所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2010-12-29 16:53 熱度:
摘要:結合柳州市潭中西路路面維修工程的施工,對罩面工程的施工工序和路面的結構設計及瀝青混合料的配合比設計的分析,表明了SBS改性瀝青的在城市道路的建設和改建工程中,有廣泛的應用前景。
關鍵詞:剛性路面;路面病害;SBS改性瀝青;配合比
為響應市委市政府提出的創意:四大名城、宜居城市等精神要求,同時從節約投資的角度考慮,柳州市從2004年開始,采用加固原基礎結構層(灌漿)、在原水泥砼路面加鋪瀝青砼面層的方法進行處理,如河東路、柳石路。從使用效果來看,一年內原水泥混凝土路面原有的病害如開裂、錯臺等都反射到瀝青路面層上,經車輛碾壓,瀝青面層隨機出現裂縫、松散、碎裂等現象。經多方面考察研究,擬與長沙金和工程技術咨詢有限公司共同開發和研究剛性路面罩面的新工藝和方法,希望在水泥路面維修方面找到適合柳州市的維護方法,為柳州市的水泥混凝土路面維護技術找到最佳的方案。
城市道路大修罩面工程是指在已經修好的道路路面上再重新修筑新路面,有在既有混凝土路面上鋪瀝青路面的(根據投資及標準不同層數和厚度不一樣);也有就是把既有路面用刻紋機刻紋后,再在上面修筑新的混凝土路面或瀝青路面。即為改善瀝青路面的使用質量,提高路面的防水、抗滑能力和平整度,在原有瀝青路面上加鋪的薄瀝青面層。潭中西路進行施工試驗,下面結合潭中西路工程的施工、監理情況,談談對SBS瀝青配合比設計以及工程施工過程中的注意事項。
1潭中西路路面病害及其防治措施
1.1路面病害類型
潭中西路路面維修工程為道路工程,位于柳州市柳南區,起點為潭中西路金都匯,終點為潭中西路柳南區政府,全長400m維修為機動車道寬度15m,雙向4車道,該段路面具有典型砼路病害:嚴重開裂,局部網裂且有沉陷變形等現象。詳見表1。
表1路面病害調查表
1.2對潭中西路路面病害的防治措施
⑴對病害嚴重的板塊采用挖除,用C20混凝土回填。
⑵板底脫空壓漿
⑶裂縫處理
寬度小于1cm的裂縫,清縫后用道路膠灌縫;寬度大于1cm的裂縫,進行鑿槽清縫,采用道路膠加軟木條回填。
⑷粘貼玻纖格柵和灑布快裂型乳化瀝青
粘貼玻纖格柵前,對已處治過的水泥路面進行全面的清洗,在沿道路橫縫,縱縫鋪寬度為1.0的玻格的玻纖格柵并固定。然后灑布按0.6~0.8L/m2灑布快裂型乳瀝青。嚴禁車輛在粘好的玻纖格柵的路面上調頭,以防造成玻纖格柵起皺。
2罩面工程施工工藝及SBS改性瀝青的應用
2.1罩面工程施工工工藝流程圖
2.2罩面工程主要施工工藝質量控制技術要求
2.2.1板底脫空壓漿工藝質量控制要求
板底脫空壓漿質量評定采用貝克曼梁彎沉儀(5.4M),其判斷指標為:接縫(裂縫)兩側的板邊彎沉差(W—W),接縫(裂縫)兩側的板邊平均彎沉值,其中WL,WN分別相鄰板邊的測點彎沉值。
2.2.2灌漿材料指示要求:普通硅酸鹽水泥(42.5級水泥);粉煤灰(不低于二級);混凝土膨脹劑(膨脹率為0.03%~0.05%);復合早強劑(應為國標一級)。
2.2.3灰漿配合比合格性指標:7天側限抗壓強度≥3.5MPA,水灰比不大于6%,灰漿流動≥140MM。
2.2.4每塊布孔5~7個,鉆孔深度為混凝土板厚度,穿透基層于上路床頂面。
2.2.5灌漿施工壓力控制在1.0MPA~105MPA,灰漿攪拌時間宜控制5~10MIN,而且應在30MIN內用完。
2.2.6壓漿施工結束后,養生3天,然后進行合格性檢測。
2.3罩面結構設計
我國從2000年開始大規模進行水泥混凝土路面的大修罩面工程,罩面結構厚度5cm~15cm,針對如何防治反射裂縫,國內科研部門開展了大量的試驗研究,開發了許多防裂措施和技術,包括新材料,并取得了一定的工程使用成果,但是目前相當一部分剛性路面大修罩面工程使用效果不佳,有的工程通車一、二年,便出現了較嚴重的反射裂縫,以及車轍與坑槽等早期破壞現象。究其原因,主要有以下三個方面:
(1)由于目前國內沒有相應的行業標準和技術規范,沒有建立一套有效的剛性路面使用質量的評價方法和標準,因此罩面結構厚度組合設計是以經驗為主,隨意性較大。
(2)罩面結構各層類型組合與防裂措施使用不當,針對性不強。
(3)板底脫空壓漿質量評定驗收手段失控,導致水泥板塊病害處治不到位。
