王海英 洛陽市路橋建設(shè)集團(tuán)責(zé)任有限公司
本文以AC-16 型膠粉改性瀝青混合料為例,對混合料的水穩(wěn)定性、抗車轍能力、滲水系數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)分析,具體情況如下:
相比普通改性瀝青混合料,橡膠改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性相對較好,可通過試驗(yàn)進(jìn)行分析,所得結(jié)果為殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)結(jié)果為95.6%,可滿足規(guī)范要求(≥85%);凍融劈裂強(qiáng)度比檢驗(yàn)結(jié)果為93.7%,可滿足規(guī)范要求(≥75%);瀝青和石料粘附性檢驗(yàn)結(jié)果為7 級,可滿足規(guī)范要求(≥5 級)。由此可見,在最佳油石比條件下,橡膠粉改性瀝青混合料水穩(wěn)定性能良好。
為檢驗(yàn)AC-16 型膠粉改性瀝青混合料抗車轍性能,在60℃溫度條件下進(jìn)行試驗(yàn),0.7MPa 為輪壓。經(jīng)試驗(yàn)分析可得,動穩(wěn)定度檢驗(yàn)結(jié)果為5800 次/mm,可滿足規(guī)范要求(≥2800 次/mm);變異系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果為8.3%,可滿足規(guī)范要求(<20%)。由此可見,在最佳油石比條件下,橡膠粉改性瀝青混合料的抗車轍性能良好。
抗?jié)B性能也是路面質(zhì)量測定的重要指標(biāo)之一,根據(jù)試驗(yàn)可得,滲水系數(shù)實(shí)測值為9ml/min,可滿足滲水系數(shù)要求(≤120ml/min)。表明橡膠粉改性瀝青混合料的滲水系數(shù)極低,具有良好抗?jié)B性能。
某公路工程全長13.5km,路面結(jié)構(gòu)形式如表1 所示。
本路段沿線礦產(chǎn)資源豐富,是礦產(chǎn)資源運(yùn)輸?shù)闹鞲傻?,重型車輛多,交通量大,車輛超載重載現(xiàn)象極為普遍,加之自然因素影響,本路段路面損壞情況嚴(yán)重,坑槽、沉陷、車轍病害較多。為保證本路段通行質(zhì)量,決定進(jìn)行路面維修養(yǎng)護(hù)施工。經(jīng)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況分析,結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn),決定采用橡膠粉改性瀝青混凝土路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工。大面積施工前,可選取其中具有代表性的路段作為試驗(yàn)段,1000m 長,按照從上到下的順序,路面面層結(jié)構(gòu)形式為AC-16 橡膠粉改性瀝青混合料(4cm)+AC-20 橡膠粉改性瀝青混合料(5cm),共9cm 厚。
表1 路面結(jié)構(gòu)形式
圖1 攤鋪施工現(xiàn)場
相比普通SBS 改性瀝青,橡膠粉改性瀝青混合料拌和施工流程基本一致,不同點(diǎn)在于瀝青投入拌合塔時,選擇的材料為橡膠粉改性瀝青,橡膠粉改性瀝青加熱溫度不得低于180℃。此外,橡膠粉改性瀝青具有較高黏度,為保證能夠均勻拌和,必須合理控制拌和時間,避免出現(xiàn)離析、花白材料。
根據(jù)施工要求,拌合設(shè)備為間歇式拌合機(jī),保證能夠隨拌隨用,若存儲時間太短,在24h 以內(nèi),必須控制存儲溫度,不得低于100℃。若已出現(xiàn)離析、花白、老化現(xiàn)象,則不得使用。
在溫度滿足施工要求的前提下,為保證橡膠粉改性瀝青混合料攤鋪質(zhì)量,必須合理控制運(yùn)距,不宜太遠(yuǎn)。運(yùn)輸時,一般采用噸位較大的運(yùn)料汽車,為減少水分蒸發(fā),起到保溫效果,必須將篷布等覆蓋于車頂。嚴(yán)禁車輛在作業(yè)面急剎車、急轉(zhuǎn)彎,避免損壞透層或封層。為避免材料粘黏車廂,需將一層隔離劑均勻涂抹到車廂內(nèi)部和底部。
攤鋪時膠粉改性瀝青混凝土路面施工的關(guān)鍵工序,根據(jù)施工現(xiàn)場要求,本次采用履帶式攤鋪機(jī)進(jìn)行混合料攤鋪,如圖1 所示。
