瀝青路面知識(shí)寶庫(kù)
2016-03-21 來(lái)自: 青海明飛投資發(fā)展有限公司 瀏覽次數(shù):1601
瀝青路面是指在礦質(zhì)材料中摻入路用瀝青材料鋪筑的各種類(lèi)型的路面。瀝青結(jié)合料提高了鋪路用粒料抵抗行車(chē)和自然因素對(duì)路面損害的能力,使路面平整少塵、不透水、經(jīng)久耐用。因此,瀝青路面是道路建設(shè)中一種被***廣泛采用的***路面。
瀝青路面的瀝青類(lèi)結(jié)構(gòu)層本身,屬于柔性路面范疇,但其基層除柔性材料外,也可采用剛性的水泥混凝土,或半剛性的水硬性材料。
1、發(fā)展歷程
據(jù)考古資料,印加帝國(guó)在15世紀(jì)已采用***瀝青修筑瀝青碎石路。
英國(guó)在1832~1838年之間,用煤瀝青在格洛斯特郡修筑了首段煤瀝青碎石路;法國(guó)于1858年在巴黎用***巖瀝青修筑了首條地瀝青碎石路;到20世紀(jì),使用量的鋪路材料為石油瀝青。中國(guó)上海在1920年開(kāi)始鋪設(shè)瀝青路面。1949年以后隨著中國(guó)自產(chǎn)路用瀝青材料工業(yè)的發(fā)展,瀝青路面已廣泛應(yīng)用于城市道路和公路干線,成為目前中國(guó)鋪筑面積***多的一種***路面。[1]
2、施工原料
瀝青路面是將瀝青混凝土加以攤鋪、
碾壓成型而形成的各種類(lèi)型的路面。瀝青混凝土是用具有***黏度和適當(dāng)用量的瀝青材料與***級(jí)配的礦物集料,經(jīng)過(guò)充分拌合形成的混合物。瀝青混凝土作為瀝青路面材料,在使用過(guò)程中要承受行使車(chē)輛荷載的反復(fù)作用,以及環(huán)境因素的長(zhǎng)期影響。所以瀝青混凝土在具備***的承受能力的同時(shí),還***具備良好的抵抗自然因素作用的耐久性。也就是說(shuō),要能表現(xiàn)出足夠的高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性、低溫狀況下的抗裂性、良好的水穩(wěn)定性、***的抗老化性和利于***抗滑性等特點(diǎn),以保證瀝青路面良好的服務(wù)功能。[2-3]
瀝青混凝土適合修筑路面的瀝青材料主要為石油瀝青和煤瀝青,此外,還有***瀝青。有些***或地區(qū)亦有采用或摻用***瀝青拌制的。按所用集料品種不同,可分為碎石的、礫石的、砂質(zhì)的、礦渣的數(shù)類(lèi),以碎石采用***普遍。瀝青的性質(zhì)和標(biāo)號(hào)要求,隨瀝青路面種類(lèi)、地區(qū)的氣候和路段的交通情況不同而異;熱拌或熱法澆灑以及在炎熱地區(qū)和重交通道路上宜選用較稠的瀝青;冷拌或冷法澆灑以及在寒冷地區(qū)和輕交通道路上宜選用較稀的瀝青。[1][4-6]按混合料顆粒尺寸不同,可分為粗粒(35-40毫米以下)、中粒(20-25毫米以下)、細(xì)粒(10-15毫米以下)、砂粒 (5-7毫米以下)等數(shù)類(lèi)。按混合料的密實(shí)程度不同,可分為密級(jí)配、半開(kāi)級(jí)配和開(kāi)級(jí)配等數(shù)類(lèi),開(kāi)級(jí)配混合料也稱瀝青碎石。
材料
瀝青結(jié)合料
瀝青結(jié)合料是在瀝青混合料中起膠結(jié)作用的瀝青類(lèi)材料(含添加的外摻劑、改性劑等)的總稱。它將礦質(zhì)粒料粘結(jié)成整體,增加強(qiáng)度和增強(qiáng)路面抵抗行車(chē)破壞的能力,并使路面具有抗水性。[1][4-6]
集料
集料是瀝青路面材料中礦物質(zhì)粒料的通稱,在路面材料中起骨架作用和填充作用。有時(shí)需數(shù)種粗、細(xì)粒料混合組成所需要的粒度級(jí)配。集料中把粒徑在 5毫米以上的稱作粗集料,5毫米及以下者稱為細(xì)集料。根據(jù)來(lái)源不同,集料可分為***集料和人造集料兩大類(lèi)。***集料有碎石、礫石、砂、石屑等;人造集料有燒礬土、穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)冶金礦渣等。瀝青路面用的集料應(yīng)潔凈無(wú)泥,粗集料的顆粒宜接近立方體,多棱角,少扁片長(zhǎng)條,其抗壓強(qiáng)度不宜小于60兆帕,作重車(chē)道面層者,不宜小于80兆帕,而且能耐磨耗。集料和瀝青材料應(yīng)有良好的粘著力,不易經(jīng)水的侵蝕而剝落,如集料和瀝青粘著不良,應(yīng)摻入有效的抗剝落劑改善。選配集料時(shí),分層鋪澆的應(yīng)為粒徑相近的各檔的同粒徑集料;拌制混合料的則常需有大小粒徑按規(guī)格配合的級(jí)配集料,這類(lèi)集料也可采用分檔不同的同粒徑集料按比例摻合而成。[1][4-6]
