急彎陡坡水泥混凝土道路瀝青路面加鋪技術(shù)研究

徐行軍，林開(kāi)釗

（1. 福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福州 350008；2. 中交一公局廈門(mén)工程有限公司，福建 廈門(mén) 361021)

急彎陡坡水泥混凝土道路瀝青路面加鋪技術(shù)研究

徐行軍1，林開(kāi)釗2

（1. 福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福州 350008；2. 中交一公局廈門(mén)工程有限公司，福建 廈門(mén) 361021)

隨著山區(qū)城市建設(shè)的發(fā)展，在急彎、陡坡及二者的組合路段上，由于交通運(yùn)輸多軸載、重軸載、高輪壓的特點(diǎn)，許多的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)破壞嚴(yán)重的路段均在陡坡急彎路段.本文選取政和縣北大路路面改造工程陡坡急彎路段為試驗(yàn)路段，從橡膠瀝青混合料拌和、攤鋪、碾壓及接縫處理等施工工藝方面，并結(jié)合橡膠瀝青路面技術(shù)要求，提出了橡膠瀝青混合料的施工質(zhì)量控制措施，可有效保證陡坡路段、急彎路段以及陡坡與急彎組合路段路面的服務(wù)質(zhì)量和使用壽命.

急彎陡坡；瀝青路面；加鋪技術(shù)

隨著山區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)的發(fā)展，在急彎、陡坡及二者的組合路段上，由于道路交通運(yùn)輸多重載超載、高輪壓的特點(diǎn)，眾多調(diào)查研究結(jié)果表明破壞嚴(yán)重的路段大多發(fā)生在在陡坡急彎路段[1].本文選取政和縣北大路路面改造工程陡坡急彎路段為試驗(yàn)路段，并針對(duì)該路段實(shí)施特殊的設(shè)計(jì)與加鋪技術(shù)，然后再系統(tǒng)評(píng)價(jià)其效果與使用狀況.

表1 試驗(yàn)段道路的主要指標(biāo)

1 項(xiàng)目情況簡(jiǎn)述

本文選取政和縣北大路擬改造道路沿線為現(xiàn)有道路加以分析，路基現(xiàn)狀表層為水泥路面，局部空坪地段路基表層為粘性土或填土路面.擬改造北大路路面改造工程陡坡急彎路段是試驗(yàn)路段，對(duì)其路面實(shí)施加鋪，詳細(xì)指標(biāo)參見(jiàn)表 1.該路段在改造之前，其路面屬水泥混合料路面(見(jiàn)圖 1)，由于承載壓力大，其損害程度非常高，據(jù)測(cè)算，面板損壞率已超過(guò) 60%，基層破壞率也達(dá)到15%～20%.針對(duì)這段路面的改造，其具體實(shí)施方案為：所有水泥混合路面都清掉，并對(duì)基層進(jìn)行修復(fù)；然后以修復(fù)后的基層做道路基層；然后鋪設(shè)水泥混凝土基層；最后在表面鋪設(shè)瀝青混合料.

本段路面結(jié)構(gòu)形式擬定改造道路結(jié)構(gòu)見(jiàn)表 2.

圖1 北大路路面現(xiàn)狀圖

表2 陡坡急彎路面典型結(jié)構(gòu)

2 橡膠瀝青路面試驗(yàn)性能指標(biāo)以及要求

所謂橡膠瀝青，就是以橡膠作為改性劑，對(duì)瀝青進(jìn)行改性，并將改性后的瀝青作為粘結(jié)劑的瀝青混合料.在瀝青路面的表層，鋪設(shè)橡膠改性瀝青，通常運(yùn)用的混合料設(shè)計(jì)方式都是開(kāi)級(jí)配或者是斷級(jí)配[2].倘若使用斷級(jí)配的方式，使用的碎石需要滿足一定的要求.諸如要確保4.75 mm過(guò)篩率超過(guò)35%，詳細(xì)要求見(jiàn)表3.

表3 間斷級(jí)配橡膠瀝青混合料的具體要求

橡膠改性瀝青混合料在技術(shù)方面，應(yīng)滿足如下特征，詳細(xì)參見(jiàn)表4.

表4 橡膠瀝青混合料性能指標(biāo)以及要求

混合料中瀝青和集料之間的質(zhì)量比最好在5.8%～6.2%范圍內(nèi).在項(xiàng)目構(gòu)建期間，應(yīng)當(dāng)對(duì)各個(gè)階段的混合料溫度加以控制，見(jiàn)表5.

