沥青稳定碎石下面层施工技术分析

中国科技纵横 / 2018年09月10日 23:38

新闻

几种主要地基施工技术浅析

赵正振

摘 要:在我国已建高等级公路中,最为典型的路面结构形式为半刚性基层沥青路面,所占比例高达95%左右。半刚性基层的特点为强度高、承载力强、整体稳定性及耐久性良好等。但在具体实践中还存在诸多问题,进而导致大量病害发生,如裂缝、冲刷等,其中最为严重的为路面反射裂缝,这种情况下,将大大增加后期养护维修费用。为解决上述问题,本文选取ATB-30作为沥青混凝土路面下面层,将结合具体工程案例,对沥青稳定碎石下面层的应用技术要点进行分析与探究。

关键词:沥青混凝土路面;下面层;ATB-30

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)15-0103-02

1 ATB沥青稳定碎石的概述

ATB也可叫做密级配沥青稳定碎石混合料,相比沥青混凝土,此类材料的最大差异在于公称最大粒径不相同,一般需在26.5mm以上控制公称最大粒径。ATB沥青稳定碎石下面层的设计空隙率应控制在8%以内,通常控制范围为3%~6%,同时具有较大厚度。

根据级配类型对ATB沥青稳定碎石进行划分,可分为3大类,即ATB-25、ATB-30、ATB-40。铺筑路面后,其骨架结构良好,且具备良好防水性能,及低温抗裂能力。换言之,可认为其使用效果等同于粗粒式基层沥青混合料。为满足当前公路工程建设要求,最大限度提升路面使用性能,延长工程使用年限,应选取ATB-30结构作为下面层,10cm为其厚度。

因反射裂缝普遍存在于半刚性沥青混凝土路面施工中,为降低该病害产生几率,需将一层过渡性结构布设到基层、面层中间位置。作为此类结构的主要形式,ATB沥青稳定碎石下面层对基层裂缝向中、上面层反射起到延缓作用,同时还能进一步提升路面抗车辙能力。

2 工程概况

某公路工程总长度为64.7km,属于双向四车道。本路段所涉及地形地貌类型较多,如高山、中山、河谷,地势从西北向倾斜于东南向。北部层峦叠嶂,南部具有较为平缓的山势情况。本工程所在区域属于半湿润大陆性季风气候,四季变化明显,气候宜人,降雨量适中,586.1mm为多年平均降水量,最高、最低气温分别为45.2℃、-20.6℃,13.3℃为年平均气温。在对工程总投资金额与当地材料生产现状综合考虑的基础上,决定选取石灰粉煤灰稳定碎石或水泥稳定碎石半刚性基层形式用于路面基层施工。因沥青混凝土路面反射裂缝是一个不得不考虑的问题,针对沥青碎石使用情况,决定沥青混凝土路面下面层选用ATB-30,具体施工情况如下。

3 ATB配合比设计及性能分析

3.1 ATB-30混合料技术指标

表1为ATB-30混合料各项技术指标,具体如下。

3.2 目标配合比检验

以A、B、C三种级配进行最佳油石比确定,以此检验高温稳定性、水稳定性等各项指标,具体结果如表2所示。

利用以上两种检验方式,即击实法、轮碾法,通过上述分析结果可见,以上3种级配,最佳为級配C,该工程级配控制线选取级配C即可,通过轮碾法进行最佳油石比的确定,为3.66%。

3.3 生产配合比验证

根据目标配合比设计的最佳沥青用量,进行马歇尔试验,以此进行生产配合比设计最佳油石比的确定,为3.2%,以此摊铺试验段。根据试验分析,可在4%~8%之间合理控制空隙率,满足施工要求。

4 沥青稳定碎石下面层施工技术要点

4.1 试验段施工

为保证施工质量,可在正式施工前铺筑一定长度的试验段,长度可控制在300m以上,通过试验段施工,可确定施工机械的配置情况、拌和机拌合时间及温度等相关参数,以此保证施工工艺控制参数合理,为后期施工提供依据。

4.2 施工材料准备

集料:根据设计要求,施工前应保证准备的集料规格准确,进入施工现场后,需分类放置粗细集料,如集料来自不同料厂,则同样需分开放置,针对材料质量需做好抽样检查工作,待其质量合格后即可用于施工。

