标题 | 公路工程温拌沥青混凝土路面施工技术的应用 |
范文 | 王园园 摘 要:自改革开放以后,我国经济迅速发展,但在经济发展的同时,也面临着严峻的环境问题。温拌沥青混合料作为一种绿色筑路材料,其不仅能够减小混合料施工温度,还能降低能耗,减少排放有害气体。相比热拌沥青混合料,在公路工程施工中更具优势。为此,本文结合具体工程案例,对公路工程温拌沥青混凝土路面设计要点、施工要点及性能检测进行了分析与探究,以期全面提升工程质量。 关键词:公路工程,温拌沥青;工程概况 中图分类号:U416 文献标志码:A 《公路水路交通中长期发展规划》提出,截至2020年我国高等级公路网将基本建成,以沥青路面为主体的公路总里程,将达到300万km。目前,主要以热拌沥青混合料用于沥青混合料生产、应用,此项技术必须具备较高拌和温度,一般沥青在150℃以上,集料在170℃以上,这种情况下,不仅会大大增加能耗,还会产生大量废气,对环境污染极为严重。为有效解决该弊端,温拌沥青混合料逐步进入人们的视野,其施工原理为通过相应技术措施,可进一步减小沥青黏度,也可在拌和环节利用发泡等手段,促使沥青在集料上更好覆盖,以此降低对沥青混合料使用性能的影响,这种施工方法的优点在于减小拌和温度、节能减排,据相关数据显示,相比热拌沥青混合料,温拌沥青混合料节约能源比例可达到30%左右,排放有害气体量可减少80%。在沥青混凝土路面铺筑中,选用温拌沥青混合料,可减少环境污染,降低施工成本,同时,因其压实温度相对不高,可减短交通管制时间,及时开放交通,同时能够有效延长工程施工寿命,因此做好温拌沥青混凝土路面研究工作具有重要的现实意义。 1 工程概况 某公路工程总长度为14.8km,根据整体规划要求,需进行5.4km主线基层、面层铺筑。该路段为辅道路段,所在地光照充足、降雨较少、四季分明、雨热同期。如选用热拌沥青混合料施工,施工时间较短,只有4个月,为5月~9月,从施工方面来看,此工程施工工期紧张,任务大。为降低施工难度,决定选用温拌沥青混合料进行施工,可有效增加施工周期,减小施工难度。为此,选用0.2km作为试验段进行施工。 2 混合料设计要点分析 本工程选用AC-25作为该路段材料级配类型,可通过设计级配与各项指标(见表1)进行最佳石油比地确定,计算可得4.1%为最佳石油比。 对于温拌沥青混合料来讲,相比热拌沥青混合料,其级配设计、最佳沥青用量设计过程基本一致,但在拌和温度、压实温度存在一定差异,因此,必须将其作为设计研究重点进行分析。 在不同成型温度情况下,温拌沥青混合料其空隙率也有所不同,具体如下: 第一,成型温度145℃,则其空隙率为4.1%。 第二,成型温度135℃,则其空隙率为4.6%。 第三,成型温度125℃,则其空隙率为5.5%。 由此可见,出料温度持续降低,其空隙率也呈反比关系,逐步提升。根据工程建设需求,设计空隙率可选为4%,进而其成型温度必须超过135℃。结合以往施工经验,相比室内马歇尔试验所选施工温度,即便施工过程中的温度在其下限以下,也并不影响其压实效果。为此,可根据试验结果准确定出施工具体温度。 3 公路工程温拌沥青混凝土路面施工技术要点 3.1 温拌剂的添加 为满足温拌沥青路面施工要求,需將温拌剂自动添加装置设置到沥青混合料拌和楼内。喷射沥青材料后,经3s即可将温拌剂喷入,两者喷入时间基本一致,同时要求两者喷洒范围大致重合。为将拌和时形成的水汽顺利排出,拌和锅必须开启一个排气口,孔径需控制在30cm以上。相比混合料拌和区高度,设置排气口的高度应更高,只有这样才能顺利排除气体。除此之外,为防止蒸汽将粉料带走,拌和温拌混合料后,可选取矿粉后加法施工,喷洒完温拌剂之后,应保证基本散完汽水,待6s之后,再次进行矿粉掺加。 3.2 拌和施工 相比普通沥青混合料,需合理控制沥青、集料加热温度。根据拌和施工要求,需先进行2s~3s钟矿料干拌施工,随后将沥青喷入,喷洒时间可控制在3s左右,待喷洒结束后,即可进行DAT添加剂喷入,此时应对喷洒情况进行详细观察,避免出现喷洒失误。待检查无误后,可再次进行矿粉掺加,最后进行30s湿拌施工,保证拌和均匀。 3.3 混合料运输 因施工阶段气候较低,并具有较远运距,需将苫布覆盖到车顶,且将保温材料加设到车壁四周,做好保温工作,防止混合料运送至施工现场后,温度过低无法使用。