赵肖鹿 驻马店市公路工程开发有限公司
某公路工程通车运营多年,路面出现了不同程度的病害问题,基于此,决定对此路段进行大修处理。为了增强路面耐久性,决定采用防滑降噪沥青混凝土施工,选取试验段长1000m,起讫桩号为K68+000~K69+000 段。按照从上到下的顺序路面结构形式为4cm 防滑降噪沥青混凝土+乳化沥青粘层+5cm 中粒式沥青混凝土+1cm 同步碎石封层+乳化沥青透层。
待完成生产配合比级配后,可进行生产配合比最佳沥青用量的确定,根据生产配合比级配调试结构,通过目标配合比设计最佳油石比和最佳油石比±0.3%三种沥青用量进行马歇尔试验。当三种油石比混合料均满足技术要求,则沥青混合料生产配合比沥青用量就为目标最佳油石比。如其中一个无法满足技术标准,就需要进行沥青用量地调整。为此,可根据沥青混合料生产配比级配调试结构,合理选择。三种油石比分别为4.7%、5.0%、5.3%,分别做马歇尔稳定度试验,结果如表1 所示。
由此可见,以上三种油石比混合料性能试验结果均可达到技术要求,可确定试验段配合比为生产配比。由于本地区气温较高,在高温影响下沥青路面极易出现泛油情况,为此,可在4.7%~5.0%之间确定油石比范围,最终确定4.9%为生产配比的最佳油石比。
根据生产级配与油石比4.9%,可验证混合料性能。混合料可通过小型搅拌机进行试拌,并选取拌制好的沥青混合料进行马歇尔试件、车辙试件制作,从而对其各项性能进行检验,可得结果如表2 所示。
由表2 可知,混合料各项性能均能达到技术要求,应用较为理想。
相比一般普通沥青路面,防滑降噪沥青路面施工存有一定不同,为了提高工程整体质量,必须从施工准备、施工拌和、运输等工序流程入手,规范施工工艺,才能提升工程整体质量。
为了充分粘结路面上下面层,需先清理干净路面,将其表面垃圾清理干净,保证路面干燥、清洁,无污染。随后开启洒布车均匀喷洒乳化沥青,喷洒量为0.6kg/㎡,在整个施工过程中,不得出现漏喷、堆积等情况,当乳化沥青破乳之后,便可进行渗水检测,若无问题,质量达到标准要求,则可摊铺面层,如反之,不符合标准要求,则补喷,从而满足施工要求。
在拌和混合料前,需对振动筛网的工作状态进行详细检查。需先做试拌处理,在整个施工过程中,要做好施工温度控制,如沥青加热温度需控制在160~165℃,集料加热温度需控制在190~200℃,混合料出厂温度可控制在175~185℃。
向施工现场运送混合料时,需采用自卸运输汽车,需5 辆以上,且在30km/h 以内控制行驶速度。
一般摊铺施工前,需要先对摊铺厚度进行自动调节,根据施工要求,可采用自动找平履带式沥青混合料摊铺机进行施工,保证推动力强劲,运料能力与摊铺能力匹配,可同时匀速前行。随后,预热20min 摊铺机,当熨平板温度超过120℃,需根据松铺系数将松铺厚度准确计算出来,在此过程中,需做好熨平板高度、横坡度、振频等调节工作,保证摊铺速度均匀、缓慢、连续。严禁任意改变摊铺速度或方向,可在2~3m/min之间控制摊铺速度,且在165~170℃之间控制摊铺温度。
一般碾压施工可分为3 个阶段,初压、复压与终压,通常情况下,可采用钢轮压路机进行初压、复压,根据要求,此次初压及复压均需钢轮压路机2 台,初压速度可控制在2~3km/h,温度控制在165℃之上;此外,复压速度可控制在2.5~5km/h,温度可控制在130℃以上。而终压时同样采用钢轮压路机,所需1 台,碾压速度可控制在2.5~5km/h,终了温度可控制在60℃。SBS 高粘改性沥青为本路段摊铺沥青路面,在整个碾压施工中,严禁采用胶轮压路机,避免粘粘车轮。
