防滑降噪沥青路面施工工艺及质量控制

2018-08-15 00:51
山西建筑 2018年13期
关键词:集料摊铺沥青路面

李 红 霞

(太原市政建设集团有限公司,山西 太原 030002)

1 防滑降噪沥青路面的定义及特点

1.1 定义

防滑降噪沥青路面,指的是借助大空隙,并且快速将雨水排出的路面结构层。这种路面具有防滑、降噪的作用,其结构属于骨架空隙结构。空隙率超过了24%,远远高于一般的密级配沥青混合料,所以也能起到降噪和抗滑的作用。但需要注意的是,这种沥青路面的耐用性很低,因此设计空隙率时,必须要将大小控制在合适的范围内。

1.2 特点

1)优点。第一,能提升行车安全性。因为这种路面能及时对雨水进行排出,所以也提高了下雨天行车的抗滑性能、安全性能。第二,可以降低噪声。因为混合料的空隙率很大,所以具有一定的连通性,从而吸收一些噪声,提升行车的舒适度。

2)缺点。第一,因为空隙率过大,因此耐久性很低,甚至对黏结料具有很高的要求。第二,在对该路面进行使用后,过大的孔隙极其容易被杂物、灰尘所堵塞,从而降低排水降噪的作用。因此必须要采取措施提高耐久性,解决孔隙堵塞的问题。

2 工程概况

将太原市太茅路公路作为案例,铺筑1 km防滑降噪沥青。整段公路属于二级公路改造工程,快速路单车道路面的平均宽度是13.5 m,车速为50 km/h。路面面层结构设计的厚度为10 cm,路面的上面要铺设一层4 cm的防滑降噪沥青混合料、乳化沥青防水黏结层,下面则铺设一层5 cm厚的中粒式沥青混凝土。通过调查后了解,该地区属于亚温带季风湿润气候,春天温和,夏天多雨。为了适应该地区的气候环境,使得沥青路面的使用寿命更长,必须采取优良的施工工艺。

3 防滑降噪沥青路面施工工艺

3.1 施工材料的构成

1)集料。集料一般采用石灰岩矿粉和绿岩集料。总共分为4档,第1档和第2档混合集料压碎值是14.3%,坚固性是7.1%,混合料针片状颗粒含量是6.4%。第1档集料的吸水率达到了37%,第2档集料的吸水率则为0.5%,黏附沥青的等级达到了5级。因此集料的每一项指标均达到了一定的要求。

2)沥青。为了保障大孔隙防滑降噪沥青路面结构更加稳定,一般采用黏度高的沥青材料,比如SBS改性沥青。这种材料的特点是使用寿命长、覆盖力强,而且能抗水害、抗剥离。但这种沥青材料的60 ℃动力黏度规范值为2 000 Pa·s,无法满足现在的使用需要。为了使得防滑降噪沥青路面的使用寿命更长,需要采用能控制飞散损失,稳定性更高的沥青材料。所使用的沥青材料,必须使60 ℃动力黏度超过5 000 Pa·s,这样才能满足高黏改性沥青的需要。最后,除了集料和沥青以外,还要采用乳化沥青材料。

3)沥青用量分配。按照调试用量、级配,使用5%,5.2%,4.7%三种油石比来对稳定性进行检测。可借助分析油石比来建立关系曲线图,从而确定沥青的最终用量。生产级配和沥青用量达到要求,则确定油石比的最佳比例是4.8%。再按照生产配合比,确定的沥青含量来完成稳定性检测,发现马歇尔稳定性能满足要求。各项技术指标也达到了一定的标准,拌和的效果非常好。最后确定每一个料仓的投料比例是1∶2∶3∶4∶矿粉,也就是42%∶36%∶4.2%∶13%∶5.1%。沥青的用量合适,能达到试铺的要求。

3.2 具体施工工艺

1)路面施工之前的准备工作。第一是选择施工方案,根据施工的实际情况以及交通承载量来选择单车道模式摊铺。同时要验证级配以及皮带运转速度,了解电机的运转速度和上料量之间的联系。从而促使生产配合比和设计级配形成一致,避免生产级配和目标级配的差异太大。第二是原材料和物资的准备。集料、填料、燃油以及沥青的消耗很多,因此在施工以前,需要充分准备这些物资。同时也要检查集料的每一项指标,如果没有达到要求,那么则不能进行使用。第三是人员和机械的准备。在进行施工以前,要详细划分技术人员、施工人员、管理人员等,要求所有人员都做好技术交底的工作。工作人员不但要熟悉自己的工作,同时也要及时解决施工中产生的问题和隐患。大孔隙混合料使用连续摊铺的操作法:准备好这几种设备:自动控制机器、沥青混合料拌和设备、打印设备、履带式沥青混合料摊铺设备、沥青洒布设备、压路机、自卸汽车5台、钢轮压路机4台。在使用这些机械设备前,必须要进行合理的安排和规划。同时也要进行一定的安装和维护,使得设备、机械能够在安全的情况下运行。

2)做好施工现场的准备工作。因为在防滑降噪沥青路面的上层存在一定的空隙,一般由上面两层朝着两边将雨水排出去,从而更好的防滑降噪。路面的下层不但要达到一定的强度,同时还要避免渗水。为了促使路面上层和下层产生黏结,提升路面的防渗水作用。先要清除路面的垃圾、灰尘等,使得路面保持干净、清洁,无颗粒和杂物。另外,也要使用沥青洒布车,根据0.6 kg/m2的要求来喷洒乳化沥青。喷洒的时候,要注意均匀性,不能产生漏喷、多喷的现象。等到乳化沥青破乳以后,才能对渗水进行检测。接下来进行路面的摊铺,这个部分的工作非常重要。

