G210线水泥路面橡胶沥青薄层罩面施工方案金城江公路管理局2010年5月一、项目基本情况国道G210K2729+000-K2734+000段,建于2003年,路面宽15米,其中路缘0.5米(每侧)。
全部为水泥混凝土路面,路基为36CM水泥稳定碎石,路面为24CMC40水泥混凝土路面。
经多年运营,路面状况基本完好,有少量断板,沉陷,角隅。
本次结合国检,拟准备对其进行养护型罩面。
原设计为在原水泥路面上加铺4CM AC-16C沥青混凝土,拟在该5公里路段上进行新技术、新材料、新工艺实验路。
拟选定其中500米作为橡胶沥青薄层罩面实验路段。
二、技术方案橡胶改性沥青采用现场加工方式,采用干拌方式(当地不具备生产橡胶沥青条件)。
橡胶沥青试验路段的设计,原则上不改变原有路面的基层和底基层设计方案,在原有沥青面层设计的基础上,根据橡胶沥青良好的抗高温、抗疲劳性能特点,以及橡胶沥青防水粘结层良好的防水性能,在国内外多年的研究成果和工程实际经验的基础上,充分发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能,同时尽量节约工程造价的基础上对原有路面结构进行优化。
根据国内外多年的研究成果,橡胶沥青路面的基层和底基层设计可以和原路面一样,不做特殊要求,半刚性基层的作为承重层的特点,对其结构强度做适当要求,并对其表面处理作适当要求,以保证半刚性基层足够的强度以及与沥青面层的层间良好的粘结效果。
本段路面原为24CM水泥混凝土,有少量断板(不超过5%)、错台、角隅、边缝损坏,总体强度尚好,平均弯沉小于XX(0.01MM),平整度符合要求。
符合薄层罩面条件。
初步设计为:防水粘结层+橡胶沥青薄层罩面。
同时考虑该段公路的高温、水稳定性等要求都比较严重的特点,防水粘结层采用SBS改性乳化沥青。
橡胶沥青罩面层采用ARAC-16C结构,即保证了良好的密水效果,又具有较好的视觉效果。
根据本段路的特点,采用橡胶沥青能够改善路面高温稳定性和抗疲劳性能,改善高速公路的使用功能。
同时在路面结构中增加防水粘结功能层,封住进入路面结构中的路表水,能够减少路面结构水损坏的产生。
推荐方案本设计原则上不改变原有路面的基层和底基层设计方案,在原有沥青面层设计的基础上,根据橡胶沥青良好的抗高温、抗疲劳性能特点,在国内外多年的研究成果和工程实际经验的基础上,充分发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能,同时尽量节约工程造价的基础上对原有路面结构进行优化。
根据国内外多年的研究成果,橡胶沥青路面的基层和底基层设计可以和原路面一样,不做特殊要求,半刚性基层的作为承重层的特点,对其结构强度做适当要求,并对其表面处理作适当要求,以保证半刚性基层与沥青面层的层间粘结效果。
路面结构方案4cm ARAC-16C橡胶沥青混凝土+粘层油(SBS改性乳化沥青)+处置后旧水泥混凝土路面4cm ARAC-16C橡胶沥粘层油SBS原水泥混凝土路面改性乳化沥青图1:橡胶沥青薄层罩面设计方案结构示意图方案说明:1)该方案采用SBS改性乳化沥青作为黏结层,不仅可以改善路面结构的整体性能,同时也提高了路面抗水损坏性能。
2)该结构总体厚度较薄,基本上不提高路面强度,路面承载主要依靠旧水泥路面承载车辆轴荷。
3)沥青路面上基层的回弹摸量应不低于400Mpa,以保证半刚性基层的承载能力,同时表面应具有较好的粗糙程度,保证沥青面层与半刚性基层良好的层间粘结。
4)罩面厚度不应少于3CM,以保证足够的理想压实厚度。
三、材料技术要求1、胶结料沥青:采用国标70#重交石油沥青,性能应满足如下指标:胶粉:采用60目轮胎橡胶粉,其物理指标满足:其化学技术指标满足:添加剂:采用橡胶沥青A型添加剂。