礦粉
礦粉粒徑小于 0.074毫米的礦質(zhì)粒料。多用于瀝青混凝土和瀝青碎石路面,其作用為填充空隙,防止熱瀝青流淌,增強(qiáng)瀝青材料的粘結(jié)力和熱穩(wěn)定性。礦粉也要和瀝青有良好的親和力(即粘著力),能抵抗水的剝蝕作用。***常用的礦粉為石灰石粉。[1][4-6]
配料
瀝青路面公路按照集料和礦粉混合比例的不同,可以分為多碎石瀝青混凝土面層(SAC)和瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層(SMA)兩種。[7]
多碎石瀝青混合料是采用較多的粗碎石形成骨架,瀝青砂膠填充骨架中的孔隙并使骨架膠合在一起而形成的瀝青混合料形式。具體組成為:粗集料含量69%~78%,礦粉6%~10%,油石比5%左右。經(jīng)幾條高等公路的實(shí)踐證明,多碎石瀝青混凝土面層既能提供較深的表面構(gòu)造,又具有傳統(tǒng)Ⅰ型瀝青混凝土那樣的較小空隙及較小透水性,同時(shí)又具有較好的抗形變能力(動(dòng)穩(wěn)定度較高)。[7-8]
20世紀(jì)80年代中期中國(guó)開(kāi)始修筑高等級(jí)公路,從瀝青面層的結(jié)構(gòu)形式來(lái)看:Ⅰ型瀝青混凝土,空隙率3%~6%,透水性小,耐久性好,為了解決瀝青面層的抗滑性能,多碎石瀝青混凝土面層被加以研究和使用。[7-8]
瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料,填充于間斷級(jí)配的礦料骨架中,所形成的骨架密實(shí)混合料。SMA是一種間斷級(jí)配的瀝青混合料,5mm以上的粗集料比例高達(dá)70%~80%,礦粉的用量達(dá)7%~13%。由此形成的間斷級(jí)配,很少使用細(xì)集料;為加入較多的瀝青,一方面增加礦粉用量,同時(shí)使用纖維作為穩(wěn)定劑;瀝青用量較多,高達(dá)6.5%~7%,粘結(jié)性要求高,并希望選用針入度小、軟化點(diǎn)高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青。[7][9-10]
20世紀(jì)60年代的德國(guó)交通十分發(fā)達(dá),根據(jù)德國(guó)的氣候特點(diǎn),習(xí)慣修筑“澆筑式瀝青混凝土”路面。這種結(jié)構(gòu)中瀝青含量12%左右,礦粉含量高。使用中發(fā)現(xiàn)路面的車(chē)轍十分嚴(yán)重,另外當(dāng)時(shí)該***的汽車(chē)為了防滑的需要,經(jīng)常使用帶釘?shù)妮喬?,其結(jié)果是路面磨耗十分嚴(yán)重(1年可減薄4cm左右)。為了克服日益嚴(yán)重的車(chē)轍,減少路面的磨耗,公路工作者對(duì)瀝青混合料的配合比進(jìn)行調(diào)整,增大粗集料的比例,添加纖維穩(wěn)定劑,形成了SMA結(jié)構(gòu)的初形。90年代初,美國(guó)公路界認(rèn)為其公路路面質(zhì)量不如歐洲***的路面質(zhì)量好。經(jīng)考察發(fā)現(xiàn)存在兩個(gè)方面的差距:①在改性瀝青的運(yùn)用上;②在路面的結(jié)構(gòu)形式上(即SMA)。1991、1992年開(kāi)始加以研究、推廣SMA這種結(jié)構(gòu)形式,***典型的是:1995年亞特蘭大市為舉辦奧運(yùn)會(huì)對(duì)公路網(wǎng)進(jìn)行改建和新建,全部采用了SMA這種結(jié)構(gòu)形式做路面。[7][9-10]
3、路面結(jié)構(gòu)
瀝青路面結(jié)構(gòu)層可由面層、基層、底基層、
墊層組成。瀝青路面的瀝青類(lèi)結(jié)構(gòu)層本身,屬于柔性路面范疇,但其基層除柔性材料外,也可采用剛性的水泥混凝土,或半剛性的水硬性材料。[11]
面層是直接承受車(chē)輪荷載反復(fù)作用和自然因素影響的結(jié)構(gòu)層,可由1~3層組成。表面層應(yīng)根據(jù)使用要求設(shè)置抗滑耐磨、密實(shí)穩(wěn)定的瀝青層;中面層、下面層應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、瀝青層厚度、氣候條件等選擇適當(dāng)?shù)臑r青結(jié)構(gòu)層。[11]
基層是設(shè)置在面層之下,并與面層一起將車(chē)輪荷載的反復(fù)作用傳布到底基層、墊層、土基,起主要承重作用的層次?;鶎硬牧系膹?qiáng)度指標(biāo)應(yīng)有較高的要求?;鶎右暪返燃?jí)或交通量的需要可設(shè)置一層或兩層。當(dāng)基層較厚需分兩層施工時(shí),可分別稱為上基層、下基層。[11]