沥青:依照品类、标号分开贮存沥青,且在130~170℃以内控制储罐内的存放温度。在储存、运输及使用时,需做好防水工作,防止沥青被雨淋。

4.3 准备下承层

沥青混合料铺筑前,必须对下承层的质量进行检验,保证其压实度、厚度、宽度等满足质量指标要求。相比规定值,平整度较大的时,需及时找出原因,并处理。同时,选取细集料用于构造物两端接茬位置进行找平。乳化沥青喷洒前,需检查其质量。一般每平方可喷洒0.3~0.4kg。随后根据施工要求进行透层油的喷洒。

4.4 拌和及运输

在沥青混合料拌和施工中,其温度控制极为关键。根据设计要求,需在150~165℃之间控制混合料出场温度,待运送至施工现场后,其温度需控制在150℃以上。拌和时,不得任意调整各矿料掺加比例,保证热、冷料仓配置合理,避免出现溢料现象。完成拌和作业后,需对沥青含量等进行详细检查,保证混合料拌和后均匀,无花料、离析现象。

运输时,可选用自卸式运料车,装料以“品字型”分3次完成,以此降低混合料离析现象产生,并做好车顶覆盖工作。装料前,需将一层油水混合物涂抹到车四周壁上,并做好车内清理工作。为保证能够不间断、连续施工,与施工拌和、摊铺能力相比,运输能力应略有剩余,摊铺施工中,需保证现场有4辆以上运输车在等待卸料。

4.5 摊铺施工

选取两台摊铺机同时施工,前后两台机械之间的距离需控制在10m以内,且保证机械参数一致。ATB-30基层厚度为10m,则1.2~1.3为其松铺系数范围。施工中可选取钢丝引导的高程控制方式进行厚度控制。摊铺需连续施工,通常可在每分钟1~2m之间控制摊铺速度,在150~165℃之间控制摊铺温度。摊铺时,应定时对摊铺宽度、厚度、温度等进行检测,如不符合设计要求,需及时进行处理。

4.6 碾压施工

碾压施工质量的优劣直接影响路面使用性能及行车的舒适性,为此,必须重视碾压施工,只有保证选用的压实方式科学、有效,才能进一步规范碾压工艺,才能加大质量控制力度,才能保证工程质量。为此,应严格试验段施工确定的碾压机械组合方式进行施工,一般碾压施工可分3个阶段,且初压、复压及终压具有连贯型,在整个碾压施工过程中严禁中断、急转弯及掉头等,且在60m以内控制碾压段长度。具体碾压速度如表3所示。施工中为防止出现混合料粘轮现象,需采取有效方法进行处理。如局部大型压路机碾压不到位,可选取振动夯板进行补充压实,以此提高整体压实度。

4.7 接缝处理

(1)纵向施工缝。以梯队形式选取2台摊铺机进行施工,纵向接缝时要求前面摊铺段预留10cm左右宽度无需碾压,以此用于后高程基准面,且保证摊铺层重叠宽度约5cm左右,通过热接缝的方式,将缝迹消除,上下层纵缝需错开,宽度应超过15cm。(2)横向接缝。此类为冷接缝,施工较为困难,其处理是否到位将对路面平整度造成严重影响。为此,必须重视横向接缝施工,具体施工措施如下:

第一,选取直尺(6m)进行成型沥青层端部检测,如平整度在3mm以上,则需及时刨除,且清理干净切面上的杂物,随后将粘层沥青均匀涂抹到表层,待其干燥之后,即可进行摊铺。

第二,预热摊铺机熨平板前,需将接缝位置沥青层的具体厚度测量出来,随后按照松铺系数进行其松铺厚度的计算,待完成预热工作后,应保证接缝位置原有路面温度超过65℃,并在每分钟2m左右控制摊铺前期速度。

第三,原路面沥青混合料需在碾压施工前清理,并保证接缝位置順直。为保证接缝质量,可指定一台振动压路机施工,根据道路各个部位合理选用碾压方式,如中间位置、两侧位置分别选用横向、纵横碾压方式。

5 结语

综上所述,随着我国社会经济的迅速发展,公路作为国民经济基础设施建设的重要组成部分,也得到了突飞猛进的发展。在整个道路施工过程中,下面层施工占有重要地位,施工材料选择是否合理、有效,对路面整体使用性能影响巨大。以ATB-30作为下面层,可有效防止反射裂缝产生,提高沥青混凝土路面的耐久性。提高工程施工的整体质量。

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