表5 橡膠瀝青混合料的鋪設(shè)的溫度要求 ℃

3 橡膠瀝青混合料的施工工藝要求

3.1 橡膠瀝青混合料的拌和

橡膠瀝青混合料對(duì)各種原材料要求較高，其配制過(guò)程要求非常嚴(yán)格.在配制橡膠瀝青混合料的過(guò)程中，摻入粗集料的比例較高，在攪拌時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保供給足夠的集料，維持?jǐn)嚭脱b置中冷卻料的運(yùn)送速度和加熱料的倉(cāng)位相匹配[3].運(yùn)用該方法制作的混合料，一般是以現(xiàn)場(chǎng)直接制作的方法展開(kāi)，混合料的制作流程應(yīng)當(dāng)能夠?qū)r青的品質(zhì)進(jìn)行控制，縮短制作時(shí)間，將儲(chǔ)料成品罐盡量安放到攪和樓出料口的位置.不僅如此，雖然瀝青在活化之后擁有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，但也應(yīng)當(dāng)注意儲(chǔ)存時(shí)的環(huán)境溫度要適宜[4].橡膠粉末要求放置在干凈、避光且干燥的地方，并且要委派專(zhuān)業(yè)的質(zhì)檢人員，對(duì)橡膠瀝青的性質(zhì)加以檢測(cè).針對(duì)此項(xiàng)目制作出來(lái)的橡膠瀝青，布氏粘度在180℃時(shí)要超過(guò)3 Pa·s，攪和時(shí)長(zhǎng)大概是77 s，涉及13 s的干料拌和與45 s的濕料攪和時(shí)間[5].制作出來(lái)的混合料應(yīng)當(dāng)確保瀝青能夠良好的包裹集料，且不可以存在沒(méi)有粘附瀝青的干料，因制作耗時(shí)非常長(zhǎng)，所以效率不高，通常產(chǎn)量為75 t/h左右[6].

3.2 橡膠瀝青混合料的運(yùn)輸

在鋪筑瀝青混合料期間應(yīng)當(dāng)合理掌控溫度，確保攤鋪以后的路面擁有優(yōu)良的強(qiáng)度.所以在攪和樓中準(zhǔn)備將混合料裝車(chē)運(yùn)送以前，應(yīng)當(dāng)使用溫度計(jì)對(duì)混合料進(jìn)行溫度測(cè)量，并且還應(yīng)當(dāng)合理掌控混合料運(yùn)送至工地時(shí)的溫度，在開(kāi)展溫度測(cè)定期間應(yīng)當(dāng)把溫度計(jì)放置在混合料內(nèi)部(深度超過(guò)150 mm).為避免裝料期間產(chǎn)生集料離析的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)把混合料分批進(jìn)行填裝.運(yùn)送混合料的頻率與攤鋪速度應(yīng)該相平衡，以攤鋪機(jī)前方等候卸料的車(chē)輛數(shù)大概為 3～5輛最合適[7].在持續(xù)攤鋪過(guò)程中，運(yùn)料車(chē)應(yīng)當(dāng)停在與攤鋪裝置距離10～30 cm的地方，同時(shí)運(yùn)用攤鋪機(jī)來(lái)推動(dòng)料車(chē)前進(jìn).

3.3 橡膠瀝青混合料的鋪筑

在運(yùn)用橡膠改性瀝青混合料鋪筑的過(guò)程中，應(yīng)該考慮到不同攤鋪機(jī)間的距離，兩兩之間的距離應(yīng)當(dāng)小于10 m.2次鋪筑的重合寬度應(yīng)當(dāng)維持在30～60 cm之間.混合料的松鋪厚度為1.2 m較為合適，鋪筑進(jìn)度取決于攪和樓制作混合料的效率(75 t/h)、單次鋪筑的厚度(4 cm)與寬度(單臺(tái)是4.5 m，雙臺(tái)是8.0 m)等條件，明確鋪筑速度是1.5 m/min[8].鋪筑期間，要維持?jǐn)備佭^(guò)程中撒料的均勻性，防止出現(xiàn)路面不平的問(wèn)題.設(shè)置專(zhuān)門(mén)崗位與人員負(fù)責(zé)對(duì)攤鋪機(jī)的工作情況展開(kāi)跟蹤與監(jiān)測(cè)，同時(shí)讓接料門(mén)的開(kāi)放角度、傳輸帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速率和撒料設(shè)備保持相適宜的均衡狀態(tài)(見(jiàn)圖2).