底基層是設(shè)置在基層之下,并與面層、基層一起承受車(chē)輪荷載反復(fù)作用,起次要承重作用的層次。底基層材料的強(qiáng)度指標(biāo)要求可比基層材料略低。底基層視公路等級(jí)或交通量的需要可設(shè)置一層或兩層。底基層較厚需分兩層施工時(shí),可分別稱為上底基層、下底基層。5)墊層是設(shè)置在底基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層,起排水、隔水、防凍、防污等作用。[11]
4、分類(lèi)
瀝青路面有多種分類(lèi)方法,按集料種類(lèi)不同分為:
瀝青砂、瀝青土、瀝青碎(礫)石混合料等;按瀝青材料品種不同分為:石油瀝青路面、煤瀝青路面、***瀝青路面和渣油路面。但較普遍的分類(lèi)方法是按其施工方法、技術(shù)品質(zhì)和使用特點(diǎn)分為:瀝青混凝土路面、廠拌瀝青碎石路面、瀝青貫入式路面、路拌瀝青碎(礫)石混合料路面和瀝青表面處治路面。[1]
瀝青混凝土路面
由適當(dāng)比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青,加熱到***溫度后拌和,經(jīng)攤鋪壓實(shí)而成的路面面層。[1][4-6]
① 碾壓式。瀝青混凝土混合料多用熱拌熱鋪法制備,其路用性質(zhì)比較好,故對(duì)制備工藝和原材料要求也較高,大多采用集中廠拌法。用得較普遍的瀝青混凝土混合料為碾壓式類(lèi)型,即混合料需經(jīng)重型機(jī)械壓實(shí)后才能成型,故有的***稱它為碾壓式地瀝青。成型以后路面平整、密實(shí)、少塵,有***粗糙性,因而有較好的行車(chē)舒適性和外觀;且有較好的耐老化性、耐磨性、溫度穩(wěn)定性和抗行車(chē)損壞的能力。使用壽命一般較長(zhǎng),當(dāng)采用石油瀝青作結(jié)合料時(shí),大修年限常在15年以上。[1][4-6]
② 冷鋪式。瀝青混凝土熱拌冷鋪,有的***也稱為冷地瀝青,常用于養(yǎng)護(hù)小修或需遠(yuǎn)距離輸送混合料的工程,所用瀝青比熱拌熱鋪者為稀,用量亦較少,以求在常溫時(shí)有適當(dāng)?shù)乃缮⒍群驼承?,但其使用壽命不及熱拌熱鋪者。[1][4-6]
③ 攤鋪式。熱拌熱鋪的瀝青混凝土混合料可以不用重型機(jī)械壓實(shí)即能成型,常稱作攤鋪地瀝青。為了使攤鋪地瀝青混合料在攤鋪時(shí)有適當(dāng)流動(dòng)。[1][4-6]
廠拌瀝青碎石路面
也稱黑色碎石路面或開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土路面。其加工工藝和鋪筑工藝接近瀝青混凝土路面,但其孔隙較大(兩者的分界線并不嚴(yán)格,中國(guó)以孔隙率10%為分界)。瀝青碎石混合料可以熱拌熱鋪,也可熱拌冷鋪;熱鋪質(zhì)量較好,用得較普遍。集料的顆粒有同顆粒及有級(jí)配之分,多采用有級(jí)配者。和瀝青混凝土相比,瀝青碎石的細(xì)集料和礦粉含量較少,粗集料的比例較大,瀝青用量相應(yīng)也較少。瀝青碎石混合料的熱穩(wěn)定性主要依靠集料顆粒間的鎖結(jié)力,故對(duì)瀝青用量、稠度、混合料的配合比和集料級(jí)配的變動(dòng)范圍可比瀝青混凝土為寬,而仍能保持其熱穩(wěn)定性。但因多孔之故,路面容易滲水和老化,故瀝青碎石常用于面層的下層、聯(lián)結(jié)層、整平層和基層。若用于路面的上層時(shí),須加瀝青封層或嵌撒細(xì)粒瀝青混合料。但也有把它鋪在密實(shí)的瀝青面層之上,作透水的防滑層用的。瀝青碎石路面的使用壽命一般短于瀝青混凝土路面,但其工程造價(jià)常較廉。[1][4-6]
瀝青貫入式路面
是澆灑成型的一類(lèi)瀝青路面。把瀝青澆灑在鋪好的主層集料上,再分層撒布嵌縫石屑和澆灑瀝青,分層壓實(shí),形成一個(gè)較致密的瀝青結(jié)構(gòu)層。澆灑施工的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)料方便;其缺點(diǎn)是施工受氣候的影響較大,而且***終成型需要***時(shí)間,成型后的路面不如廠拌瀝青混合料路面平整和美觀,成型期又多浮動(dòng)灰砂,并可能泛油。為了克服這一缺點(diǎn),可把***一層澆灑瀝青和撒布石屑改為鋪筑預(yù)拌細(xì)粒瀝青混合料,以加速成型和減少浮動(dòng)灰塵,并有利于表面排水。