橡胶沥青在公路施工中的技术分析

作者:未知

  摘要:公路工程建设中,为了减少路面病害,部分工程使用以橡胶沥青为主的沥青混合料对路面进行质量改进,有效加长了路面使用期限。橡胶沥青是一种适用范围大的绿色路面原料,基本原料为废旧轮胎等,橡胶沥青能够二次利用废旧材料,充分发挥沥青路面的优势,本文从橡胶沥青的施工配合比设计出发,进行橡胶沥青混合料性能验证,证明橡胶沥青混合料性能得到提升,再从拌和、运输、摊铺工艺介绍如何铺筑橡胶沥青混合料路面,探讨了路面质量的关键技术因素。
  关键词:橡胶沥青;公路;施工;质量
  随着国民经济的迅速发展,公路建设的地位得到再次提升。在我国公路建设中,橡胶沥青是一种应用广泛的工艺,具有平整、黏弹性高、强度高等特点。我国交通量的大幅度增加导致超载现象频繁出现,造成了沥青路面的嚴重病害。同时,橡胶沥青具有较高的经济价值和环保价值,满足了公路建设对环保提出的新要求。因此,为了改善沥青路面使用现状,提高施工效率,优化沥青在实际应用中的环保效果,有必要对橡胶沥青在公路施工的关键技术进行探讨。
  一、橡胶沥青混合料概况
  橡胶沥青基本材料是废旧轮胎,制作方法如下:首先对废弃轮胎进行加工,产生橡胶粉粒,根据具体粗细比重新聚合橡胶粉粒,将不同的高聚合物改性剂填充至分配好的橡胶粉粒中,经过高温搅拌,使橡胶粉粒和基质沥青熔胀形成橡胶沥青材料。根据不同的应用,橡胶沥青具有不同特性:
  1.橡胶沥青应力吸收层。指采用单一粒径的碎石匀称铺在橡胶沥青层,经压路机碾压,使橡胶沥青高度超过碎石一半以上,形成改性沥青层,具有较好的黏结性,可以防止水损坏和裂缝反射。
  2.橡胶沥青混合料表面层。与其他沥青混合料相比,橡胶沥青混合料具有较高的沥青含量,一般为7.5%。下面介绍两种级配混合料。
  (一)AR—OFC(开级配沥青混合料)
  AR—OFC(开级配沥青混合料):将9%-10%比例橡胶沥青与单一粒径碎石两种材料搅拌产生开级配混合料。特性:开级配沥青混合料具有良好稳定性,能够防止噪声和溅水,因此,是常见的路面施工原料,同时由于具有优秀的抗反射裂缝性,已成为最适合的最适薄层罩面的材料之一。
  (二)AP—AP(间断级配沥青混合料)
  AP—AP(间断级配沥青混合料):将橡胶沥青与中间粒径间断级配拌和产生间断级配沥青混合料,动稳定度在3000以上。特性:间断级配混合料具有良好的密水性,结构稳定,可以有效应用在公路补强结构中。
  二、工程施工准备
  (一)工程概况
  国道213线勐腊过境段工程项目概况如下:路线起止桩号为K36+820~K45+690。主线长8.87公里公路等级为一级公路;连接线长1.157公里,公路等级为二级公路,由于该地区属于北热带和南亚热带湿润季风气候,气候条件严峻,雨水量与温差较大,为了改善路面质量,提高公路施工效率,结合多种要素,确定该路段使用橡胶沥青。
  (二)配合比拟定
  在沥青混合料配合比拟定上,需使动稳定度超过3000次/mm。根据具体的工程,设计沥青混合料配合:级配为1610,合成级配为100;级配为915,合成级配为6715;级配为2136,合成级配为1411。所以根据国道213线勐腊过境段工程项目情况,首先检验各材料质量,结合马歇尔试验和具体情况进行配合比的确定,选择最优数据级配为1610,合成级配为100,确保机械的正常运转后进行施工。
  三、公路施工技术
  (一)拌和施工
  按照橡胶沥青技术和施工的实际要求,在国道213线勐腊过境段工程项目通过拌和厂,使用间歇式拌和机,集合进行沥青混合料的搅拌处理。按期进行相关设备及传感器的安全检查,确保所有设备功能完善。按照拌和施工的具体温度要求,严格把控各环节的不同温度,湿拌法要求石料加温至180℃~200℃,出料温度超过180℃,沥青温度范围为175℃~195℃。为了解决矿粉起拱问题,本项目为拌和机添加了振动设备。另外,为了防止出现离析现象,一方面还将消石灰等外掺剂与适量的粉料仓一同掺入,另一方面使用螺旋升送器、专用管线进行操作。为了使得沥青更加匀和包裹整体集料,拌和用时都严格按照标准,适当增加拌和时间全超过45s。
