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2002年03期.

[2]王朝辉.沥青路面加铺技术研究.长安大学,2008年.