貫入式路面的熱穩(wěn)定性主要依靠粗集料間的鎖結(jié)力,故對(duì)瀝青用量和瀝青稠度也沒(méi)有瀝青混凝土路面那樣敏感,其路用性質(zhì)和適用層位與瀝青碎石路面相接近。瀝青貫入式路面可熱法施工,也可冷法施工。熱法施工時(shí)用加熱的粘稠瀝青澆在冷集料上,路面成型較快,適用于城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工時(shí)用乳化瀝青冷澆,但需待乳化瀝青的油水分裂、水分蒸發(fā)后才能初步成型,適用于養(yǎng)護(hù)小修及設(shè)置加熱設(shè)備有困難的長(zhǎng)距離公路。貫入式用的集料顆粒宜為接近同粒徑集料,以便瀝青能充分滲入主層,并使嵌縫層厚度均勻;主層集料的粒徑應(yīng)接近面層厚度或?yàn)槊鎸雍穸鹊?.7~0.8倍;集料應(yīng)潔凈無(wú)灰,表面干燥。[1][4-6]
路拌瀝青碎石混合料路面
路拌法是堆料于路床上,澆灑適量瀝青,然后用機(jī)械或人工拌勻,并鋪平壓實(shí)。由于在路床上的集料無(wú)法加熱,因此需要采用稠度較稀的瀝青乳液或液體瀝青作結(jié)合料,拌和時(shí)乳化瀝青不常加熱,液體瀝青閃點(diǎn)高者可以加熱。氣候潮濕時(shí),還需要在瀝青中加入抗剝落劑或采用陽(yáng)離子瀝青乳液,或在混合料中摻入水泥、石灰等,以增加潮濕集料與瀝青的粘著力。路拌瀝青混合料因受各種條件限制,其路用性質(zhì)不如廠拌瀝青混合料,但可節(jié)約就地沙石料的往返運(yùn)輸費(fèi)和能耗,常用于次要的公路或農(nóng)村道路。[1][4-6]
瀝青表面處治路面
表面處治的施工工藝和路用性質(zhì)接近貫入式,但因其層厚較?。ㄒ话銥?~3厘米),故不用主層集料,而是將瀝青直接澆灑在潔凈干燥的下層上,然后依次撒布集料和澆灑瀝青,***壓實(shí)成型。表面處治按澆灑瀝青和撒布集料的遍數(shù)不同,分為單層式、雙層式、三層式。表面處治路面的使用壽命不及貫入式路面,設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮其承重強(qiáng)度,其作用主要是對(duì)非瀝青承重層起保護(hù)和防磨耗作用,而對(duì)舊瀝青路面,則是一種日常維護(hù)的常用措施。施工中***撒布的集料顆粒一般較大,然后逐層縮小粒徑;但也有相反的工藝,即先逐層用較細(xì)的集料修筑一薄的表面處治層,待積累到***厚度后,用粗集料壓入,形式較厚而熱穩(wěn)定性較好的表面處治層;或先用細(xì)集料處治形成一層不透水的封層,然后再用較粗的集料處理,使表面粗糙。[1][4-6]
5、性能
瀝青路面通常用于鋪筑路面的面層,它直接受車(chē)輛荷載作
用和大氣因素的影響,同時(shí)瀝青混合料的物理、力學(xué)性質(zhì)受氣候因素與時(shí)間因素影響較大,因此為了能使路面給車(chē)輛提供穩(wěn)定、耐久的服務(wù)。***要求瀝青路面具有以下幾個(gè)重要的特征:
1.瀝青路面具有高溫穩(wěn)定性。
高溫穩(wěn)定性即瀝青路面抵抗流動(dòng)變形的能力。由于瀝青路面的強(qiáng)度與剛度隨溫度升高而顯著下降,為了能夠更好地保證瀝青路面在高溫季節(jié)行車(chē)荷載反復(fù)作用下不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車(chē)轍、擁包等病害,瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性。[12-13]
2.瀝青路面具有低溫抗裂性。
低溫抗裂性指的是瀝青路面抵抗低溫收縮裂縫的能力。由于瀝青路面隨溫度下降,勁度增大,變膨能力降低。在外界荷載作用下,使得—部分應(yīng)力來(lái)不及松弛,應(yīng)力逐漸累積下來(lái),這些累計(jì)應(yīng)力超過(guò)材料抗拉強(qiáng)度時(shí)即發(fā)生開(kāi)裂,從而會(huì)導(dǎo)致路面的破壞,所以瀝青路面在低溫時(shí)應(yīng)具有較低勁度和較大的抗變形能力來(lái)滿足低溫抗裂性能。[12-13]
3.瀝青路面具有水穩(wěn)定性。
水穩(wěn)定性指的是瀝青路面抵抗受水的侵蝕逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離、掉粒、松散、坑槽而破壞的能力。這是由于水分的存在一方面降低了瀝青本身的粘結(jié)力,同時(shí)也破壞了瀝青路面中瀝青與礦料間的粘聚力,從而加速了剝落現(xiàn)象發(fā)生,造成了道路的水損害。所以說(shuō),瀝青路面***要具有水穩(wěn)定性,這樣才能夠保證路面的耐用。[12-13]
