超薄磨耗层施工论文.doc

快速同步施工型超薄磨耗层施工技术初探摘 要：介绍了路面超薄磨耗层的基本原理以及施工工艺。在西宝高速公路K304+800K312+350（西安至宝鸡方向）路面大修工程项目中，采用了快速同步施工型超薄磨耗层施工技术，以这一实际工程为例，详细论述了快速同步施工型超薄磨耗层施工技术的各项技术指标及整个施工工艺。深入分析相关的国内外研究成果的基础上，对超薄磨耗层沥青混凝土路面的试验研究进行总结。关键词：超薄磨耗层；技术要求；施工工艺；质量控制随着经济的发展，交通量不断增加，对道路的需求量也随之增加，环境和安全问题已成为道路网建设中要考虑的重要因素。超薄磨耗沥青混凝土层厚度作为一种道路建设的可持续发展战略就是在这种背景下产生的。薄层沥青混凝土路面于20世纪70年代后期在法国首先，用于沥青路面抗滑性能的恢复，后来也用于新建路面。我国的超薄沥青混凝土路面的研究起步比较晚。2001年交通部西部建设科技项目超薄层沥青混凝土面层技术研究立项开展研究，并在不同气候环境条件下铺筑了23Km试验路，对施工工艺的使用性能进行了评价，提出了超薄磨耗层设计和施工指南。2006年，2006年，在京石高速公路修补项目中，采用快速同步施工型超薄磨耗层施工技术，进行了试验路施工，取得了良好的效果，陕西省在2009年西宝高速公路大修工程K304+800K312+350（西安至宝鸡方向）施工中，采用超薄磨耗层对病害区域进行罩面处理，取得了良好的效果。1、 磨耗层原理及工艺就结构形式而言，超薄磨耗层即为超薄沥青混凝土面层，是用特定摊铺设备摊铺并用压路机碾压成型的单层沥青混合料。施工工艺特点为喷洒乳化沥青与摊铺热沥青混合料一次成型。超薄磨耗层典型厚度是1.5-2.5cm。该系统在一定程度上可以改善原路面的平整度，也可增加路面的结构强度；但增加的程度取决于系统的厚度、混合料的性质以及现有路面的状况。快速同步施工型超薄磨耗层系统主要用于预防性养护，使用范围：（1）出现龟裂、网裂、脱皮、露骨、渗水的高等级路面；（2）路基强度满足要求，路面变形不大的路面；（3）粗糙度不足的路面；（4）路基完好的超期服役的高等级沥青路面。快速同步型超薄磨耗层具有延长路面寿命、改善行驶质量、校正表面缺陷、增加路面抗滑能力、提高道路安全性能、改善表面排水和减少路面轮胎噪音等功能。施工型超薄磨耗层的成型主要是依靠改性沥青和集料的较高的裹覆力和粘结力来实现。因此要求：（1） 具有较好粘韧性的改性沥青；（2） 粘结料在合理的温度范围内易于喷洒施工；（3） 矿料规格必须是单一粒径的完好集料，扁平颗粒质量分数不得超过15%；（4） 集料强度必须满足施工贵发要求；（5） 集料表面干净，必要时应进行清洗。2、 原材料的技术要求及质量控制施工型超薄磨耗层应符合：（1） 路表有较大的纹理深度；（2） 路表有较强耐磨能力；（3） 路表有较高的抗渗性能。2.1 改性沥青沥青质量的好坏是制约沥青路面使用质量的主要因素之一。实践证明，满足技术要求的SBS改性沥青能够保证沥青路面质量。铺筑后的平整度、稳定性、坚实程度均能符合设计要求。改性沥青的选用根据JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范并考虑西宝高速公路K304+800K312+350实际气候条件。试验路采用的改性沥青符合SBS（1）-D等级技术要求，主要技术标准：针入度50dmm（25，100g，5s），延度30cm（5，5cm/min），软化点65，运动粘度3Pa.s（135），闪点230，溶解度99%，弹性恢复70%（25），测力延度比30%（4，5cm/min），离析，48h软化点差2.5。TFOT（或RTFOT）后残留物：质量变化1.0%。针入度比60%（25），延度20cm（5）。另外，聚合物改性乳化沥青主要技术要求也要符合规范标准。2.2快速同步施工型超薄磨耗层用集料细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，石屑和砂以砂当量（适用于0-4.75mm）或亚甲蓝值（适用于0-2.36mm或0-0.15mm）表示。细集料质量要求：表观相对密度2.5t/m3，坚固性（大于0.3mm部分）12%，含泥量（小于0.075mm的质量分数）3%，砂当量65%，亚甲蓝值25g/kg，未压实空隙率40%。粗集料选用三级以上的石料轧制而成的碎石，必须符合耐磨耗对粗集料的要求。同时，快速同步施工超薄磨耗层对粗集料的抗压碎要求高，粗集料必须使用坚韧、粗糙、有棱角的优质石料，严格限制粗集料的扁平细长颗粒质量分数，针片状颗粒质量分数应小于l0，不允许超过l5。粗集料主要技术要求：石料压碎值20，洛衫机磨耗损失426，微型狄法尔磨耗损失l8，粗集料的磨光值PSV42，表观相对密度26 tn-i3，吸水率420 ，坚固性l2 ，单个破碎面100 ，两个或多个破碎面90，针片状颗粒质量分数l5(其中，粒径大于95 mm的12，粒径小于95 mm的l8)，水洗法60 kN，矿料问隙率VMA I80。