貫入式瀝青路面施工工藝控制

鄭 輝 鄭永青

摘要:隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,高速公路的里程不斷增加,瀝青混凝土路面由于其平整性好,行車平穩(wěn)舒適,噪音低,許多國家在建設高速公路時都優(yōu)先采用。瀝青路面施工是公路工程施工中一道關鍵工序,文章根據(jù)從事施工的工作體驗出發(fā),重點分析貫入式瀝青路面施工工藝的控制,對臨場施工具有一定的指導作用。

關鍵詞:瀝青路面;貫入式;施工工藝;集料

中圖分類號:U416文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)21-0159-02

瀝青路面是在柔性基層、半剛性基層上,鋪筑一定厚度的瀝青混合料作面層的路面結構。這種路面與砂石路面相比,其和強度穩(wěn)定性都大大提高。與水泥混凝土路面相比,瀝青路面表面平整無接縫,行車振動小,噪音低,開放交通快,養(yǎng)護簡便,適宜于路面分期修建,是我國路面的重要結構形式。瀝青路面的缺點是溫度敏感性較高。夏季強度下降,若控制不好會使路面發(fā)軟泛油或推移剪裂破壞。低溫時瀝青材料變脆可能引起路面開裂。

貫入式路面的強度與穩(wěn)定性主要由石料相互嵌擠作用構成。貫入式路面需要2～3周的成型期,在行車碾壓與重力作用下,瀝青逐漸下滲包裹石料,填充空隙,形成整體的穩(wěn)定結構層,溫度穩(wěn)定性好,熱天不宜出現(xiàn)推移、擁包,冷天不宜出現(xiàn)低溫裂縫,貫入式路面的最上層應撒布封層料或加鋪拌和層。 瀝青貫入式適用于二、三級公路,也可作為瀝青混凝土面層的聯(lián)結層。

一、原材料選擇

瀝青結合料將礦質粒料粘結成整體,增加強度和增強路面抵抗行車破壞的能力,并使路面具有抗水性。適合修筑路面的瀝青材料主要為石油瀝青和煤瀝青,此外,還有天然瀝青。瀝青的性質和標號要求,隨瀝青路面種類、地區(qū)的氣候和路段的交通情況不同而異;熱拌或熱法澆灑以及在炎熱地區(qū)和重交通道路上宜選用較稠的瀝青;冷拌或冷法澆灑以及在寒冷地區(qū)和輕交通道路上宜選用較稀的瀝青。

(一)集料

貫入式瀝青路面的主層集料應選擇有棱角、嵌擠性好的堅硬石料,若使用破碎礫石時,應有一定的破碎面。主層集料的最大粒徑宜為結構層厚的0.8～0.85倍。主集料中大于粒徑范圍中值的數(shù)量不得少于50%。

當主層集料中細集料含量偏多時,嵌縫料用量宜采用低限值。表面不再加鋪拌和層的貫入式路面,在施工結束后每1000m2應另備2～3m3石屑或粗砂等供初期養(yǎng)護使用。

(二)結合料

貫入式瀝青路面中的結合料可采用石油瀝青、煤瀝青或乳化瀝青。在施工季節(jié)氣溫較低的寒冷地區(qū),或瀝青針入度較小時,瀝青用量宜采用表中的高限值。在低溫潮濕氣候下用乳化瀝青時,應按乳化瀝青總量不變的原則進行調整,上層應比正常情況適當增加,下層應比正常情況適當減少。

二、貫入式瀝青路面的施工工藝

(一)施工機械

貫入式瀝青路面的主層集料可采用碎石攤鋪機或人工攤鋪。嵌縫料宜采用集料撒布機撤布。瀝青灑布機在灑布時要保持穩(wěn)定的速度和噴灑量,并應在整個寬度內均勻噴灑。壓路機宜采用6～8t及10～12t進行跟壓,主層集料宜用鋼筒式壓路機碾壓。

(二)施工淮備

貫入式瀝青路面施工前,基層應清潔干凈。當需要安裝路緣石時,應在路緣石安裝完畢后施工。乳化瀝青貫入式路面必須澆灑透層或粘層瀝青。當貫入式路面厚度小于或等于5cm時,也應澆灑透層或粘層瀝青。

(三)施工方法

1.撤布主層集料與碾壓。在準備好的基層上,用攤鋪機、平地機或人工撒布主層集料,應避免主層集料的離析,在撤布集料的同時注意檢查路拱和平整度。主層集料的松鋪厚度壓實系數(shù)約為1.25～1.30,可經(jīng)試鋪確定。主層集料撤布后,嚴禁車輛通行。

