東金路路面改造施工技術(shù)探討

□文/張 明

東金路路面改造施工技術(shù)探討

□文/張 明

東金路路面改造采用了SBS纖維改性瀝青，文章針對(duì)SBS纖維改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)、混合料配合比設(shè)計(jì)方法，對(duì)SBS纖維改性瀝青高溫、低溫和老化性能及發(fā)展規(guī)律進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。

SBS纖維改性瀝青；配合比設(shè)計(jì)；路面改造

1 工程概況

東金路道路坐落于天津市東麗區(qū)，路線為南北向，向北接?xùn)|麗湖溫泉度假旅游區(qū)，向南接軍糧城居住區(qū)。起點(diǎn)為東金路與津?yàn)I高速公路，終點(diǎn)下穿津漢聯(lián)絡(luò)線，與既有路漸變順接，終點(diǎn)樁號(hào)為K10+173.647，路線全長(zhǎng)約為8.915km，主要包括瀝青路面結(jié)構(gòu)層、設(shè)施帶鋪設(shè)及中央分隔帶等施工項(xiàng)目。

本工程為道路改造工程，在充分利用現(xiàn)狀東金路的條件下，通過(guò)道路改造提高道路整體的通行條件。

2 工程結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)

2.1 主線機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)形式

主線機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)形式由上至下分別為4cm細(xì)粒式瀝青混凝土（AC-13CSBS改性瀝青）+6cm中粒式瀝青混凝土（AC-20CSBS改性瀝青）+8cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）+1.0cm下封層+18cm水泥穩(wěn)定碎石（5%）（上基層）+18cm石灰粉煤灰碎石（8∶12∶80）（下基層）+18cm粉煤灰石灰土（12∶35∶53）（底基層），路面結(jié)構(gòu)層厚度72cm（不包括1.0cm下封層）。

2.2 道路橫斷面形式

1）津?yàn)I高速公路—京津塘高速公路范圍即K1+258.399～K3+860段道路橫斷面形式為2.5m（設(shè)施帶）+23.5m(機(jī)動(dòng)車道)+6.0m(中央分隔帶)+15.5m（機(jī)動(dòng)車道）+2.5m（設(shè)施帶）+10.0m（綠化帶），總寬度為60m。

2）京津塘高速公路—津漢快速路范圍即K4+700～K9+900段道路橫斷面形式為2.5m（設(shè)施帶）+15.5m(機(jī)動(dòng)車道)+6.0m(中央分隔帶)+15.5m（機(jī)動(dòng)車道）+2.5m（設(shè)施帶）+18.0m（綠化帶），總寬度為 60m。

3）橋梁跨越京津塘高速公路兩側(cè)范圍即擋墻段道路斷面形式為2.5m（設(shè)施帶）+7.0m(輔道)+1.0m(擋墻)+15.5m（機(jī)動(dòng)車道）+6.0m（中央分隔帶）+15.5m（機(jī)動(dòng)車道）+1.0m（擋墻）+7.0m（輔道）+2.5m(設(shè)施帶)，總寬度為58m。

2.3 設(shè)施帶結(jié)構(gòu)形式

新建設(shè)施帶及人行道結(jié)構(gòu)形式由上至下分別為6 cm彩色花磚 +2cm水泥砂漿（1∶3）+15cm石灰土（12%）+15cm石灰土（12%），總結(jié)構(gòu)厚度為 38cm。

2.4 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

工程全采用城市主干道標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算行車速度60km/h，雙向8車道，規(guī)劃紅線寬度為60cm。路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100，采用瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)使用年限15a；小型車道寬度3.5m，大型車道寬度3.75m，路緣帶寬度0.5m；跨域高速公路預(yù)留凈空≥5.5m，主干道≥5.0m；路面設(shè)置橫向坡度，其中車行道橫坡為1.5%（雙向），設(shè)施帶橫坡1.0%（向內(nèi)），土路肩3.0%（向外），輔道橫坡1.5%（單向）?？v斷及平面線形采用城市主干道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 SBS改性瀝青混合料的施工工藝

3.1 配合比設(shè)計(jì)

1）改性瀝青混合料路面開(kāi)工前必須鋪筑試驗(yàn)路、試拌、試鋪均通過(guò)試驗(yàn)路完成，試驗(yàn)路長(zhǎng)度不得少于100m，據(jù)此制定正式的施工程序以確保良好的施工質(zhì)量和路面施工的順利進(jìn)行。試驗(yàn)路的施工確定拌和溫度、拌和時(shí)間、驗(yàn)證礦料級(jí)配和瀝青用量，同時(shí)確定攤鋪溫度、攤鋪速度、壓實(shí)溫度、壓路機(jī)類型、壓實(shí)工藝及壓實(shí)遍數(shù)。

針對(duì)本項(xiàng)目方案對(duì)理論計(jì)算、馬歇爾穩(wěn)定度校驗(yàn)法進(jìn)行分析。該方法是以礦料表面積原理的理論公示為依據(jù)，通過(guò)理論計(jì)算預(yù)估瀝青用量，在進(jìn)行試拌和馬歇爾試驗(yàn)校核，最后確定出最佳瀝青用量，其采用的公式為d=Pa/A×48.8

