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沥青表面处治工艺

沥青表面处治结构层施工工艺研究1 概述2 沥青表面处治结构层对施工的基本要求及工艺流程设计3 试验路验证及完善4 工艺技术总结4.1 关键工艺控制4.2 施工机械组配4.3 各环节施工要点4.3.1下承层处理4.3.2沥青撒布4.3.3土工布铺筑4.3.4集料撒布4.3.5碾压5 质量控制6.结语1 概述在旧沥青混凝土路面铺设两层沥青一层土工布铺撒矿料进行综合表面处治的方法,以提高旧沥青混凝土路面的防滑、防水、耐磨等性能。

室内对综合表面处治所用原材料进行研究,提出了质量控制指标,并根据其结构特点确定出单位面积的沥青最佳用量和矿料最佳用量,通过试验路进一步提出了旧沥青混凝土路面表面处治的施工工艺及质量控制参数。

2 沥青表面处治结构层对施工的基本要求及工艺流程设计⑴基本要求:沥青表面处治适用于三级及三级以下公路的沥青面层。

沥青表面处治宜选择在干燥和较热的季节施工,并在最高温度低于15℃时期到来之前半个月及雨季前结束。

沥青表面处治所采用的沥青和集料应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)的相关规定。

沥青表面处治路面宜采用沥青洒布车及集料撒布机联合作业。

沥青洒布车喷洒沥青时应保持稳定速度和喷洒量,并保持整个洒布宽度喷洒均匀。

洒布设备的喷嘴应适用于沥青的稠度,确保能成雾状,与洒油管成15°~25°的夹角,洒油管的高度应使同一地点接受2~3个喷油喷洒的沥青,不得出现花白条。

沥青表面处治施工应确保各工序紧密衔接,每个作业段长度应根据施工能力确定,并在当天完成。

沥青表面处治应注意初期养护。

当发现有泛油时,应在泛油处补撒与最后一层石料规格相同的嵌缝料并扫匀,过多的浮料应扫除路外,并注意防止环境污染。

⑵施工工艺流程:处理下承层→洒布底层沥青→摊铺机摊铺土工布→压路机碾压土工布→洒布上层沥青→撒铺碎(砾)石→压路机碾压碎(砾)石→清扫自由碎(砾)石→养护3 试验路验证及完善为验证试验路段的成效,完善施工工艺,施工结束后,实验室加强了后期跟踪实验检验及效应观测。

通过3年的观测验证,试验路的铺筑是成功的,达到了大纲的要求。

在进行多次试验检测中,各项技术指标随时间的推移趋于良好。

其中检测的项目包括平整度、构造深度、摆式摩擦、渗水系数,回弹弯沉,检测结果均符合有关国家标准和现行的规范。

通过验证发现:由于沥青土工布表处结构很薄,其施工质量对结构层的成型影响极大,特别是沥青与骨料裹附程度尤为重要,因此制定一个有效且方便操作的沥青与骨料裹附程度质量检测及评价指标是非常必要的。

通过研究,提出利用路面构造深度试验检测结果,来表征和评价沥青与骨料裹附程度,可作为其质量控制指标。

下图是例图,试验结果及分析如下:裹附程度较差的状态:测试段落路况描述构造深度T(mm)渗水系数Cw(ml/min)抗滑值FB(BPN)构造深度评价饱和度评价K18+000~ K18+100 10-15mm碎石,天利长纤1.7 57.3 121 较粗糙差裹覆程度较好的状态:测试段落路况描述构造深度T(mm)渗水系数Cw(ml/min)抗滑值FB(BPN)构造深度评价饱和度评价K18+100~ K18+300 5-10mm碎石,深圳长纤0.75 50 106.5 一般粗糙好个,测点为140个,根据数理统计原理,将140个数据逐一归入所属组线范围,如上表分界区间将每组包含的数据统计记录在表中,由频数表绘制的直方图可以看出质量特性值数据大量集中在第2组到第4组中,而以第3组的频数最多,路况情况大部分均反映出较为一般粗糙和较粗糙,饱和度为中和好。