2、骨料在优选路面结构的基础上,加强施工管理和质量控制,降低路面材料和结构的不均匀性(变异性)是提高路面使用寿命的基本保证。
(1)原材料根据以往的使用经验,为提高路面抗磨性和抵抗重载交通荷载的能力,碎石均采用较为坚固的玄武岩或者辉绿岩。
石料应采用两级破碎,并且至少最后一级为反击式破碎机生产,以保证粗集料具有较好的颗粒形状。
主要采用的沥青有橡胶沥青和改性乳化沥青。
(2)集料粗集料必须由具有生产许可证的采石场生产或施工单位自行加工。
粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙,质量应符合表3和表4中的规定,其具体的技术要求见下表所示:表4-1 玄武岩粗集料技术要求所有石料在采石场的生产过程中必须彻底清除覆盖层及泥土夹层,生产碎石用的原石不得含有土块、杂物,集料成品不得堆放在泥土地上。
石料一个破碎面上具有一定数量破碎面颗粒的含量表面层石料不少于100%,中下面层不少于90%。
3 橡胶沥青混合料级配及控制指标本工程沥青面层采用ARAC-16C结构,其推荐级配如下表:表4-2 ARAC-16C级配曲线的各项技术指标见下表。
ARAC-16C采用马歇尔击实试验进行配合比设计。
表4-3 ARAC-16C性能标准四、实施方案橡胶沥青试验路段的设计,原则上不改变原有路面的基层和底基层设计方案,在原有沥青面层设计的基础上,根据橡胶沥青良好的抗高温、抗疲劳性能特点,以及橡胶沥青防水粘结层良好的防水性能,在国内外多年的研究成果和工程实际经验的基础上,充分发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能,同时尽量节约工程造价的基础上对原有路面结构进行优化。
根据国内外多年的研究成果,橡胶沥青路面的基层和底基层设计可以和原路面一样,不做特殊要求,半刚性基层的作为承重层的特点,对其结构强度做适当要求,并对其表面处理作适当要求,以保证半刚性基层与沥青面层的层间粘结效果。
1、实验路段工程前准备(1)施工前检查:工程施工前,首先需对原路面进行检查检测,对原路面进行评价。
主要检查项目有:路面破损情况(断板、喞浆、角隅、纵裂、网裂、沉降、脱空、错台、剥蚀等)、路面平整度、弯沉等检查、检测。
然后对路面病害进行处理,比如断板需要更换,脱空需要处理,角隅需要修补等。
(2)技术要求:路面平整度IRI,不大于5M/KM无断板、错台、沉陷、明显裂纹等病害,脱空板得到处理,无脱空板。
路面平均回弹模量不小于400MPa,且变异系数不大于15%。
路面干燥清洁,且具有一定构造深度,必要时需要拉毛处理。
2、室内实验(1)理论配合比设计确定干拌工艺,初步确定胶粉添加量选择胶粉种类和规格,确定为60目的轮胎胶粉进行石料性能检测,测量石料各性能确定级配曲线,本次采用参照本方案提出的级配曲线进行马歇尔击实实验,检验各指标按照孔隙率确定油石比(2)目标配合比设计对生产性石料和沥青进行检测根据理论配合比曲线对石料进行筛分,控制级配在理想范围应控制至少为4档石料,采用4-5个冷料仓(3)生产配合比设计确定热料仓的范围和比例以及混合料的生产油石比根据级配确定热料仓筛孔范围,不应少于4个进行热料仓筛分,确定热料仓比例进行生产配比实验时,每盘料不少于1吨废掉前两盘料,用铲车取第三盘料,将石料拌和均匀后用四分法进行筛分按照理论配合比级配掺配,初步确定热料仓的比例3、路面施工(由施工单位负责,新桥公司进行指导)清洁路面撒布粘层油(采用SBS改性乳化沥青),0.5-0.8L/M2ARAC-16CHAM施工4、材料采购由施工单位负责,新桥公司进行指导。
5、材料用量预估(1)沥青用量AH-70#,按照4.6%油石比估算,路面宽度14米,沥青面层厚度4cm,比重取2.4t/M3。