同时,应详细检查车厢的清洁程度,避免装料前存在其他材料残留物,并将一层脱模剂均匀涂刷到车厢底板、侧板位置。通过跟踪检测运料车了解到整个运输过程中温拌沥青混合料温度仅下降了10℃,相比热拌沥青混合料下降的30℃,降温速度较慢,在运输距离较远的情况下此类材料更具适应性。 3.4 混合料摊铺及碾压 根据设计要求,要求以110℃作为混合料到场温度,且在105℃以上控制摊铺温度。因该工程所选用的拌和站自身问题,无法在温度较低情况下连续不间断操作,则实际到场温度略高,约120℃,且117℃为其摊铺温度。 混合料摊铺施工前,需彻底清理干净混凝土基层,并进行黏层油铺洒,待检查质量满足设计要求后,即可进行面层摊铺施工。要求先预热熨平板,预热时间需控制在1h以内,并合理控制其预热温度。除此之外,只有和混合料设备表面有接触的部位,都应进行油水混合液的均匀涂刷,防止与粒料粘黏。 整个摊铺施工中,必须及时启动振动器振捣、夯锤作用,保证路面压实度满足设计要求,根据施工规定,需在85%以上控制预压密实度。摊铺机施工需具有连续性控制在85%以上,要求在2m/min~3m/min合理控制摊铺速度。 当前,决定选用两台压路机进行施工,型号分别为XD121串联式振动压路机、YL20C型轮胎压路机。在综合考虑温拌沥青混合料使用性能的基础上,可合理确定混合料碾压流程。初压时应保证碾压温度在115℃左右,可选取胶轮压力机施工,需进行两遍碾压,待碾压结束后,可检查其平整性;随后再次选取光轮压路机进行施工,此时需进行3遍碾压,直至碾压表面具有良好平整性,且无显著轮迹即可停止施工。 4 公路工程温拌沥青混凝土路面施工性能检测 4.1 混合料路面取芯 施工结束后,为保证施工质量,需选用取芯法进行温拌沥青混合料路面性能检测。试验结果见表2。 通过表2可得,以上两类混合料性能、路用芯样差距较小,则表明温拌技术可在较低温度下施工,且压实效果良好,工后路面可达到热拌沥青混合料施工效果。 4.2 跟踪调查 通过长期跟踪观测,本路段无出现明显病害情况,仅有少量轻微、横向裂缝产生,相比热拌沥青混合料铺筑路段,温拌沥青混合料实际使用性能良好,可改善温拌沥青混合料低温性能。 结语 在交通运输行业迅速发展的今天,如何提升道路品质,减少病害发生极为关键。温拌沥青混合料是一种无污染、施工效果良好的筑路材料,本文通过上述分析,可得出以下结论。 (1)公路工程沥青混凝土路面施工中,与热拌沥青混合料应用相比,温拌沥青混合料在使用过程中温差相对较小,可在气温较低的环境下完成施工,且具有良好施工效果。同时,在混合料运输距离较远的情况下,温拌沥青混合料相比热拌沥青混合料也更具优势,温度下降速度慢。 (2)在出料温度、摊铺温度、碾压温度方面,与热拌沥青混合料相比,温拌沥青混合料温度分别降低了30℃、15℃、15℃。但在该情况下,通过混合料路面取芯分析可得,以上两类混合料性能、路用芯样差距较小,则表明温拌技术可在较低温度下施工,且压实效果良好,施工后路面可达到热拌沥青混合料施工效果。 参考文献 [1]俞国平,严军,曹亚东,等.温拌沥青技术在上海道路工程中的应用和效果[J].中国市政工程,2009(6) :113-115. [2]刘明杰.浅谈温拌沥青混合料在道路养护工程中的应用[J].科技情报开发与经济, 2011(26):23-25. [3]弥海晨,祁峰,郭平,胡苗.乳化型温拌沥青混合料性能试验方法研究[J].中外公路, 2011(6) :78-79. [4]魏建国,王兆仑,付其林.温拌沥青混合料施工温度确定方法[J].长安大学学报(自然科学版),2013(6):145-146. [5]孙吉书,肖田,杨春风,靳灿章.温拌再生沥青混合料的路用性能研究[J].重庆交通大学学報(自然科学版),2011(2) :55-56. [6] 侯曙光. 温拌及热拌沥青混合料降温特性分析[A].中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C].2012. |
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