浅议排水性沥青路面施工方法

1 工程情况
该方法结合2008年宁杭高速公路二期PAC-13路面施工为分析依据,结合现场实际施工情况加以总结、提炼,以供探讨、研究。
2 PAC-13路面特点、适用范围
2.1 PAC-13路面具有雨天路面不滞水、无水膜、防滑安全以及吸音减噪等优良特性,大空隙率是排水路面最具代表性的特点。
2.2 PAC-13路面的配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法,并以空隙率作为配合比设计的主要指标。
2.3 PAC-13路面要求沥青具有很高的黏性,通过添加日本进口TBS沥青改良添加剂来增加其黏度,以达到预期质量效果。
2.4 由于混合料为开级配型间断级配,粗骨料多,混合料有很高的黏性,要求施工温度相对较高。
2.5 适用在降雨丰富地区的高等级公路及对噪音水平要求严格的城市道路以及隧道铺面工程。
3 工艺原理
3.1 配合比设计的原理
3.1.1 排水性沥青混合料质量检查最主要的指标是空隙率,因此其配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法,并以空隙率作为配合比设计的主要指标。
3.1.2 配合比主要以各项功能检验为主,选择期望的空隙率而又具有较高耐久性的最大容许沥青膜厚度来确定沥青含量,其特殊之处是油石比主要由析漏试验结果选定。排水性沥青混合料的配合比设计后必须对设计沥青用量进行析漏试验及肯特堡试验,并对混合料进行高温性、水稳性等进行试验。
4 工艺流程和操作要点
4.1 PAC-13路面施工工艺流程图
4.2 操作要点
4.2.1 施工准备
①配合比的确定工作
a排水性沥青砼上面层PAC-13的沥青为SBS改性沥青,根据各种集料筛分结果,计算得出各种集料比例。
b拌和楼生产配合比调试 沥青砼上面层PAC-13生产配合比调试采用一台ACP4000型间歇式沥青拌和楼,以目标配合比的比例进料,各冷料按设计比例进入烘干筒进行烘干。冷料调整正确后,经加热烘干提升进入热料仓进行二次筛分,经试验室水洗法筛分确定了ACP4000型拌和楼热料仓的比例。
c生产最佳油石比的确定 根据目标配合比确定的最佳油石比0AC=4.6%,用二次筛分后的热矿料分别制作0AC间隔0.3%的三组试件,得出结果:确定的最佳油石比为4.6%。
d生产配合比验证 按最佳油石比4.6%进行试拌,各项指标均满足施工指导意见和规范要求。
②施工机械设备的准备工作
配备齐全的施工机械,采用机械化连续摊铺作业。
③质量检测仪器的准备工作
试验室必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器。
4.2.2 沥青混合料拌和 采用一台ACP-4000型间隙式拌和楼进行拌和,沥青加热温度165℃,矿料温度185-200℃;拌和时间根据试拌确定的为70S(干拌时间8S,湿拌时间45S,系统时间为17s)。
高粘度沥青添加剂TPS添加方式采用人工添加,须称重以确保TPS添加精度在±2%范围内。
4.2.3 沥青混合料的摊铺
①摊铺机作业情况 采用两台ABG423摊铺机全幅铺筑, 两台摊铺机相距不超过5m,两台摊铺机摊铺层的纵向接缝采用热接缝。
②料车卸料方式 盖有蓬布加棉被的运输车辆缓慢均匀地分两次向摊铺机的料斗内卸料,避免卸料时有混合料溢出。
③摊铺温度 在运料车到达摊铺现场时,有专人用温度计测量并记录每辆料车混合料的到场温度和摊铺温度。
④摊铺速度控制 摊铺机选择摊铺速度均为起步1~1.5m/min,正常2.5m/min,做到缓慢均匀,不间断地摊铺。
⑤消除铺面离析的技术
a应采用大容量的运料车大倾角、大批量的卸入摊铺机料斗,运输过程中应尽量避免紧急制动,以减少混合料的离析。b卸料过程中运输车应挂空挡,由摊铺机推动前进。c摊铺机应调整到最佳工作状态,布料器中料的位置应略高于螺旋布料器2/3为度,同时螺旋布料器的转速不宜太快,避免摊铺层出现离析现象。d摊铺机料斗应在刮板尚未露出约10厘米的热料时收拢,基本上在运输车刚退出时进行,做到连续供料,避免粗集料集中。
4.2.4 沥青混合料的压实控制 初压采用2台DD130双钢轮各自对应一台摊铺机碾压4遍,压路机碾压采用前后静压,每遍碾压均对应各自摊铺机由低处向高处进行小循环碾压,速度为4~5Km/h;复压采用1台DD110双钢轮在全幅范围内由低处向高处进行大循环碾压, 碾压为前后静压2遍,速度为4~6km/h,终压采用1台XP-261胶轮压路机全幅静压1遍,速度为4~6km/h。
碾压过程中成梯队碾压,按初压、复压、终压三个阶段进行,压路
机从外侧向中心碾压,由低处向高处碾压,轮迹始终与路面中线平行,相邻碾压带重叠15~20cm轮宽。初压温度控制在150~165℃,复压为紧跟碾压,终压路面温度为50~70℃。
4.2.5 各项技术指标检查
①混合料试验 a抽提试验时从拌和楼取样进行试验,级配和油石比必须满足规范要b室内渗水试验c析漏试验d马歇尔试验、马歇尔飞散试验结果、马歇尔冻融劈裂试验e水损害检验f车辙试验
车辙试验动稳定度
②现场检测试验 a采用随机抽检的方式进行,试验室应对试铺段钻芯取样,芯样厚度、压实度及渗水系数进行检测b摩擦系数、构造深度检测c平整度
5 材料与设备
5.1 材料
5.1.1 沥青 PAC-13路面应使用高粘度改性沥青。
5.1.2 粗集料 粗集料应均匀、洁净、干燥,不含风化颗粒,宜选用高粘附性、高耐磨耗性、高耐破碎性的优质骨料。
5.1.3 细集料 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,与沥青有良好的粘结能力,要求具有较好的颗粒形状,禁止使用石屑。
5.1.4 矿粉 填料要求采用石灰岩矿粉,干燥、洁净。进场矿粉应密闭保存、不得受潮。
防水粘层材料可采用SBS改性乳化沥青。
其沥青、粗集料、细集料、矿粉、防水粘层材料质量应满足相关技术要求。
5.2 设备
5.2.1 施工机具设备。
5.2.2 试验检测设备 a针入度仪b延度仪c软化点仪d沥青混合料马歇尔试验仪 e马歇尔试件击实仪f试验室用沥青混合料拌和机g脱模器h沥青混合料离心抽提仪(带矿粉离心加速沉淀仪)i沥青路面用标准筛(方筛孔)j集料压碎值试验仪k烘箱(至少两台)l试模(不少于12只)m、恒温水浴n冰箱o路面取芯机p路面平整度仪q砂当量仪r渗水仪 s真空减压毛细管粘度仪t洛杉矶磨耗试验机u车辙试验机v劈裂试验夹具
6 社会效益
PAC-13路面具有雨天路面不滞水、无水膜、防滑安全以及吸音减噪等优良特点,有较好的安全效益。