②经分析通车一年路段位于构造深度0.4-1.04mm为一般粗糙,1.04-1.25mm构造深度为较粗糙,大于1.25mm为粗糙,因此饱和度0.40-1.04mm为好,1.04-1.25mm为中,大于1.25mm为差。

③四种情况的试验路段10-15mm碎石由于粒径偏大,构造深度较大,饱和度也较差。

④由于路段所铺筑材料有所不同,因此独立段落标准偏差小,极差也小,综合起来标准偏差较大,极差也大,不能成正态分布。

变异系数相应也大,路段波动性较大,不能成正态分布。

⑤该路段通车快一年后,构造深度较其他时间有所降低,由于交通量小,表处路面饱和度中。

4 工艺技术总结4.1 关键工艺控制⑴沥青洒布的温度控制是工程质量的重要影响因素,在施工中必须控制沥青加热温度,AH-90B类型沥青洒布温度不低于140℃,SBS-I型沥青洒布温度不低于160℃,此外还要控制沥青洒布在土工布摊铺机和碎石洒布机同时作业时,洒布长度不大于400米,并要对严格按方案要求控制沥青用量。

沥青洒布车速控制在10-12km/h。

现场沥青用量控制中,因下承层沥青撒布主要是粘结土工布的作用,其沥青用量要比上承层控制小一些。

针对不同的土工布,单位面积质量不同,沥青用量控制有所不同,一般而言,土工布单位面积质量小的沥青用量控制要偏小。

上承层沥青用量控制在1.0-1.3 Kg/ m2较适宜,下承层沥青用量控制在0.8-1.1 Kg/ m2较适宜。

试验段采用了SBS-B 和SBR-B两种改性沥青。

SBS-B用量基本控制在2.76Kg/m2,SBR-B 用量基本控制在2.97 Kg/m2,其中上承层改性沥青用量控制在1.5-1.7Kg/m2,下承层改性沥青用量控制在1.0-1.3Kg/ m2较适宜。

⑵土工布铺筑过程中人工要与机械紧密配合,避免土工布叠起、褶皱现象。

200g/m2短纤土工布,经压路机碾压上渗较快,沥青洒布车经过时易卷起,针对这种土工布碾压遍数要减少。

在撒布沥青时,比长纤用油量的控制适当少一些。

对于150g/ m2长纤土工布,在铺筑中,纤维易拉起,其单位面积质量也小,沥青用量的控制要取较小值。

也就是说,不同的土工布,单位面积质量不同,沥青用量控制有所不同。

⑶国产碎石洒布机,控制集料用量不均匀,集料铺筑有密集、有稀薄、空隙率大,需要人工立即跟机扫匀,不但影响施工质量而且制约工程进度,在得不到改装的情况下避免使用。

美国埃特耐尔碎石洒布机,可根据集料规格设定用量,洒布均匀,自动化程度很高。

⑷集料撒布能打开压路机的碾压工作面后,就立刻进行碾压,碾压速度开始要尽量放慢,一般控制速度不大于 1.5-2km/h,两辆胶轮压路机要协调好,采用前后递推的方法进行碾压,揉碾一般为10遍,两轮搭接宽度为1/2路迹,使集料能最大限度的与沥青结合。

最后将表面的自由集料进行清扫。

⑸10-15mm碎石铺筑效果空隙率较5-10mm碎(砾)石偏大,粗糙度、抗滑都很明显,但饱和度不够,沥青上渗不太明显。

碎(砾)石用量控制:5-10mm石料的撒布用量在12-15Kg/m2较适宜,10-15 mm石料的撒布用量在13-16 Kg/ m2较适宜。

⑹前后两个工作段接茬时,为了解决沥青洒布车起步时沥青用量不满足要求的问题,在每段接茬处用油毛毡或铁板等横铺在洒布起点或终点,其长度宜为2-5米。

⑺土工布的摊铺及碎石的撒铺要和沥青洒布工作紧密衔接起来,其机械操作人员在施工前要熟练掌握机械性能,将设备调试到理想工作状态。

⑻沥青表面综合处治施工环境要求:铺筑时气温越高越好,不宜低于30℃,下承层温度不宜低于33℃。

4.2 施工机械组配⑴为保持沥青表面综合处治施工有序连续施工,要求施工前至少配备以下机械设备:沥青洒布车15000L(1辆)、美国埃特耐尔碎石洒布机(1台)、土工布摊铺机(1辆)、自卸车(适辆)、胶轮压路机(1-2台)、装载机(1辆),施工前均已检查和调试完毕,并对操作人员进行培训和技术交底。