4.瀝青路面要具有耐疲勞性。
耐疲勞性指的是瀝青路面在反復(fù)荷載作用下抵抗破壞的能力。它是由于瀝青路面在使用期間經(jīng)受車(chē)輪荷載的反復(fù)作用,長(zhǎng)期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài),致使路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸下降。當(dāng)荷載重復(fù)作用超過(guò)***次數(shù)以后,在荷載作用下路面內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力就會(huì)超過(guò)強(qiáng)度下降后的結(jié)構(gòu)抗力,使路面出現(xiàn)裂紋,產(chǎn)生疲勞斷裂破壞,所以,瀝青路面應(yīng)該具有耐疲勞性。[12-13]
6、工藝流程
施工準(zhǔn)備
首先是瀝青施工原材料的選用。1,瀝青材料的選用。在道路施工過(guò)程中,瀝青材料的選用***要根據(jù)道路所在地區(qū)的地形、氣候、人口數(shù)量等因素,綜合各種因素選用合適的瀝青材料;2,粗集料的選用。在道路瀝青路面施工的過(guò)程中,粗集料的選用應(yīng)該嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(JTGF40-2004)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選取。在選取粗集料的時(shí)候***要保證材料的清潔、干凈、干燥,保證材料具有更大的強(qiáng)度和抗磨損能力;3,細(xì)集料的選用。瀝青細(xì)集料的選取***要嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ1—2008)的相關(guān)規(guī)定,保證材料的干凈、無(wú)雜質(zhì);4,瀝青路面填料的選用。在填料的選用中要把石灰?guī)r的礦粉作為,在利用之前應(yīng)該取出里面的泥土雜質(zhì)清除,保證干凈。[13]
原料制備
瀝青混合料匹配與攪拌的技術(shù)分析。
在瀝青路面施工過(guò)程中,瀝青混合材料的重要性能主要包括:水穩(wěn)定性、抗疲勞性、高溫穩(wěn)定性和耐久性。在瀝青混合料的配比中,為了能夠增加瀝青的高溫穩(wěn)定性,就要增加集料的顆粒,減少油的使用量,但是顆粒大了容易造成路面出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,耐久性差;要進(jìn)一步克服裂縫的問(wèn)題,就***使用用量較多、針入度比較大的瀝青加之比較細(xì)的混合料,但是同時(shí)在高溫時(shí)節(jié)也會(huì)出現(xiàn)車(chē)轍問(wèn)題;為了保證瀝青路面的粗糙程度,要采用抗滑性能比較好的瀝青;為了保證瀝青路面的耐久性,還要根據(jù)路面施工地區(qū)的氣候、溫度、地形等情況來(lái)確定瀝青的配合比例。[13]
在熱拌瀝青混合料的配比過(guò)程中一般包括三個(gè)主要方面:目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。在熱拌瀝青混合料的過(guò)程中***要選取和技術(shù)規(guī)范相符合的材料,充分利用以往道路施工的經(jīng)驗(yàn),通過(guò)相應(yīng)的配合比例設(shè)計(jì)出瀝青混合料的用量和材料品種,保證混合料的配比質(zhì)量。同時(shí),配合比設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都要進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行比例設(shè)定,在設(shè)定過(guò)程中,對(duì)每臺(tái)瀝青混合料拌和機(jī),都要嚴(yán)格按目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和試拌試鋪配合比調(diào)整等三個(gè)階段做好瀝青混合料配合比的設(shè)計(jì)工作。[13]
