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橡胶沥青应力吸收层在公路施工中的应用

2015/11/04 阅读:

橡胶沥青应力吸收层具体是通过均匀满铺单一粒径的石料在橡胶沥青层上,然后对其采取碾压施工,使得橡胶沥青受到挤压后,石料与橡胶沥青较好地混合在一起,从而使石料成为重要的结构性支撑。从以往工程实施效果表明,橡胶沥青应力吸收层具有高变形能力、弹性好、模量低等特点。高用量的橡胶沥青与单一的碎石强力粘贴,可以有效遏制沥青路面裂缝的反射,同时还能起到防止雨水向下渗透和粘贴的作用。

1工程概况

本工程为某公路施工建设项目。该公路的全长约为4.2km,宽为8m,横断面形式有两块板、三块板、四块板,1~3条纵缝不等,而且横坡度不一。在原设计方案中,路面结构层为20cm二灰碎石+20cm水泥混凝土路面。在经过一段时间的运营使用之后,路面上出现了一定程度的病害情况,其中主要的病害问题为纵向裂缝、板块破碎以及平整度差等。因此为了有效确保路面的使用性能和使用寿命,需要对路面病害问题进行处理。

2白改黑方案选择

由于本工程所处地段重载交通较少,路面的病害问题较少,根据检测的结果,路面的弯沉值为56.7(0.01mm),变异系数为33.5%,大部分检测点的弯沉值在30以下。根据以上检测数据结果,结合路面抗滑性、平整度以及经济性等方面的要求,决定在不破坏原有路面的基础上,采用沥青混凝土罩面的施工方式对原水泥混凝土路面病害问题进行处理。沥青混凝土罩面方案的具体流程为:首先采用高分子抗裂贴对纵向接缝和横向接缝进行处理,接着在其上铺筑一层橡胶沥青应力吸收层,厚度控制在1cm,然后加铺两层沥青混凝土,分别为4cm的AC-13C型沥青混凝土和5cm的AC-16F型沥青混凝土。

3橡胶沥青应力吸收层施工技术

3.1橡胶沥青混合料材料选取⑴材料选取。鉴于材料对于橡胶沥青施工的重要性,在选取橡胶沥青混合料上,基质沥青首先应当选取国产优质沥青。应力吸收层所采用的碎石应满足质地坚硬、干净、干燥等方面的要求,同时其形状应接近立方体。本工程所采用的碎石为反击式破碎机轧制的碎石。一般情况下,沥青的集料重量应控制在0.4%~0.6%之间,以此对碎石进行预裹附。本工程采用的碎石是玄武岩。如表1所示为橡胶沥青应力吸收层集料规格。⑵设备配置。应力吸收层施工所需要的主要设备为橡胶沥青生产设备,现阶段该设备还未实现国产化,全部依赖进口满足。一般有15t/h和20t/h两种型号。在选用应力吸收层的设备配置时,主要需要考虑的是碎石撒布车和橡胶沥青洒布车的效率匹配问题,以此来保证应力吸收层的连续施工。常用的装载量为15~20t的碎石洒布车撒布宽度一般为3m,撒布一车石料需要约20~30min。碎石撒布车需要轮流撒布来保证橡胶沥青洒布车的作业连续。根据本工程的碎石堆放场地离本工程的施工现场运输距离的远近,本工程采用1台沥青洒布车,并配用2台碎石撒布车,碾压配备2台22t轮胎压路机。由于橡胶沥青的粘度较大,在施工过程中,洒布车和压路机的轮胎上可能会出现粘轮的问题,因此为了避免出现粘轮问题,需要在轮胎上喷洒适量的水。