為避免鋪筑過(guò)程中產(chǎn)生骨料相分離，應(yīng)當(dāng)保持撒料裝置中混合料高度稍微超過(guò)布料器2/3的高度，并且在擋板寬度范圍內(nèi)，保持擋板前混合料處于同一路拱橫坡.在攤鋪過(guò)程中應(yīng)當(dāng)全程對(duì)運(yùn)送車(chē)的等候頻率加以管理，避免產(chǎn)生料不夠、攤鋪中斷等問(wèn)題，同時(shí)明確攤鋪機(jī)接料倉(cāng)的收起時(shí)間，防止骨料間由于溫度改變而產(chǎn)生分離[9].

圖2 橡膠瀝青混合料的鋪筑

3.4 橡膠瀝青混合料的碾壓

橡膠改性瀝青的路面壓實(shí)方式同 SMA壓實(shí)方式相似.該類(lèi)混合料的特征是瀝青使用比例較大，所以在攤鋪過(guò)程中壓實(shí)機(jī)不可以選用輪胎式壓路機(jī)，防止路面出現(xiàn)泛油問(wèn)題與瀝青粘附在輪胎表面.本項(xiàng)目選擇雙滾筒鋼輪壓路機(jī)和單滾壓路機(jī)(見(jiàn)圖3).壓實(shí)方法是：在攤鋪以后，2臺(tái)壓路機(jī)緊隨其后進(jìn)行壓實(shí)，全斷面施工，首先要實(shí)施1遍靜壓；然后運(yùn)用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓5遍；最后使用光圓壓路機(jī)進(jìn)行壓平，其速度選用低幅高頻，壓實(shí)期間設(shè)備的振動(dòng)頻率是40 Hz，振幅是5 mm.在壓實(shí)期間要讓專(zhuān)門(mén)人員對(duì)壓實(shí)次數(shù)、成效展開(kāi)監(jiān)督控制，確保壓實(shí)度[10].在碾壓瀝青路面時(shí)要維持特定的溫度區(qū)間，可能還要灑水，為防止混合料由于灑水導(dǎo)致溫度降低過(guò)多，要注意對(duì)灑水頻率與間隔的控制，必要時(shí)可提前保留灑水孔.碾壓溫度和橡膠瀝青的黏性之間存在相當(dāng)大的聯(lián)系，伴隨黏性的提升，碾壓的溫度也在逐步提高.在壓實(shí)期間，為了讓溫度維持在要求的溫度區(qū)間內(nèi)，在完成1遍壓實(shí)以后，壓路機(jī)應(yīng)當(dāng)往攤鋪機(jī)靠近一些，為避免在鋪筑范圍內(nèi)，由于壓路機(jī)調(diào)整方向而產(chǎn)生車(chē)痕.在一個(gè)車(chē)道壓實(shí)完成以后，要對(duì)其他車(chē)道進(jìn)行壓實(shí)，碾壓結(jié)束后，在需變換碾壓車(chē)道時(shí)，應(yīng)當(dāng)在已碾壓結(jié)束的溫度不高的一邊實(shí)施轉(zhuǎn)向，并暫停振動(dòng)壓路機(jī)，且在剛完成鋪筑的混合料中，不準(zhǔn)許壓路機(jī)轉(zhuǎn)向、急剎以及掉頭.碾壓以后的路面不準(zhǔn)許擺放車(chē)輛，直至溫度降至符合規(guī)定的區(qū)間內(nèi).

圖3 橡膠改性瀝青混合料碾壓現(xiàn)場(chǎng)

3.5 接縫處理

3.5.1 縱向施工縫

沿著道路方向的縱向接縫須選用熱接縫的方式進(jìn)行處理，為免出現(xiàn)冷接縫.接縫處理期間，須維持2臺(tái)攤鋪機(jī)械的間距為10 m左右，保證熨平板處于同一路拱橫坡.當(dāng)若具備合適的路面搭接寬度時(shí)，把加熱過(guò)的熱混合料鋪撒在原需搭接的斷面上，在接縫搭接處，將新料修整成稍突起的脊形后，壓路機(jī)再進(jìn)行碾壓.如果撒鋪的新料太多，應(yīng)先刮平、找齊，刮下來(lái)的混合料得廢棄.

