賴正金,吳春華
(江西通威公路建設(shè)集團(tuán)有限公司,江西 贛州 341000)
某公路長(zhǎng)達(dá)縱坡路段瀝青混凝土采用粒徑4mm的法國(guó)PRPLAST.S黑色片狀改性劑,上下面層摻加量分別為0.35%和0.30%,直接投入攪拌機(jī)按設(shè)計(jì)要求攪拌即可。PRPLAST.S專用改性抗車轍添加劑主要采用復(fù)合改性和低速剪切分散技術(shù)[1],抗車轍能力較強(qiáng),根據(jù)對(duì)PRPLAST.S專用改性抗車轍添加劑瀝青混合料不同溫度車轍試驗(yàn)的分析發(fā)現(xiàn),在瀝青混合料中添加PRPLAST.S專用改性抗車轍劑后瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度明顯增大,60℃和70℃溫度條件下,車轍動(dòng)穩(wěn)定度能達(dá)到10500次/mm和3000次/mm及以上,穩(wěn)定性能為SBS改性瀝青混凝土的10~15倍[2]。本工程還使用石灰?guī)r磨細(xì)礦粉和ZH-90#石油瀝青,同時(shí)長(zhǎng)大縱坡路段瀝青路面上面層為鋪筑AC-13瀝青混凝土,下面層鋪筑AC-20瀝青混凝土。
本高速公路長(zhǎng)大縱坡路段瀝青路面施工所使用混合料采用2臺(tái)日產(chǎn)NP-3000型間歇式拌和樓拌制,且拌制過程全部由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制,并通過SMA粒狀纖維自動(dòng)添加設(shè)備進(jìn)行PRPLAST.S專用改性抗車轍添加劑的添加。PRPLAST.S改性抗車轍劑必須在添加瀝青前加入高溫集料內(nèi),充分利用集料干拌剪切力以及混合料的拌和過程進(jìn)行改性抗車轍劑的分散,拌和溫度不能低于170℃。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,在設(shè)計(jì)油石比4.3%的情況下,按照設(shè)計(jì)比例摻加PRPLAST.S改性抗車轍劑,并分別干拌和0s、15s和30s后的觀察結(jié)果表明,除0s外其余兩種拌和時(shí)間下改性抗車轍劑顆粒分布均較為均勻,混合料外觀并無明顯差異,所以將拌和時(shí)間控制在15~30s范圍內(nèi)。
根據(jù)抽提試驗(yàn)[3]結(jié)果,在攪拌機(jī)熱骨料中投入PRPLAST.S改性抗車轍劑后未及時(shí)進(jìn)行拌和,抗車轍劑便會(huì)融化并凝結(jié)成團(tuán),影響混合料性能,為此必須在投料后及時(shí)拌和。該高速公路長(zhǎng)大縱坡路段瀝青混合料拌和樓拌制的過程中,應(yīng)將集料和瀝青加熱溫度分別控制在185℃~195℃和165℃~175℃,按照設(shè)計(jì)干拌和時(shí)間和濕拌和時(shí)間,單機(jī)混合料產(chǎn)出能力為130t·h-1,且不同料倉(cāng)的溫度設(shè)置均符合相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。拌制好的瀝青混合料裹覆均勻,無花白、結(jié)塊及離析,且拌和站未出現(xiàn)等料、溢料等現(xiàn)象。
對(duì)于高速公路長(zhǎng)大縱坡路段瀝青路面攤鋪施工而言,因?yàn)r青混凝土運(yùn)輸人員操作不佳而無法和攤鋪機(jī)有效配合施工,導(dǎo)致部分混合料散落在攤鋪機(jī)行走履帶前端,若不及時(shí)清除散落料,必然會(huì)導(dǎo)致攤鋪機(jī)在行走過程中發(fā)生顛簸和晃動(dòng),不利于瀝青路面平整度控制。為此,本工程指派專人指揮瀝青混凝土運(yùn)輸車輛的倒車,避免其與攤鋪機(jī)發(fā)生碰撞,并確保運(yùn)料車和攤鋪機(jī)有效配合。在此基礎(chǔ)上,通過配足混合料并保證連續(xù)攤鋪施工,避免無故停機(jī)。考慮到熱混合料在熨平板結(jié)構(gòu)自重的影響下會(huì)發(fā)生略微的下沉,即使重新啟動(dòng)攤鋪機(jī)也無法避免此種現(xiàn)象,由此也會(huì)造成攤鋪路面局部凹陷,影響攤鋪平整度和施工質(zhì)量。在本公路長(zhǎng)達(dá)縱坡段瀝青路面施工過程中,將攤鋪機(jī)螺旋送料器兩側(cè)混合料高度保持在高出送料器高度2/3的位置,并連續(xù)反復(fù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),以防止攤鋪過程中發(fā)生混合料離析現(xiàn)象。