3.2橡胶沥青应力吸收层的施工控制⑴针对旧水泥混凝土路面板块处理。本工程通过采取压浆处理方法,首先处理平均弯沉大于50(0.01mm)的板块,以及连续两块板横缝处的弯沉差大于10(0.01mm)的板块。可以采用高分子聚合物抗裂贴对原有老公路水泥面板间的施工缝隙、伸缩缝隙和一些小于3mm的裂缝进行粘贴。对于一些破碎板、脱空板和贯穿全板裂缝大于3mm的板块,首先可以将旧板块破碎,清扫里面的基层,然后再用C20混凝土修复松散的基层,最后重新灌筑混凝土面板。对于板角断裂应凿除破损的部分,应将其打成规则的垂直面,再用C20混凝土灌筑,直到灌筑混凝土与原来的路面平整为止。⑵当然在使用橡胶沥青应力吸收层进行施工前,应对原有的路面进行清理,除去路表面的泥浆和浮灰,尽量能够使混凝土板面的集料颗粒外露;风速对于橡胶沥青没有影响;在洒布橡胶沥青前,必须使水泥混凝土的表面干燥,地面和空气的温度都不得小于15℃;如碎石撒布机、橡胶沥青洒布机、手工清扫工具和胶轮压路机等设备都进入准备就绪状态,切记不可使用钢轮式压路机。⑶橡胶沥青洒布。橡胶沥青洒布量为2.0~2.6kg/m2,为准确进行横向衔接,应在起步和终止的位置铺油毡,并在洒布车经过后及时拿走油毡;而纵向衔接需要与已洒布的部分重叠10cm左右就可以了。⑷铺撒碎石。应在喷洒橡胶沥青后马上铺撒碎石,碎石的铺撒量为16±2.0kg/m2,以铺满、不散失为度,为避免破坏,在铺撒碎石之前禁止任何车辆和行人通过,并人工清理和补足铺撒碎石不足和过多的部分。⑸碾压。在碎石铺撒后马上进行碾压工作,同时采用两台25t的胶轮压路机进行碾压,碾压施工应紧跟碎石撒铺车之后。一般情况下碾压施工需要进行3~4遍即可。在碾压施工过程中应将水泥混凝土的路面温度控制在18~40℃左右,碾压的时间应控制在10min以内。⑹在橡胶沥青混合料铺筑前,为避免影响沥青面层和应力吸收层的粘结,需要清扫橡胶沥青应力吸收层,以去除一些没有粘贴的松散碎石。上层沥青混凝土和应力吸收层的施工必须紧凑进行,中间不可开放交通。若期间需要开放交通,需要完成至少3h后才可开放交通,但行驶车辆的车速不可大于25km/h。

4工程质量检测

应当控制好橡胶沥青洒布量。鉴于橡胶沥青洒布量对于施工质量具有直接决定作用,因此橡胶沥青洒布施工时,首先应选取一个满足尺寸要求的矩形容器,并在其内布置沥青油毡,接着对其重量进行称量,并将其放置在洒布车前5~10m的位置处,当洒布车经过容器之后即再次重新对其进行称量,通过两次称量数据的计算即可得到实际的洒布量。然后通过电脑对沥青洒布车的洒布量进行适当调节以确保满足设计洒布量要求为止。

5结语

橡胶沥青应力吸收层是通过采取胶轮压路机进行嵌挤碾压,最终形成碎石封层模式的路面。文章通过结合某公路施工建设项目,该公路经过一段时间的运营使用之后,路面上出现了一定程度的病害情况,基于工程成本、路面平整度等方面,提出采用高分子抗裂贴对所有的纵、横缝进行处理,在上面铺筑橡胶沥青应力吸收层,然后再加铺沥青混凝土。从工程实施效果表明,橡胶沥青应力吸收层具有高变形能力、弹性好、模量低等优势,可有效遏制沥青路面裂缝的反射,同时还能起到防止雨水向下渗透和粘贴的作用。

作者:石爱赣 俞斌 单位:宜春市公路管理局上高分局 宜春市公路管理局铜鼓分局

橡胶沥青应力吸收层在公路施工中的应用

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