在瀝青混合料攪拌的工序中,要注意以下幾點(diǎn):首先,要選擇適宜的攪拌場(chǎng)地,一般都是在拌和場(chǎng)進(jìn)行攪拌;其次,在瀝青混合料的配比中,要根據(jù)室內(nèi)的配合比例進(jìn)行攪拌,保證瀝青用量、攪拌時(shí)間以及加熱溫度的適合,從而確保瀝青混合料的質(zhì)量;再次,在瀝青混合料攪拌的過(guò)程中,***要根據(jù)配料單進(jìn)料進(jìn)行攪拌,保證瀝青以及各種材料的加熱溫度,保證攪拌的均勻度,防止花白、成塊、粗細(xì)分離問(wèn)題的出現(xiàn);第四,在攪拌工作完成之后,相關(guān)技術(shù)人員***要抽樣做瀝青混合料、礦料級(jí)配組成的瀝青用量試驗(yàn),如果發(fā)現(xiàn)瀝青混合料與要求不相符合,那么應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,保證混合料的正常使用。[13]
瀝青路面混合料組成設(shè)計(jì)
首先是實(shí)驗(yàn)室配合比的有關(guān)設(shè)計(jì)。1,優(yōu)化礦質(zhì)混合料的配合組成設(shè)計(jì)。在瀝青路面施工中,對(duì)礦質(zhì)混合料配合進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì),主要是為了能夠選配一個(gè)具有足夠密實(shí)度和內(nèi)摩阻力的礦質(zhì)混合料,然后采用級(jí)配理論,通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出需要的礦質(zhì)混合料的級(jí)配范圍。為了應(yīng)用已有的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通常是采用規(guī)范推薦的礦質(zhì)混合料級(jí)配范圍來(lái)確定;2,確定出瀝青混合料的使用量。如果想得出的瀝青混合料使用量,可以通過(guò)計(jì)算得出。通常情況下有兩個(gè)基本的方法:馬歇爾法和維姆法。中國(guó)還是采用(JTJ032-94)規(guī)定的技術(shù)方法,這是在對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐和研究成果經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)的結(jié)果。[13]
其次,進(jìn)行瀝青生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。在目標(biāo)配合比確定之后。應(yīng)利用實(shí)際砸工的拌和機(jī)進(jìn)行試拌以確定施工配合比。在試驗(yàn)前,首先應(yīng)該根據(jù)相關(guān)情況選擇振動(dòng)篩篩號(hào),從而能夠使得幾個(gè)熱料倉(cāng)的材料不會(huì)差別太大。比例篩孔要確保排出超粒徑料,從而能夠使粒徑篩孔通過(guò)量符合設(shè)計(jì)的基本要求。在試驗(yàn)的過(guò)程中,相關(guān)人員要按試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)的冷料比例,進(jìn)而進(jìn)行篩選,選擇出與試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)一樣進(jìn)行礦料級(jí)配計(jì)算,從而得出上等油石比,供試拌試鋪使用。[13]
攤鋪方法
瀝青混合料配比攪拌之后,下一道工序就是進(jìn)行瀝青混合料的攤鋪工作。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,要注意以下幾個(gè)重要的方面:首先,在進(jìn)行路面瀝青攤鋪之前,***要清除路面基層上的雜物,保證路面基層的干燥、干凈。同時(shí),要保證基層路面密實(shí)度、厚度的合理性,為瀝青攤鋪工作奠定重要的前提基礎(chǔ)。在基本路面的整理中,要及時(shí)休整基層路面存在的坑槽、松散等問(wèn)題;其次,進(jìn)行粘層、透層瀝青的澆灑工作。在施工過(guò)程中,為了能夠更好地保證基層和面層粘結(jié)好,在面層鋪筑工作的5-8個(gè)小時(shí)之前,要用1.0-1.2kg/m2的瀝青量對(duì)基層表面進(jìn)行澆注,這樣就有利于面層和基層的相互粘合。如果路面的基層是水泥混凝土路面或者是陳舊的瀝青路面,為了保證面層和基層的粘合,要在舊路面上噴灑一層粘度比較大的瀝青;第三個(gè)步驟是攤鋪瀝青混合料。在瀝青混合料的攤鋪過(guò)程中,瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪的過(guò)程是自動(dòng)傾卸汽車(chē)將瀝青混合料卸到攤鋪機(jī)料斗后,然后根據(jù)瀝青路面的基本情況,通過(guò)鏈?zhǔn)絺魉推鲗⒒旌狭贤髠鞯铰菪龜備伷鳎S著攤鋪機(jī)不斷往前移動(dòng),螺旋攤鋪器即在攤鋪帶寬度上均勻地?cái)備伝旌狭希瑸r青混合料攤鋪之后,然后用振搗器進(jìn)行振動(dòng)擠壓,***通過(guò)熨平板整平。[13]