考慮到水穩(wěn)基層和同步碎石封層的緊密粘接性,必須保證瀝青混合料攤鋪施工前基層穩(wěn)定、干燥、潔凈,為此,必須進(jìn)行基層的徹底清掃與干燥處理。首先采用平地機(jī)徹底刮除基層頂面雜物、浮土,使基層頂面集料外露,以保證取得最佳的封層和基層粘結(jié)效果;通過高壓水槍和強(qiáng)力清掃車結(jié)合的方式將車輛上的基層粘土徹底沖洗,并用空壓機(jī)將基層表面浮塵逐排吹凈,保證基層頂面清潔干燥。
為避免重疊灑布,并確保起訖位置邊線的垂直,應(yīng)在施工起訖位置鋪設(shè)長(zhǎng)度至少2m、寬度50~100cm的土工布。同步碎石封層車按設(shè)計(jì)要求裝好碎石和抗車轍瀝青后就位,并根據(jù)工程實(shí)際調(diào)整封層車瀝青噴嘴,瀝青灑布車按照設(shè)計(jì)速度勻速行進(jìn),對(duì)于灑布車無法噴灑到的部位應(yīng)通過人工方式補(bǔ)灑,所灑布瀝青混合料的溫度應(yīng)保持在185℃~190℃范圍內(nèi)。按照2.2~2.8kg·m-2的量和10.0~10.5的量灑布瀝青混合料和碎石,并通過人工方式進(jìn)行碎石重疊灑布處及掉落碎石的清掃。同步碎石封層車不能在縱橫交接位置出現(xiàn)漏灑和重疊灑布現(xiàn)象,且必須保證碎石料和瀝青混合料均勻?yàn)⒉?,?duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的漏灑區(qū)域應(yīng)人工補(bǔ)灑,重疊灑布區(qū)域應(yīng)人工清掃。
按設(shè)計(jì)要求完成瀝青混合料和碎石料灑布后,通過2臺(tái)26t膠輪壓路機(jī)按照2.0~2.5km·h-1的速度由低側(cè)向高側(cè)、由基層邊緣向中間往返碾壓2~4遍,碾壓時(shí)間應(yīng)不超出10min。為避免影響上面層和封層黏結(jié)性能,應(yīng)在碾壓成型3h后通過清掃車將黏結(jié)不牢的松散碎石徹底掃除,掃除后便可開放交通,但應(yīng)將行車速度限制在25km·h-1以內(nèi),以防止行車碾壓破壞抗車轍瀝青同步碎石封層。
瀝青混合料的質(zhì)量控制是工程施工質(zhì)量控制的首要方面,施工人員在進(jìn)行瀝青混合料配置時(shí)必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行材料質(zhì)量檢測(cè),并在瀝青混合料制備過程中嚴(yán)格控制集料最大粒徑。在考慮瀝青混合料體積、理論密度、礦粉、石灰等含量的基礎(chǔ)上結(jié)合公式進(jìn)行各項(xiàng)施工材料用量及最佳配比的計(jì)算。在質(zhì)量檢測(cè)時(shí),應(yīng)分批次抽檢瀝青混合料規(guī)格、質(zhì)量、強(qiáng)度。
本公路長(zhǎng)大縱坡路段瀝青路面碾壓施工必須嚴(yán)格按照緊跟、慢壓、高頻、低幅的原則進(jìn)行,并加強(qiáng)壓路機(jī)械和攤鋪機(jī)械間距的控制。摻加PRPLAST.S改性抗車轍劑的瀝青混合料拌和及攤鋪溫度均比SBS瀝青混合料高,所以,混合料拌制及施工過程中必須加強(qiáng)溫度控制,瀝青混合料溫度應(yīng)控制在175℃~190℃,并在混合料溫度降至100℃前完成所有施工程序,以保證施工質(zhì)量。
冬季環(huán)境溫度低,瀝青混凝土材料整體強(qiáng)度高,容易出現(xiàn)路面裂縫,而夏季因溫度較高,更容易出現(xiàn)車轍。為深入了解長(zhǎng)大縱坡路段瀝青路面施工效果,在施工結(jié)束并投運(yùn)后的1年內(nèi)進(jìn)行施工路段的定期觀測(cè),結(jié)果表明,施工路段路面整體完好,并未出現(xiàn)車轍、裂縫等病害。具體而言,經(jīng)過1個(gè)高溫夏季后施工路段路面所形成的車轍量最大為4mm,主要由路面固結(jié)變形所引起,與其余路段瀝青路面運(yùn)行情況相比,充分表明,PRPLAST.S改性瀝青面層對(duì)本次長(zhǎng)大縱坡路段下臥層保護(hù)較好,有效延緩了車轍病害的發(fā)生。
某西部城市擬建高速公路長(zhǎng)大縱坡路段中面層按設(shè)計(jì)比摻加PRPLAST.S改性抗車轍劑后瀝青混合料各項(xiàng)性能尤其是高溫穩(wěn)定性能明顯提升,施工便捷性大大增加。長(zhǎng)大縱坡路段竣工運(yùn)營(yíng)后1年內(nèi)的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,8cm厚的PRPLAST.S改性抗車轍劑對(duì)瀝青混凝土路面下臥層起到了較好的保護(hù)作用,有效減緩了車轍的形成,使路面路用性能顯著提升。