主層集料撤布后,采用6～8t的鋼筒式壓路機進行初壓,速度宜為2km/h。碾壓時應從路邊緣逐漸移至路中心,每次輪跡應重疊約30cm,接著應從另一側以同樣方法移至路中心,以此為碾壓一遍。檢查路拱和橫向坡度,當不符合要求時,應進行調正和找平,再行碾壓直至集料無顯著推移為止。然后改用10～12t壓路機進行碾壓,每次輪跡重迭1/2左右,宜碾壓4～6遍,直至主層石料嵌擠穩(wěn)定,無顯著輪跡為止。

2.灑布第一遍瀝青和嵌縫料。主層集料碾壓完畢后,應立即灑布第一遍瀝青,灑布方法及要求同瀝青表面處治,灑布溫度取決于瀝青標號;然后立即用集料撒布機均勻撤布第一遍嵌縫料,嵌縫料的撤布應均勻,不足處應找平;嵌縫料掃勻后立即用8～12t鋼筒式壓路機進行碾壓,輪跡應重疊1/2左右,碾壓4～6遍,直至穩(wěn)定為止。碾壓時應隨壓隨掃,并應使嵌縫料均勻嵌入。若施工氣溫較高,碾壓過程中可能會發(fā)生較大的推移,此時應立即停止碾壓,待氣溫稍低時再繼續(xù)碾壓。當采用乳化瀝青作為結合料時,應防止乳化瀝青下漏過多。當主層集料碾壓穩(wěn)定后,應先撤布一部分嵌縫料,再灑布乳化瀝青。當施工氣溫較低時,為加快乳化瀝青的破乳速度、可將乳化瀝青加溫后再灑布,但乳化瀝青溫度不得超過60℃。

3.灑布其余層次的瀝青和嵌縫料。灑布第二遍瀝青,撒布第二遍嵌縫料并進行碾壓,依次重復灑布瀝青和撤布嵌縫料,并碾壓,直至撤布封層料。最后宜用6～8t壓路機碾壓2～4遍,然后開放交通。當瀝青貫入式層表面上直接加鋪拌和瀝青混合料層時,應緊跟著貫入層施工,使上下成為整體。若貫入層用乳化瀝青時,應待其破乳,水分蒸發(fā)且成型后方可鋪筑拌和層。

4.初期養(yǎng)護。瀝青貫入式路面開放交通后的初期養(yǎng)護、交通控制等,與瀝青表面處治相同。

三、貫入式瀝青路面使用效果及存在問題

(一)裂縫出現(xiàn)的原因

瀝青混凝土路面裂縫問題一直是學術界研究討論的課題,對裂縫原因也已經(jīng)形成了比較統(tǒng)一的認識。通常原因有四個方面:施工縫未處理好,接縫不緊密,結合不良;瀝青未達到適合于本地區(qū)氣候條件和使用要求的質量標準,致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應力(應變)大于瀝青混合料的抗拉強度(應變);半剛性基層收縮裂縫的反射縫;橋梁、涵洞或通道兩側的填土產(chǎn)生固結或地基沉降。

(二)裂縫處理需注意的方面

通過對裂縫出現(xiàn)原因的分析,我們可分別從瀝青混凝土路面瀝青選擇及基層施工控制兩個方面采取措施適當?shù)販p少裂縫的出現(xiàn)。按地區(qū)氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型,以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫和提高材料抵抗反射裂縫產(chǎn)生的能力。采用優(yōu)質瀝青、改性瀝青更為有效。其次,在基層施工中,應控制基層混合料在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,防止碾壓時含水量過小,壓實度和強度不足,造成強度裂縫或含水量較大容易出現(xiàn)干縮裂縫;對分段施工的基層,做好接頭處理,分層碾壓的基層,上下基層的接頭應錯開3～5米,以減少出現(xiàn)裂縫的機會;合理選擇混合料的配比,控制細料數(shù)量;重視結構層的養(yǎng)護,并及早鋪筑上層或進封層以利于減少干縮裂縫。

四、結語

貫入式瀝青路面施工難度大,與常規(guī)瀝青路面施工工藝雖存在較大差異。但施工實踐表明,只要嚴格控制混合料的材料、配合比、拌和、攤鋪和碾壓等關鍵工序的質量,改性瀝青路面的路用性能可以得到充分的保障。

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作者簡介:鄭輝(1981-),浙江省衢州市衢江區(qū)公路管理段助理工程師,研究方向:公路與橋梁;鄭永青(1973-),浙江衢州人,浙江省衢州市衢江區(qū)公路管理段助理,研究方向:公路與橋梁。