路面壓實(shí)
瀝青混合料進(jìn)行攤鋪工序之后,就進(jìn)入了壓實(shí)環(huán)節(jié)。瀝青混合料的壓實(shí)是瀝青路面施工的重要方面,是非常重要的一道工序,在路面壓實(shí)的過(guò)程中,***要配備充足的大噸位的壓實(shí)設(shè)備,盡量選用當(dāng)前******的雙輪振動(dòng)壓路機(jī)。[13]
瀝青路面的壓實(shí)環(huán)節(jié)一般包括以下幾個(gè)方面:路面的初壓、路面的復(fù)壓以及路面的終壓。首先,路面的初壓。初壓是路面壓實(shí)的首要環(huán)節(jié),本環(huán)節(jié)一般是在混合料攤鋪之后直接進(jìn)行的,此時(shí)的溫度較高,一般先采用振搗器進(jìn)行振動(dòng)擠壓,振動(dòng)之后關(guān)閉振動(dòng)裝置,進(jìn)行慢慢的碾壓2-3遍,初壓環(huán)節(jié)的溫度一般保持在110—140攝氏度之間。所以說(shuō),只要噸位比較小的壓實(shí)設(shè)備就能夠起到很好的效果。一般情況下,采用6—8噸位的雙鋼輪壓路機(jī)就可以。在碾壓的過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)輪要?jiǎng)蛩偾斑M(jìn),后退的時(shí)候要按照前進(jìn)時(shí)候的碾引移動(dòng)。在瀝青路面進(jìn)行初壓的時(shí)候,初壓后要有相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)路面的平整度、路拱進(jìn)行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要立刻糾正。如果在路面碾壓過(guò)程中出現(xiàn)推移現(xiàn)象,這個(gè)時(shí)候可以等到溫度變低之后再進(jìn)行碾壓,如出現(xiàn)橫向裂紋,應(yīng)檢查原因并及時(shí)采取糾正措施。其次,路面的復(fù)壓。路面的復(fù)壓是壓實(shí)環(huán)節(jié)的重要階段,通過(guò)復(fù)壓主要是保證瀝青混料的穩(wěn)定成型,所以說(shuō),復(fù)壓環(huán)節(jié)一般是在高溫下并緊跟初壓工序之后進(jìn)行的。通常情況下,路面的復(fù)壓環(huán)節(jié)溫度應(yīng)該保持在120—130攝氏度。一般是通過(guò)雙輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行路面的碾壓,在碾壓方式上可以采用與初壓相同的方法,碾壓的次數(shù)應(yīng)該在6次以上,只有這樣才能夠保證路面的穩(wěn)固和結(jié)實(shí);再次,瀝青路面終壓。終壓是消除輪跡、缺陷和保證面層有較好平整度的***一步。由于終壓要消除復(fù)壓過(guò)程中面層***的不平整,又要保證路面的平整度,因此,瀝青混合料也需要在較高但又不能過(guò)高的碾壓溫度下結(jié)束碾壓。終壓結(jié)束時(shí)的溫度應(yīng)該大于90攝氏度。在路面終壓的環(huán)節(jié)里,終壓常使用靜力雙輪壓路機(jī)并應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行,碾壓遍數(shù)為 2 ~3 遍。通過(guò)路面初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)方面的相互結(jié)合,進(jìn)而保證瀝青路面的光滑、穩(wěn)定和厚實(shí),提高了瀝青路面的整體質(zhì)量。[13]
施工方法
灑布法路面面層施工
用灑布法施工的瀝青路面面層有瀝青表面處治和瀝青貫入式兩種,瀝青表面處治是用瀝青和細(xì)料礦料分層鋪筑成厚度不超過(guò)3cm的薄層路面面層,通常采用層鋪法施工,按照灑布瀝青及鋪撒礦料的層次的多少,可分為單層式、雙層式和三層式三種,單層式和雙層式為三層式的一部分。[14-17]
三層式表面處治施工
清理基層,在表面處治施工前,應(yīng)將路面基層清掃干凈,使基層的礦料大部分外露,并保持干燥;若基層整體強(qiáng)度不足時(shí),則應(yīng)先予以補(bǔ)強(qiáng)。 [14-17]