⑵机械设备的维修、保养、调试工作是保证施工的基本前提,尤其是沥青洒布车其油嘴的高度、角度、清洁度是沥青洒布质量的控制关键在施工前必须进行试机。

4.3 各环节施工要点4.3.1下承层处理⑴由于沥青表面综合处治很薄,其下承层的强度、平整度将直接影响其使用状况和寿命,因而对强度、平整度和清洁度提出了很高的要求,需通过理论分析试验来确定不同等级公路,不同荷载条件下下承层各项指标的技术要求。

⑵确定旧沥青路面作为下承层加铺沥青表面综合处治时,应根据旧路面质量情况,确定对原有路面进行处理、整平或补强,并遵循下列原则:符合设计强度,基本无损坏的旧沥青路面经整平后可直接做为下承层使用。

旧路面已有明显损坏的,应调查损坏原因。

强度能达到设计要求的,进行全部或部分处理,铲除壅包、车辙及龟裂严重的结构层,填补坑槽并整平、碾压密实后,再加铺沥青表面综合处治层。

损坏严重、强度达不到设计要求的,应按有关规范重新设计,不得直接作下承层使用。

旧沥青路面的整平方法应按正确做法按高程控制,分层整平的一层最大厚度不宜超过10cm。

4.3.2沥青撒布⑴撒布下层沥青为保证沥青洒布的线形,用石灰或线绳打出洒布车导向线,准备就绪后将沥青洒布车开至施工现场,务必保证沥青的洒布温度(改性沥青不低于160℃,AH-90B类型沥青不低于140℃),并将抗剥落剂用油泵循环均匀,根据施工方案确定的沥青用量,使沥青洒布车匀速行驶,严格控制喷嘴高度及角度,从而保证沥青洒布量及沥青洒布均匀。

⑵撒布上层沥青上层沥青的用量及温度也必须严格控制,他直接影响沥青与集料的裹附效果,是施工质量控制的重点,按施工方案确定的沥青用量(90B类沥青+10-15cm碎石:1.4-1.8kg/m2;90B类沥青+5-10cm碎石:1.3-1.7kg/m2;90B类沥青+0.5-1.0cm砾石:1.5-1.9kg/m2)严格控制。

并立即让碎(砾)石洒布机进行洒布,从而保证沥青与集料的结合。

4.3.3土工布铺筑先将土工布安装在土工布摊铺机的固定器上,采用人力张紧,然后土工布摊铺机应以最小的间隔跟进下层沥青洒布车,保证土工布与下层沥青的黏结。

土工布的横向搭接采用两种形式:一种为搭接长度为20cm,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下,另一种则采用对接形式。

4.3.4集料撒布集料的撒铺必须严格按照方案确定的用量进行控制,集料撒布机的集料撒布要合适、均匀、布料要密集,撒布后及时扫匀,厚度要均匀,集料不堆积也不漏出沥青,局部出现缺料的情况,及时人工找补。

4.3.5碾压⑴土工布摊铺完毕后,两辆胶轮压路机前后进入摊铺段,考虑压路机工作面小,压路机采用平行递推进行碾压(一般碾压遍数为10遍),两轮搭接宽度为1/2路迹,碾压速度控制在1.5-2.0Km/h,直至土工布均匀的与下层沥青的粘接和上渗为止。

⑵集料撒布能打开压路机的碾压工作面后,就立刻进行碾压,碾压速度开始要尽量放慢,一般控制速度不大于1.5-2km/h,两辆胶轮压路机要协调好,采用前后递推的方法进行碾压,揉碾一般为10遍,两轮搭接宽度为1/2路迹,使集料能最大限度的与沥青结合。

最后将表面的自由集料进行清扫。

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