4、 施工工艺根据室内试验和现场试铺，用快速同步施工型超薄磨耗层施工，在施工工艺方面要严格控制才能保证磨耗层沥青路面的施工质量。41 混合料准备工作(1)按照标准的生产配合比对热料、矿粉及改性沥青用量进行控制。(2)根据目标配合比对拌和站的冷料仓进行标定，并经过热料仓筛分等进行验证，确保冷料输入量符合目标配合比的级配要求。(3)同步施工型超薄磨耗层沥青混合料的拌和时间以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。拌和时间为4360 S。(4)目测检查混合料的均匀性，及时分析解决异常现象。生产开始前，细致观察室内试拌混合料，熟悉项目所用各种混合料的外观特征。生产中仔细观察混合料有无花白、冒青烟、结团成块、油饱和离析等现象，出现质量问题，作废料处理并及时纠正。(5)温度过高易产生沥青析漏，温度降低时又会给施工造成困难。应根据施工现场实际情况，将混合料出厂温度范围定为170180，超过195废弃。(6)在拌和站或现场取样进行马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。施工结束后，对用拌和机搅拌各料总量，以各仓用量及各仓级配计算平均施工级配、油石比与施工厚度和抽提结果进行校核。42 摊铺(1)沥青路面摊铺采用SUPERSF1800摊铺机作业，乳化沥青喷洒量为0612 kgm 。摊铺温度不低于160 ，低于140废弃。(2)摊铺机缓慢、均匀、不间断地摊铺，确保摊铺的连续性和均匀性。车辆卸完料后快速离开，不得停留，等待卸料车辆迅速退到摊铺机前卸料，煞保摊铺机摊铺过程中料斗内始终有料。在摊铺过程中，摊铺厚度及标高由摊铺机用移动式自动找平基准装置控制。(3)摊铺速度控制在l020 mrain，输出量与混合料的运送量、成型能力相匹配，以保证混合料均匀、稳定、不间断地摊铺。摊铺机作业参数由试验段试铺确定，在施工过程中不得随意调整。(4)用机械摊铺的混合料未压实前，禁止进入践踏。除机械不能达到的死角外，不得用人工摊铺沥青混合料。人工摊铺时必须按照规范要求进行。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。废弃遭受雨淋的混合料。43 碾压(1)同步施工型超薄磨耗层碾压需要吨位1013 t的双钢轮压路机，静压时轮迹重叠1314碾压宽度，为防止压路机工作中粘轮，应适当洒水保持轮子湿润。碾压过程中不需振动。(2)混合料在摊铺后，有一定作业面即可开始碾压。应尽可能在高温度状态下碾压，压路机紧跟摊铺机向前进行碾压，碾压段长度大体相同，每次压到摊铺机跟前后折返碾压，碾压速度5 km/h。(3)施工结束后，压路机或其他车辆不能停放在当天施工的磨耗层上。如需要短时间停放的压路机加水等，停放在终压完成的段落。(4)碾压终了温度110 ，施工完毕后，罩面温度70后方可开放交通。44 接缝处理(1)纵向接缝：条件允许时，统一横断面的罩面尽量在同一天摊铺。摊铺时，用热料预热接缝，人工整平后用压路机进行纵向碾压。碾压时压路机位于已压实的面层上，先压新铺层15 cm，逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压，然后改为纵向碾压使之平顺紧密。(2)横向接缝：采用垂直的平接缝，垂直于路中线切除端部。摊铺时，用热料预热接缝，人工整平后用压路机进行横向碾压。碾压时压路机位于已压实的面层上，先压新铺层15 cm，逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压，然后改为纵向碾压使之平顺和紧密。5、 验收标准根据同步施工型超薄磨耗层特殊的路面使用性能，结合我国热沥青混凝土路面国家验收标准，同步施工型超薄磨耗层验收标准见表2。由于专用摊铺机采用特殊的施工工艺，不需要检测压实度的指标。建议通过无破损密度检测设备，测试已经成型的路面。表2 同步施工型超薄磨耗层验收标准Tab2 Acceptable quality level of synchronous construction of ultrathin wear layer项目规范允许误差规范高速公路、一级公路一般公路每千米测点数合格评定方法厚度3mm5mm5代表值满足宽度2mm3mm20单点测值沥青用量0.3%0.5%1单个测值矿料级配设计级配范围内设计级配范围内1单个测值构造深度1.0mm0.8mm1摩擦系数BPN45451平整度较原路面有提高10代表值满足6、 结 语快速同步施工型超薄磨耗层施工工艺首次应用于京石补修工程项目后，经过近一年的开放运行，经受住了万车次流量以上的超负荷运行与考验，取得了成功，具有很大的推广价值。今后应对如何进一步改进快速同步施工型超薄磨耗层的施工工艺，提高超薄磨耗层路面性能等方面进行更深入地研究、总结和完善。参考文献：1JIM CThe dign and perfomance of thin surfacing layersAInternational Flexible Pavements ConferenceCMel-bourne Australia，200