灑透層(或粘層)瀝青,灑布首層瀝青要灑布均勻,當(dāng)發(fā)現(xiàn)灑布瀝青后有空白、缺邊時(shí),應(yīng)立即用入工補(bǔ)灑,有積聚時(shí)應(yīng)立即刮除。施工時(shí)應(yīng)采用瀝青灑布車(chē)噴灑瀝青,其灑布長(zhǎng)度應(yīng)與礦料撒布能力相協(xié)調(diào)。瀝青灑布溫度應(yīng)根據(jù)施工氣溫以及瀝青標(biāo)號(hào)確定,一般情況下,石油瀝青宜為130℃~170℃,煤瀝青宜為80℃~120℃,乳化瀝青宜在常溫下散布。[14-17]
鋪撒首層礦料:灑布主層瀝青后,應(yīng)立即用礦料撒布機(jī)或入工撒布首礦料。礦料要撒布均勻,達(dá)到***覆蓋一層、厚度一致、礦料不重疊、不露瀝青,當(dāng)局部有缺料或過(guò)多處,應(yīng)適當(dāng)找補(bǔ)或掃除。[14-17]
碾壓:撒布一段礦料后,用60~80kN雙輪壓路機(jī)碾壓。碾壓時(shí),應(yīng)從一側(cè)路緣壓向路中,宜碾壓3~4遍,其速度開(kāi)始不宜超過(guò)2km/h,以后可適當(dāng)增加。[14-17]
灑第二層瀝青,撒布第二層礦料,碾壓,再灑第三層瀝青,撒布第三層礦料,碾壓。[14-17]
初期養(yǎng)護(hù):瀝青表面處治后,應(yīng)進(jìn)行初期養(yǎng)護(hù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有泛油時(shí),應(yīng)在泛油部位補(bǔ)撒與***一層礦料規(guī)格相同的嵌縫料并均勻;當(dāng)有過(guò)多的浮動(dòng)礦料,應(yīng)掃出路外;當(dāng)有其它損壞現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。[14-17]
貫入式路面施工
瀝青貫入式路面屬多孔結(jié)構(gòu),為防止路表水侵入和增強(qiáng)路面的水穩(wěn)定性,其面層的***上層應(yīng)撒布封層料或加鋪拌和層,而當(dāng)瀝青貫入層作為聯(lián)結(jié)層時(shí),可不撒布表面封層料。瀝青貫入式路面適用于二級(jí)及二級(jí)以下的公路,其厚度宜為4~8cm,但乳化瀝青貫入式路面厚度不宜超過(guò)5cm,當(dāng)貫入層上部加鋪拌和層的瀝青混合料面層時(shí),總厚度宜為6~10cm,其中拌合層的厚度宜為2~4cm。[14-17]
瀝青貫入式路面的施工工藝流程為:清掃基層→灑透層或粘層瀝青(乳化瀝青貫入式或?yàn)r青貫入式厚度小于5cm)→撒主層礦料→碾壓→灑布首遍瀝青→撒布首遍嵌縫料→碾壓→灑布第二遍瀝青→撒第二遍嵌縫料→碾壓→灑布第三遍瀝青→撒封層料→碾壓→初期養(yǎng)護(hù)。[14-17]
鋪筑施工工藝
熱拌瀝青混合料路面施工可分為瀝青混合料的拌制與運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)鋪筑兩階段。熱拌瀝青混合料路面完工后待自然冷卻,表面溫度低于50℃后,方可開(kāi)放交通。[18]
在拌制瀝青混合料之前,應(yīng)根據(jù)確定的配合比進(jìn)行試樣,試拌時(shí)對(duì)所用的各種礦料及瀝青應(yīng)嚴(yán)格計(jì)量,對(duì)試樣的瀝青混合料進(jìn)行試驗(yàn)以后,即可選定施工配合比。[14-17]
1.熱拌瀝青混合料的拌制和運(yùn)輸[18]
(1)瀝青混合料***在瀝青攪拌廠(場(chǎng)、站)采用攪拌機(jī)拌合。
(2)城市主干路、快速路的瀝青混凝土宜采用間歇式(分拌式)攪拌機(jī)拌合。
(3)拌制的瀝青混合料應(yīng)均勻一致,無(wú)花白料、無(wú)結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)料分離現(xiàn)象。
(4)為配合大批量生產(chǎn)混合料,宜用大噸位自卸汽車(chē)運(yùn)輸。運(yùn)輸時(shí)對(duì)貨廂底板、側(cè)板均勻噴涂一薄層油水(柴油:水為1:3的混合液,注意不得將油聚積在車(chē)廂底部。
(5)出廠的瀝青混合料應(yīng)逐車(chē)用地磅稱重,并測(cè)量溫度,簽發(fā)一式三份的運(yùn)料單。
(6)從攪拌鍋往汽車(chē)中卸料時(shí),要前后均勻卸料,防止粗細(xì)料分離。運(yùn)輸過(guò)程中要對(duì)瀝青混合料加以覆蓋。[18]
2.熱拌瀝青混合料的鋪筑
基層準(zhǔn)備和放樣,鋪筑瀝青混合料前,應(yīng)檢查確認(rèn)下層的質(zhì)量,當(dāng)下層質(zhì)量不符合要求,或未按規(guī)定灑布透層、&