式中：d——瀝青膜厚，取值一般為8～10μm；

Pa——油石比，%；

A——礦料表面積，m2/kg。

A=2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.69

式中，a、b、c、d、e、f分別是 4.76、2.54、1.19、0.6、0.3、0.15、0.075mm篩孔的通過(guò)百分率。

此關(guān)系式僅適用于最大粒徑為13.2mm時(shí)的級(jí)配。

瀝青用量Pa=1/48.8×d×A

按計(jì)算的瀝青用量在試驗(yàn)室進(jìn)行試拌和，由有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人用肉眼判斷瀝青用量是否合適并予以調(diào)整，然后成型馬歇爾試件，測(cè)定其空隙率、馬歇爾穩(wěn)定度、流值進(jìn)行校驗(yàn)，綜合上述試驗(yàn)結(jié)果，最終確定出最佳瀝青用量。

3.2 改性瀝青混合料運(yùn)輸過(guò)程

SBS瀝青在生產(chǎn)工廠裝車溫度必須保持在160℃以上，運(yùn)到混合料拌和場(chǎng)的溫度不應(yīng)低于140℃，運(yùn)輸車輛須在24h內(nèi)運(yùn)到拌和場(chǎng)并及時(shí)把改性瀝青泵送到瀝青存儲(chǔ)罐中。

運(yùn)輸車出廠前有專人苫蓋縫布且臨近攤鋪時(shí)方可掀開(kāi)蓋布，以免表面溫度下降，結(jié)成硬殼。

3.3 改性瀝青混合料拌和過(guò)程

拌和時(shí)間通過(guò)試驗(yàn)確定。但干拌時(shí)間不少于5s。每日開(kāi)機(jī)時(shí)，將石料調(diào)整到適宜溫度，再加入瀝青拌和，否則將溫度超高或偏低石料排放；級(jí)配控制，生產(chǎn)配合比確定后調(diào)整冷料皮帶轉(zhuǎn)速，均勻上料，不空倉(cāng)，不溢流。進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)，禁止手動(dòng)，每天取兩組倉(cāng)料樣品進(jìn)行篩分檢驗(yàn)，出現(xiàn)異常，增加取樣次數(shù)，進(jìn)行分析和調(diào)整。

油量控制。正式生產(chǎn)前進(jìn)行油稱傳感器的校準(zhǔn)，做好記錄，每生產(chǎn)6000t進(jìn)行一次校準(zhǔn)；瀝青罐溫度控制在160～170℃，若遇連續(xù)陰雨天氣儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)，儲(chǔ)存溫度控制在140～160℃。

操作人員根據(jù)石料的干燥程度調(diào)整燃燒器火焰，拌和機(jī)操作室內(nèi)溫度傳感器反映集料加熱后的瞬時(shí)溫度，操作人員隨時(shí)觀測(cè)，溫度控制在180～200℃。

3.4 改性瀝青混合料攤鋪過(guò)程

采用瀝青攤鋪機(jī)攤鋪，在噴灑有粘層油的路面上鋪筑改性瀝青混合料或SMA時(shí)，宜使用履帶式攤鋪機(jī)。攤鋪機(jī)的受料斗應(yīng)涂刷薄層隔離劑或防粘結(jié)劑。

1）標(biāo)準(zhǔn)寬度路段可采用2臺(tái)攤鋪機(jī)分幅攤鋪，攤鋪前對(duì)瀝青混凝土下承層進(jìn)行清掃，雨后在運(yùn)料車上路處設(shè)專人對(duì)車輪進(jìn)行清掃以免污染攤鋪面，然后在其上應(yīng)灑適量粘層油，一般用量為0.3L/m2。

2）攤鋪機(jī)開(kāi)工前0.5～1h預(yù)熱熨燙平板不低于100℃。鋪筑過(guò)程中應(yīng)選擇熨平板的振搗或夯錘壓實(shí)裝置具有適宜的振動(dòng)頻率和振幅，以提高路面的初始?jí)簩?shí)度。

3）每次施工前，第一車料應(yīng)是進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)最晚的運(yùn)輸車。攤鋪機(jī)受料后應(yīng)略停頓一會(huì)，保證施工縫處充分加熱。攤鋪機(jī)在行走受料時(shí)，對(duì)于運(yùn)輸車的倒車、起斗、起斗高度、落斗、離開(kāi)均以鳴笛的方式給與提示。

4）SBS瀝青混合料攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)控制在2m/min并保證連續(xù)不斷的攤鋪，禁止隨意變換速度或中途停頓。

5）攤鋪過(guò)程中，如出現(xiàn)不能連續(xù)供料時(shí)，攤鋪機(jī)應(yīng)將剩余的混合料攤鋪完，抬起攤鋪機(jī)作好臨時(shí)接頭，將混合料壓實(shí)，避免出現(xiàn)冷卻結(jié)硬的情況。

3.5 改性瀝青混合料碾壓過(guò)程

壓實(shí)是瀝青路面施工中最重要的一道工序，壓實(shí)成型的瀝青路面應(yīng)符合壓實(shí)度及平整度的要求，瀝青混凝土的壓實(shí)層最大厚度≯100mm，瀝青穩(wěn)定碎石混合料的壓實(shí)層厚度≯120mm，但當(dāng)采用大功率壓路機(jī)且經(jīng)驗(yàn)證明能達(dá)到時(shí)允許增大到150mm，SBS改性瀝青混合料面壓實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

SBS改性瀝青路面施工是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、設(shè)計(jì)范圍廣泛的一個(gè)系統(tǒng)工程。SBS改性瀝青具有較良好的低溫抗裂和高溫抗變形能力，同時(shí)與石料之間有著良好的粘附性，從而能有效改善路面耐久性和水穩(wěn)性，提高路面的使用性能和延長(zhǎng)了路面的使用壽命。

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U415.6

C

1008-3197（2011）04-38-02

2011-06-02

張 明/女，1961年出生，高級(jí)工程師，天津市政建設(shè)發(fā)展有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。