每公里沥青用量约为:61.824t;橡胶粉用量约为:11.13 t橡胶沥青添加剂A用量约为:1.24t四、施工工艺1、橡胶沥青面层施工(1)沥青混合料拌和○1沥青混合料必须在沥青拌和厂(场、站)采用拌和机械拌制。
1)拌和厂的设置必须符合国家有关环境保护、消防、安全等规定。
2)拌和厂与工地现场距离应充分考虑交通堵塞的可能,确保混合料的温度下降不超过要求,且不致因颠簸造成混合料离析。
3)拌和厂应具有完备的排水设施。
各种集料必须分隔贮存,细集料应设防雨顶棚,料场及场内道路应作硬化处理,严禁泥土污染集料。
○2沥青混合料采用间歇式拌和机。
○3沥青混合料拌和设备的各种传感器必须定期检定,周期不少于每年一次。
冷料供料装置需经标定得出集料供料曲线。
○4间歇式拌和机应符合下列要求:1)总拌和能力满足施工进度要求。
拌和机除尘设备完好,能达到环保要求。
2)冷料仓的数量满足配合比需要,通常不宜少于4~5个。
具有添加水泥、消石灰等外掺剂的设备。
○5集料与沥青混合料取样应符合现行试验规程的要求。
从沥青混合料运料车上取样时必须在设置取样台分几处采集一定深度下的样品。
○6集料进场宜在料堆顶部平台卸料,经推土机推平后,铲运机从底部按顺序竖直装料,减小集料离析。
○7间歇式拌和机必须配备计算机设备,拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器测定的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等各种参数,每个台班结束时打印出一个台班的统计量,按《公路工程沥青路面施工技术规范》中的附录G的方法,进行沥青混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验,总量检验的数据有异常波动时,应立即停止生产,分析原因,严禁拌和楼弄虚作假行为,一经发现应取消其生产资格。
○8沥青混合料的生产温度应符合要求。
烘干集料的残余含水量不得大于1%。
每天开始几盘集料应提高加热温度,并干拌几锅集料废弃,再正式加沥青拌和混合料。
○9拌和机的矿粉仓应配备振动装置以防止矿粉起拱。
添加消石灰、水泥等外掺剂时,宜增加粉料仓,也可由专用管线和螺旋升送器直接加入拌和锅,若与矿粉混合使用时应注意二者因密度不同发生离析。
10拌和机必须有二级除尘装置,对因除尘造成的粉料损失应补充等量的新矿粉。
○11沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定,以沥青均匀裹覆集料为度。
间歇式拌和机每盘的○生产周期不宜少于45s(其中干拌时间不少于5~10s)。
橡胶沥青混合料的拌和时间应适当延长10~15s。
12间歇式拌和机的振动筛规格应与矿料规格相匹配,最大筛孔宜略大于混合料的最大粒径,其余筛○的设置应考虑混合料的级配稳定,并尽量使热料仓大体均衡,不同级配混合料必须配置不同的筛孔组合。
拌合各种混合料时至少使用4个热料仓。
13间隙式拌和机宜备有保温性能好的成品储料仓,贮存过程中混合料温降不得大于10℃、且不能有○沥青滴漏,普通沥青混合料的贮存时间不得超过72h,橡胶沥青混合料的贮存时间不宜超过24h。
14沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度,记录出厂时间,签发运料单。
○(2)沥青混合料的运输○1热拌沥青混合料宜采用较大吨位的运料车运输,但不得超载运输,或急刹车、急弯掉头使透层、封层造成损伤。
运料车的运力应稍有富余,施工过程中摊辅机前方应有运料车等候。
宜待等候的运料车多于5辆后开始摊铺。
○2运料车每次使用前后必须清扫干净,在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂,但不得有余液积聚在车厢底部。