  (二)运输施工
  在本项目中,全部使用大型吨位车运输热拌沥青混合料,未出现超载情况。工程技术员结合公路运离和产量等方面部署运输工作,确保热拌沥青混合料的持续供给。且及时清洁车厢,并利用油水混合液避免沥青黏合问题。严格禁止在作业面紧急刹车。在拌和机装载时候,通过车辆多次移动的方式平衡混合料。另外,在车辆顶部配置防水布对其保温。
  (三)摊铺施工
  根据本项目的实际情况,采用整幅法对上层摊铺。在中下层摊铺时,共同使用两台摊铺机工作,两台机器之间距离控制在大约10m距离,搭接宽度应保持在30~60mm范围内。在实施施工前,预先启动熨平板,使熨平板温度超过100℃。持续均衡的进行摊铺施工,保持匀速的摊铺速度,否则影响路面的平坦程度。通常,以2~3m/min速度进行施工摊铺,而本项目橡胶沥青混合料要求减轻速度,以1~3m/min速度实地摊铺,否则可能出现离析现象。根据具体的沥青混合料种类,利用试铺试压的实践模式选定和调整路面松铺系数,需要注意摊铺层厚度参数、施工路拱参数,实时检查,保证施工的质量。为了进一步防止出现混合料离析情况,结合实际施工摊铺的速度,合理调试摊铺机的螺旋布料器的运转参数,使得混合料的厚度超过一半以上。在摊铺胶沥青混合料的过程中,不允许人为进行反复修复,在部分摊铺位置有死角,进行局部补漏工作,对于比较严重的摊铺问题,对路面整层进行碾除处理,改换橡胶沥青混合料修补施工。
  (四)碾压施工
  针对该路段具体施工情况,保证合适数量的压路机,按照计划分配压路机使用情况和组合方案,根据施工流程,对公路进行符合规定的出压、复压以及终压操作。通常使用重型胶轮压路机进行中下层初压,配备三台或以上的机器进行断面处理,保证完成三次路面碾压。在复压过程中,通常配备四台或以上钢轮压路进行路面压实,保证路面碾压次数超过四次。随后,利用钢轮压路机进行路面静压,清除机器痕迹。   在路面上面层施工中,使用六台以上重型钢轮压路机,根据高频低振的形式实地工作,基于振动碾压法进行路面初压、复压流程,保证碾压次数超过六次,为了实现痕迹的清除,应保证路面碾压两次。另外,需要管控整个过程的碾压速度,例如,钢桶式压路机的初压速度应保持在2~3km/h,复压速度应保持在3~5km/h,终压速度为3~6km/h。轮胎式压路机初压速度以2~3km/h适宜,复压速度为3~5km/h,终压速度为4~6km/h。振动压力机的复压速度应维持在3~4.5km/h,不应超过5km/h,终压速度保证在3~6km/h,最大速度为km/h。
  在实际碾压施工期间,对各环节的碾压温度进行管控和调整。对于本项目橡胶沥青混凝土而言,初压温度超过155℃,复压温度达到至少135℃。路面终压结束后,维持温度在90℃上下。如果摊铺厚度为80mm,初压温度应当超过150℃。另外,为了防止破坏石料棱角材料、影响集料的使用效果,不允許在低温下进行反复碾压施工。在碾压过程中,及时清洁碾压轮,如果混合料意外黏附碾压轮,则暂停施工,使用合适的隔离剂揩抹碾压轮,或者控制用水量利用水进行清理碾压轮,同时避免混合料的温度过低。
  四、结语
  在国道213线勐腊过境段工程项目施工中,橡胶沥青体现了良好的耐久性和舒适性。利用废旧材料进行施工对公路建设而言具有非常深远的意义,可以节约成本,有效提高路面使用质量、增加公路使用寿命、进行循环环保,本文基于国道213线勐腊过境段公路工程施工实际案例,分析了橡胶沥青的技术工艺,在节约成本的基础上,提高工程在社会和经济方面的双重价值。
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