3)进行拌和。对沥青混合料进行拌制时,要使用自动式的打印间歇式拌和设备。拌制混合料时必须对加热温度、时间等进行一定的控制,并借助导热油来对沥青进行加热。因为刚打开拌和设备时,内部温度还没有升高,所以必须在施工以前烘干集料。比起一般的沥青混合料,防滑降噪沥青混合料的生产温度更高,最后出料的温度需要达到相关标准。为此,可以采用插入式热电偶温度计来对温度进行测试。若是拌和的沥青混合料温度太高,那么沥青会产生氧化和老化,黏度也无法达到要求。若是温度太低,那么沥青的黏度会过高,甚至会黏住行驶的汽车轮胎。此外,这也不利于碾压和摊铺,甚至会降低路面结构的稳定性。在确定了拌和时间以后,要将沥青混合料进行合理翻滚,避免产生冒青烟、离析等一系列的问题。储存混合料的时间不能太长,不能超过1 d。进行储存的时候,混合料的降温需要控制在10 ℃之内。

4)运输。要准备5辆15 t以上的自卸运输车,然后对运输车的拖斗进行打扫,使其更加干净光滑。为此,可采用油水混合物隔离剂来对拖斗进行涂抹。同时也要备一顶有保温防雨水的篷布,从而起到防雨水的作用。料车装料过程中,必须要进行反复装载,从而减少离析的问题,避免混合料分层。进行装料时,要先将其装在车厢前面,再慢速移动车身,将料装在车厢后面,并且使得料更加均匀的装在车厢里。在运料车里装满了混合料以后,需运输到施工现场。为了促使摊铺更好的实施,要准备3辆左右的料车。料车在卸料的过程中,必须在离摊铺设备2 000 cm的地方停下来。摊铺设备推动着运料车朝前,若是前方是下坡路,那么则需要借助车辆的刹车来前进。若是遇到坡度很大的上坡路,那么则需要减缓速度。为了防止对环境造成污染,也为了控制沥青混合料的摊铺温度,必须要将篷布覆盖在运输车上面。最后也要使载料行驶的速度控制在30 km/h,从而避免热量散发,减少沥青混合料的离析现象。

5)摊铺。摊铺时要选择一台履带式摊铺设备。先要在摊铺机就位过程中预热30 min,等到熨斗板的温度提高到了100 ℃,便要对熨平板的参数、振频进行调整。为了防止集料被振碎,需要将振动等级调整为第五级。摊铺时,要缓慢、均匀的进行,不能对速度进行随意调整。必须使得摊铺的速度控制在13 m/min以内,摊铺过程中的温度必须高于150 ℃。另外,摊铺时如果产生了裂缝、波浪、离析等不良现象,那么则要及时采取措施来进行处理,然后再进行下一步的碾压。

6)碾压。压实防滑降噪沥青路面时,要经历初压、复压、终压三个阶段。初压、复压时可使用两台不同型号的钢轮压路机,终压则采用一台同样的钢轮压路机。因为使用的沥青黏度很高,所以碾压时不能使用胶轮压路机,从而避免沥青混合料出现上涨的问题,降低路面结构。初压需要在摊铺机碾压后进行,一般是对沥青混合料的密度进行控制。初压区的长度需达到一定的标准,温度必须高于150 ℃。碾压时不能产生静压、推移以及开裂的问题,行车方向必须和前进的方向一样,由外侧向中心进行碾压。复压是为了控制混合料的密实度,使得路面的孔隙率达到要求。因此复压的温度需要在135 ℃~145 ℃的范围内。至少要碾压5遍左右,四周碾压带重叠宽度需要控制在1 000 cm左右。终压则是为了进行整理,提高铺筑层的整齐度,所以其温度必须保持在90 ℃左右。终压结束后,要进行复压,静压两遍左右。

3.3 施工后的工作

在施工完成后,为了能快速开放交通,避免交通拥堵,还要借助洒水车来进行洒水,从而降低温度。等到温度降低到50 ℃以后,便能开放交通。但是必须禁止急刹、急停、急转弯的现象产生,使得车辆安全、有序的前进。

最后,为了促使防滑降噪沥青路面的使用寿命更长,必须进行横向的排水。为此,可以采取路缘石洗刨的方法,使得道路两边的路缘石比路面低1 cm。这样一来,渗入到排水路面的水才能被排出去,不会出现积水的现象。

4 防滑降噪沥青路面和普通密级配沥青路面的对比

第一,通过在现场对比防滑降噪沥青路面和一般密级配沥青路面的噪声,发现防滑降噪沥青路面的噪声比一般密级配沥青路面的噪声低4 dB左右。此外,防滑降噪沥青路面在夏天的降噪效果更好。第二,相比于一般的密级配沥青路面,防滑降噪沥青路面的孔隙更大,大概达到了21%。所以可以吸收轮胎在路面摩擦所产生的噪声,减少噪声的分贝。第三,在使用防滑降噪沥青路面时,因为车胎会对路面产生磨损,其中的杂物、尘土也会对孔隙产生堵塞作用。其效果比密级配沥青路面更好,但在平时的使用中,要常常对路面的孔隙进行疏通,从而使其更好的发挥出排水、降噪的作用。第四,因为防滑降噪沥青路面的孔隙很大,因此对路面耐久性的要求更高。路面的半有效孔隙容易储存水,如果冬季结冰,那么则会影响路面的骨架结构,降低使用寿命。这个试验路段所使用的黏结料属于改性SBS高黏度沥青。该材料的特点是降噪性高,耐久性高,所以值得大力推广和使用。

5 总结与体会

沥青路面属于公路结构中的主要部分,其决定了公路的使用寿命。比起一般的沥青路面,防滑降噪沥青路面除了能保证交通安全,也能降低噪声。所以必须采用良好的施工工艺,并保证施工质量。

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