攤鋪前30~60min 前,需預(yù)熱熨平板,溫度控制在100℃以上。向攤鋪機(jī)受料斗卸料時,需結(jié)合受料斗容量情況,盡量一次性裝滿受料斗,避免集料離析現(xiàn)象發(fā)生。要特別注意的是,不允許卸料太多,或出現(xiàn)料斗溢料情況,避免下承層上散落混合料,污染作業(yè)面。若下承層已出現(xiàn)散落料,需及時鏟除,嚴(yán)禁就地攤開直接鋪筑。究其原因在于灑落料鋪平厚度較薄,溫度下降迅速,當(dāng)鋪筑或碾壓新混合料后,極易出現(xiàn)局部面層不平整或壓實(shí)度不足現(xiàn)象。
橡膠粉改性瀝青混合料路面對施工溫度具有較高要求,一般施工當(dāng)天溫度需控制在15℃以上。一旦遇到降溫天氣,則需迅速壓實(shí)混合料,或無法保證壓實(shí),嚴(yán)禁鋪筑混合料。
壓實(shí)施工中,不僅要嚴(yán)控混合料壓實(shí)溫度,還要做好松鋪厚度控制,一般不得高于100mm。同時,在對路面寬度、厚度等因素綜合考慮的前提下,合理選擇壓實(shí)設(shè)備類型和數(shù)量,根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況,本工程采用振動式壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)。圖2 為混合料壓實(shí)施工現(xiàn)場圖。
一般分3 階段完成壓實(shí)作業(yè),初壓時,采用振動壓路機(jī),碾壓遍數(shù)控制在2~3 遍,碾壓速度不得超過4km/h;復(fù)壓時,采用膠輪壓路機(jī)+振動壓路機(jī),碾壓遍數(shù)為3~5遍,碾壓速度不得超過6km/h;終壓時,采用振動壓路機(jī),碾壓遍數(shù)為3~4 遍,碾壓速度不得超過5km/h。在施工中,為避免壓路機(jī)輪胎粘黏瀝青混合料,需配置淋水噴頭,且做好噴灑量控制。待瀝青混合料碾壓后,需做好三個階段碾壓溫度控制工作,保證在溫度合適的情況下,完成碾壓施工,從而達(dá)到最佳壓實(shí)效果。
圖2 混合料壓實(shí)施工現(xiàn)場
鋪筑膠粉改性瀝青混合料時,極易出現(xiàn)接縫問題,為保證接縫質(zhì)量,需根據(jù)不同接縫采取不同的處治方案。
第一,縱向接縫。梯隊(duì)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時,針對縱向接縫,處理方案以“縱向熱接縫”為準(zhǔn),攤鋪后,預(yù)設(shè)10~20cm 寬度無須壓實(shí),便于下一部分基準(zhǔn)面施工,或通過跨縫壓實(shí)法將此類接縫消除。
基于很多因素影響,在半幅施工中,極易出現(xiàn)縱向冷接縫,可采用切刀、擋板設(shè)置的方式處理?;蛟跒r青混合料未徹底冷卻前,銑刨掉邊緣的毛茬?;蛞褟氐桌鋮s,可通過切割機(jī)進(jìn)行切縫(縱向)。此外,在另一半幅加鋪施工前,需將一定量瀝青灑布其上,與已鋪層有所重疊,寬度為5~10cm。隨后將前半幅上方混合料鏟除,按照“兩邊——中間”順序做好碾壓施工,最后通過跨縫擠緊壓實(shí)。
第二,橫向接縫。根據(jù)施工規(guī)范要求,可采用平接縫處理橫向施工縫,攤鋪前,清理干凈切縫上的雜物,并將適量粘層瀝青灑布其上。由接縫處通過攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪施工。壓路機(jī)壓實(shí)時需以橫向?yàn)闇?zhǔn),并逐步向新鋪層碾壓。碾壓時,先在冷路面碾壓,隨后碾壓熱路面,1~2cm 為第一次壓入量,熱路面壓入量為10~15cm,保證斜壓角度為45°。由中間逐步向兩側(cè)斜壓施工,重疊寬度為1/2 輪寬。
綜上所述,改革開放40 年來,我國公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展,對國民經(jīng)濟(jì)起到了積極的促進(jìn)作用。2020 年是我國全面建設(shè)小康社會的收官之年,人們生活水平不斷提升,汽車成為人們出行的必備工具。在汽車保有量急速增長的今天,廢舊輪胎數(shù)量日益增大。針對這些廢舊橡膠制品,若不處理直接埋入地下,很可能污染環(huán)境。將橡膠制品加工后用于筑路施工,不僅有助于增強(qiáng)路面使用性能,還能大幅減少瀝青用量,提高路面施工質(zhì)量。為此,必須根據(jù)工程實(shí)際情況,合理采用施工方案,提高施工整體質(zhì)量,促進(jìn)公路事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。