試驗路罩面結構方案
2cmSBS改性瀝青SUP-10C型+6cm外摻改性AC-20C型+3cmAC-13C型
在行車荷載作用下,為了抵抗和延緩水泥板塊的反射應力,在罩面結構中應專門設置應力吸收層,目前,國內有四種應力吸收層類型(SMA、大粒ATB、改性瀝青膠砂、橡膠瀝青格柵),針對本項目的特點及施工條件,采用SBS改性瀝青Sup-10作為應力吸收層,其特點是是將AC類級配調整為Superpave級配,使混合料抵抗變形能力顯著提高,采用應力吸收層能很好地緩和裂縫區加鋪層底的不利應力,因此在達到相同加鋪層使用壽命前提下,使用該層可減小瀝青加鋪層的厚度。
國內外大量瀝青結構疲勞的試驗研究成果表明,結構層的最大粒徑與層厚的比值,中粒式或粗粒式:1:3,細粒式1:2~2.5,因此,罩面結構厚度組合采用下面層為6cmAC-20C型,表面層為3cmAC-13C型。
過大車轍,是我國當前高等級道路最常見的早期損壞類型。一方面由于全球性的氣候異常,我國大部分地區的高溫季節都有延長和加劇的趨勢;另一方面,我國公路貨運超載超限形勢嚴峻。為了進一步提高罩面結構在高溫下整體抵抗變形及抗及抗車能力,采用施工工藝簡單,高性價比的外摻改性工藝技術。2008年7月,我們就普通瀝青混合料外摻改性劑混合料的抗車轍性能進行了對比試驗見表2:
混合料類型 60動穩定度
2.4瀝青混合料的施工級配與生產配合比
從規范可以看出,規范規定的級配范圍較寬,這樣同一級配的上限與下限所拌混合料會有較大的差別。所以,在施工配合比設計時可根據需要將目標級配線靠上一些,使混合料總的偏聽偏細一些,即成所謂的細型密級配(AC-F);或靠下一點,使混合料總的偏聽偏信粗一些,即成所謂的粗型密級配(AC-C)。
生產級配范圍的確定應遵循以下原則:
首先按規范確定采用粗型或細型的混合料對夏季溫度高、高溫持續時間長,重載交通多的路段,宜采用粗型密級配瀝青混合料。對冬季溫度低、且低溫持續時間長的地區,或者重載交通較少的路段,宜采用細型密級配瀝青混合料(AC-F型),并取較低的設計空隙率。
為確保高溫抗車轍能力,同時兼顧低溫抗裂性能需要,配合比設計時宜適當減少公稱最大粒徑附近的粗集料用量,減少0.6mm以下部分細粉的用量,使中等粒徑集料較多,形成S型級配曲線,并取中等偏高水平的設計空隙率。
確定各層的工程設計級配范圍時應考慮不同層位的功能需要,經組合設計的瀝青路面應能滿足耐久、穩定、密水、抗滑的要求。
根據公路等級和施工設備的控制水平,確定的公稱設計級配范圍應比規范要窄,其中4.75mm和2.36mm通過率的上下限差值宜小于12%。
瀝青混合料的配合比設計應當充分考慮施工性能,使瀝青混合料容易攤鋪和壓實,避免造成嚴重的離析。
在多雨潮濕地區,重交通和渠化交通情況下,一般采用粗型密級配并配制成S型級配曲線。同時,應當盡量避免級配曲線穿越級配禁區(0.3~2.36間的三角區)
3結束語
試驗路工程施工實踐證明,采用以上工程設計級配,瀝青混合料施工性能穩定,密水抗滑,且易形成骨架型嵌鎖結構。
目前,我國在提高瀝青路面抗裂與高溫車轍性能的措施方面,一般采用的方法有二種:一種是在瀝青中下面層采用粗粒式瀝青混合料,并對其級配進行改良,但是在提高了路面結構抗車轍性能的同時,也降低了瀝青混合料的抗水損害能力。第二種方法是瀝青改性,它對瀝青路面結構抗車轍的效果比較好,但由于成品改性瀝青混合料在運輸途中和工地儲存過程中常會出現改性劑與瀝青的分層離析現象,導致改性瀝青性能下降。另外,改性瀝青成本較高,也限制了在公路大修改造工程中的大規模推廣使用。
近幾年來,廣東、深圳、河南、云南等省市在高速公路。重交通干線公路大修改造工程中,開始采用抗車轍劑外摻改性工藝技術來提高路面結構抗車轍性能,取得了較好的效果。希望通過以上對SBS改性瀝青在生產施工中應注意的施工技術要求,對大家有所幫助,以上不足之處,望各位提出寶貴意見。綜上所述,瀝青路面將在柳州市道路的建設和改建工程中,應用前景廣泛,將起到不可替代的作用。
參考文獻:
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文章標題:剛性路面大修工程罩面工程關鍵技術應用
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