论级配沥青稳定碎石基层施工工艺

2012-08-15 00:48张建琴
科学之友 2012年3期
关键词:离析摊铺机面层

张建琴

(吕梁公路建设有限公司,山西 吕梁 033000)

级配沥青稳定碎石基层的特点是具有足够的强度和韧性,水稳定性好,抗剪强度大,抗疲劳,能减小沥青的温度收缩,改善沥青路面的使用性能,提高路面的使用寿命,防止反射裂缝的发生,它属于柔性基层。我国为了缓解高速公路在重交通下的动水压力,使用了以沥青碎石为代表的柔性基层,大大节省了维修费用,社会经济效益良好。

作为新的结构层,在我国起步较晚,现在基本使用普遍,现就其施工适用范围和特点进行介绍。

1 特点及适用范围

该结构类型的特点是能减少沥青路面的病害,延长使用寿命,保证路面的质量,减少维修费用,节约周期使用内的建设成本,特别是在摊铺过程中能有效地减少混合料的离析。因此,适用于各级公路路面基层。

2 工艺原理

级配沥青稳定碎石基层属于散体,对传递下来的车辆荷载只能起到分散作用,其结构本身不受拉应力的影响,因此,不存在结构的破坏,碎石破坏也很少,大多是对油面的维修处理(再生或加铺),碎石材料结构层不产生干缩裂缝,对稳定裂缝能自愈,是比较理想的结构层材料。从力学分析来看,这种路基层验算的控制指标是路面弯沉值、沥青底基层的弯拉应力、土基的承载力。柔性基层相对半刚性基层具有较大的抗变形能力,在相同的交通条件下前者的容许弯沉明显大于后者。

3 施工准备

(1)和普通沥青路面施工程序相同,先检查下基层的高程、强度是否满足设计要求,表面平整度、密实度、横坡、宽度等都要满足设计要求,试验检测设备要标定好,各种材料应分散堆放,基层的裂缝处理好。

(2)撒布透层油,加强面层与基层的黏结,并保证透层油超过12 h渗透时间,撒布量为1 kg/m2。

(3)据压实厚度、松铺系数、横坡度调整好摊铺机的初始状态。

(4)用全站仪进行施工放样,并沿路线方向10 m定出中桩及边线,确定摊铺宽度。

3.1 拌和料和配合比调试

混合料采用三阶段设计:目标配合比、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段,生产与目标矿料级配尽量相符,拌和阶段都必须做马氏试验,设计原则是用粗骨料形成骨架,用细料填充空隙,形成骨架密实结构,并防止施工中混合料离析。

3.2 ATB-25沥青混合料的设计要点

(1)ATB-25柔性基础与AC-25面层相比集料偏多,细料少些,沥青少;ATB-25油石比3.7%~4%,9.5 mm筛孔上累计筛余量占48%~68%;而AC-25油石比为4%~4.3%,9.5 mm筛孔上累计筛余量占35%~55%。

(2)其配合比设计中严格控制细集料用量,特别是0.075~0.15 mm和0.63~2.36 mm筛孔含量,通过率允许偏差为2%,若含量大会导致沥青含量多,影响稳定性。

(3)注意矿粉的含量,也是提高质量的关键。

3.3 拌和及注意事项

采用一台4000型沥青拌和楼,为保证拌和均匀,锅料拌和时间不小于45 s,同时不大于55 s,拌和温度为175~195℃,出料温度为160℃,不能有花白料,若超过195℃就作为废料进行处理,要在现场有专人用感应式温度计检测,并做好记录。①严格控制级配,矿料的质量不好、级配不合理都会影响质量控制油石比;②经常检测混合料的均匀性,发现有问题及时调整,控制不好会出现泛油和抗车辙能力低,路面会出现松散,寿命缩短;③控制出料温度;④控制好拌和时间;⑤材料的规格或级配发生变化时,拌和楼的配比需重新调整。

3.4 运输

不允许一次装满料,车箱应扫干净,必须填写运料单,配备够运输车辆,在施工现场等候卸料的车辆不少于3辆。为减少离析,在卸料时应一次性卸完,而不间断。为防止温度损失,在气温低的情况下必须采取保温措施。

4 摊铺和碾压

4.1 摊铺

(1)使用具有良好性能的摊铺机,防止因摊铺机发生问题引起热料离析;摊铺时力争一次成型,边角地方辅以人工补充找平。

(2)每台摊铺机宽度不宜大于7 m,宽度太大不容易离析;摊铺机料斗内的热料将铺完时,下一车料应紧跟着卸入。机械起步前对烫平板要加热到不低于100℃,缓慢起步,可以消除开始阻力大而造成面层产生波浪和推移。

(3)松铺系数可根据试验段来确定,一般控制在1.2左右。

4.2 碾压

碾压分初压、复压、终压3个阶段,压路机速度应以慢而均匀,碾压长度控制在60 m,碾压顺序是由外侧向内侧中心碾压,并重叠轮迹的1/2~1/3轮宽,压完全幅为1遍。选择技术好的压路机手,尤其在靠近两侧路缘石处不能碰损,还要保证压实。

为防止温度降低影像压实效果,碾压时混合料温度不小于150℃,复压温度原则上越高越好。碾压机械组合方式要通过试验段来选定,一般采用双钢轮和胶轮组合碾压方法,即采用13 t光轮压路机进行振动碾压,振动频率为45 Hz,振幅为0.3~0.8 mm,碾压遍数不少于4遍。在碾压时出现黏轮现象时,可自动向压轮喷水。

双钢轮压路机不能在未碾压成型或未冷却的路段上掉头、转向或停车。碾压完后要进行修边、清理,并防止油料等杂物洒落在面层上。

4.3 接缝处理

当停机后,提起摊铺机烫平板,人工将端部沥青混合料铲齐后碾压,并检查平整度,趁料未冷却时沿着横断面方向用人工垂直刨除端头层厚度不足部分,最好不要用切割机切缝,并在搭接处切割面上涂黏层油,使其下次摊铺衔接良好。

先进行横向碾压,然后再进行纵向碾压为一体,充分压实,用细料不断填补接缝处不平整部位,使接缝接的平顺。采用热接缝处理纵缝。

5 质量控制

进行合理的配合比设计及施工工艺全过程控制,对柔性基层的质量非常重要。ATB-25柔性基层的施工过程中,重点从原材料的选择到配合比设计、运输、摊铺及摊铺机的操作、温度等几方面进行控制,将能够较好地解决目前ATB-25柔性基层施工过程中出现的混合料离析的质量问题。目前,规范中还没有级配沥青稳定碎石基层的检验评定标准,可参考沥青混凝土面层和沥青碎(砾)石面层检验评定标准来执行。检验项目主要是压实度、平整度、弯沉值、抗滑性、厚度、中线偏位、纵断面高程、宽度、横坡度,基本与普通沥青路面检测标准一致。

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