3.5.2 橫向施工縫

當(dāng)日攤鋪碾壓結(jié)束后，須得沿著橫斷面方向設(shè)立橫向施工縫.橫向施工縫通常采用平縫的形式，設(shè)立時(shí)間應(yīng)當(dāng)為攤鋪結(jié)束后立即進(jìn)行，并要求斷面潔凈.次日進(jìn)行攤鋪施工時(shí)，須采用直尺檢驗(yàn)施工縫處的厚度、平整度等，若未滿足要求，須得采用切縫機(jī)切除掉舊料，然后重鋪.接縫前，須得在原舊料上涂抹一層瀝青，攤鋪前，攤鋪機(jī)械的熨平板須先預(yù)熱，然后在熨平板下放置起始?jí)|板，其長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)整平板長(zhǎng)度.新鋪時(shí)，須得檢驗(yàn)接縫處是否清潔，否則須進(jìn)行清縫處理，清縫時(shí)禁止向新混合料方向過(guò)分推刮，然后核查新鋪段的松鋪厚度.對(duì)接縫處壓實(shí)時(shí)，應(yīng)先按垂直車(chē)道方向按照接縫展開(kāi)，同時(shí)在縱向邊緣位置擺放帆布，其長(zhǎng)度超過(guò)壓實(shí)區(qū).若因施工現(xiàn)場(chǎng)受限或相鄰車(chē)道不能中斷交通時(shí)，也可沿縱向碾壓，但須在攤鋪機(jī)接縫后及時(shí)進(jìn)行，并禁止在接縫處轉(zhuǎn)向[11].

3.6 施工質(zhì)量檢測(cè)

(1)在完成路面攤鋪后，須檢查是否符合相關(guān)規(guī)范規(guī)程要求.主要檢測(cè)項(xiàng)目為路面的外觀均勻性、壓實(shí)度、有沒(méi)有泛油或者嵌擠等問(wèn)題，測(cè)定粗細(xì)顆粒間的匹配狀況；運(yùn)用鋪砂法測(cè)定路面結(jié)構(gòu)深度，其結(jié)果大概是12 mm，表明此路段擁有良好的粗糙度和一定的抗滑性；在灑水的前提下，運(yùn)用擺式儀測(cè)定摩擦系數(shù)，其擺值是72，反映出路面擁有合格的抗滑性.

(2)為測(cè)定路面的壓實(shí)度與構(gòu)造深度，運(yùn)用鉆芯法，對(duì)取得的6個(gè)試件展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，得出壓實(shí)結(jié)束以后，路面厚度是4.1 cm，壓實(shí)度是98.5%，與有關(guān)規(guī)定相符.

(3)為測(cè)定此路面構(gòu)造的抗?jié)B性，在原有路面上實(shí)施滲水實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果表明：透水系數(shù)是 47 mL/min，路面構(gòu)造擁有良好的抗?jié)B性，與有關(guān)規(guī)定相符.

(4)路面平整情況是衡量行車(chē)是否舒適的依據(jù)，此項(xiàng)目路段經(jīng)過(guò)平整度測(cè)試以后，反映出其平整度指數(shù)是0.67，低于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)0.8，達(dá)到有關(guān)要求.

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)政和縣北大路路面改造工程陡坡急彎路段進(jìn)行了路面結(jié)構(gòu)施工，在完成施工以后，對(duì)此路段的運(yùn)行成效與使用狀況展開(kāi)監(jiān)測(cè)，其結(jié)果反映出該路段不同方面的指標(biāo)都比較優(yōu)良，見(jiàn)圖4.道路構(gòu)造沒(méi)有呈現(xiàn)出受損現(xiàn)象，行車(chē)時(shí)噪音低，從使用開(kāi)始至今沒(méi)有出現(xiàn)壅包、推移以及裂縫等問(wèn)題，且此路段的維護(hù)費(fèi)少，使用效果良好.由此表明橡膠瀝青路面的運(yùn)用有效化解了現(xiàn)在急彎陡坡路段在建設(shè)中涉及的一些問(wèn)題.

圖4 北大路改造后的現(xiàn)場(chǎng)圖

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(責(zé)任編校：陳健瓊)

The Overlay Technology of Asphalt pavement with Sharp Slope Cement Concrete Road

XU Xingjun1,LIN Kaizhao2
(1.Fujian Administration of Ship Communications College, Fuzhou, Fujian 350007, China; 2. CCCC First Highway Xiamen Engineering Co.,Ltd., Xiamen, Fujian 361021, China )

With the development of the city construction in mountainous areas, on the road sharp bends,steep slopes and combination of the two, and due to the characteristics of transportation multi- axles load,heavy axle load and large pressure, many results of the survey are found that severely damaged sections are in steep sharp sections. From the construction technology of the rubber asphalt mixture mixing, paving, rolling and joint treatment, combined with the technical requirements of rubber asphalt pavement, the construction quality control measures of rubber asphalt concrete is put forward, the road pavement service quality and service life, which is steep slope, sharp turns sections and the combination it can be effectively guaranteed,reference to similar projects .

sharp turn and steep slope; asphalt pavement; overlay technology

U416.216

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2017.05.0006

1672–7304(2017)05–0027–04

2017-07-14

徐行軍(1976-)，男，福建政和人，副教授，碩士，主要從事道路工程研究. E-mail: 107338498@qq.com