表1 确定最佳油石比试验结果
表2 沥青混合料性能验证结果
因当地施工条件的影响,在完成单幅路面铺筑作业之后,为快速开通道路,避免道路不畅影响出行。可通过洒水降温法快速降低路面问题,在此环节,水可快速由路表向面层底部下渗,通过路拱坡度排水至两边,当路表温度在50℃以下时,便可开放交通,在交通开放前期,需做好车速控制,且不得出现急刹车、急转弯等问题。
因本工程属于旧路改造工程,未处理原有道路两侧路缘石,为便于防滑降噪沥青路面面层横向排水,避免路面被雨水侵蚀,提高路面使用性能,可铣刨掉路缘石,相比路表面,道路两侧的路缘石应低于其5cm,从而保证上、中面层的分界线在路缘石表面高度以上。
施工结束后,为了验证路面施工质量,决定分4 次跟踪观测本试验段,测试时间分别为工后7 天、工后1 个月、工后半年、工后1 年。具体检测项目如透水性能、平整度等。
在防滑降噪沥青路面中透水性能是最重要的路用性能之一。在行车荷载等作用下,伴随时间的增加,路面压实度也会不断提升,此时细小颗粒,如灰尘等将进入路面,并堵塞路面孔隙,从而降低路面透水性能。渗水测试可采用路面渗水仪进行测试,从而对其透水性能进行评价。选取三个桩号进行四个阶段渗水试验,结果如下:
(1)K68+000 段:工后7 天渗水系数为1135.9ml/min,工后1 个月989.2ml/min,工后半年918.9ml/min,工后1 年775.1ml/min。
(2)K68+500 段:工后7 天渗水系数为1149.7ml/min,工后1 个月1020.9ml/min,工后半年880.2ml/min,工后1 年802.6ml/min。
(3)K68+900 段:工后7 天渗水系数为1172.7ml/min,工后1 个月973.1ml/min,工后半年887.3ml/min,工后1 年797.5ml/min。
根据上述数据可得以下结论:
第一,伴随时间的不断增加,防滑降噪沥青路面渗水系数将随之下降。当路面通车运营之后,路面孔隙将被杂物,如灰尘等堵塞。在行车荷载反复作用下,将大幅降低路面空隙率,从而减小路面渗水性能。
第二,于开级配排水沥青路面来讲,可在900ml/15s 控制渗水系数验收指标,待通车之后,试验段的渗水系数有所增加,为1000ml/15s,表明本路段通车运营之后,排水性能有所增加。待通车时间达到12 个月之后,其渗水系数仍在800ml/15s 左右,可满足要求。
在路面施工验收与质量评价中,平整度为其最为重要的控制指标,若路面平整度较小,则表明路面平整性良好。此次路面平整度检测可采用三米直尺检测。经检测所得结果如下:
(1)K68+000 段:工后7 天平整度平均值为1.60mm,工后1 个月1.36mm,工后半年1.27mm,工后1 年1.00mm。
(2)K68+500 段:工后7 天平整度平均值为2.60mm,工后1 个月1.51mm,工后半年1.59mm,工后1 年1.10mm。
(3)K68+900 段:工后7 天平整度平均值为1.90mm,工后1 个月1.48mm,工后半年1.33mm,工后1 年0.82mm。
在行车荷载反复作用下,防滑降噪沥青路面的平整度平均值都在3mm 以下,表明路面较为平整,可提高路面行车的舒适性。
综上所述,近年来,伴随国民经济的迅速发展,我国经济持续增长,公路建设里程越来越长,规模持续扩大。沥青路面因其平整性良好、行车舒适、噪音小等优点得到了广泛应用与大力推广。作为一种空隙率较大的沥青路面,防滑降噪沥青路面因其具有良好的排水性能、抗滑性能及降噪性能得到了大量使用。