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戈壁沙漠地区高速公路SBS现场改性沥青混凝土路面施工工法

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戈壁沙漠地区高速公路SBS现场改性沥青混凝土路面施工工法

GGG(甘)B3-2011

甘肃路桥第三公路工程有限责任公司

聂满意、王根强、李延盛、王迎兵、王小晶

1 前言

戈壁沙漠地区昼夜、四季温差大,风力强劲。高速公路自开工建设以来就要经历暴晒、严寒、雨雪、大风等自然条件的反复侵蚀,在运营过程中易产生不同程度的病害,如裂缝、松散、泛油、推移、拥包、车辙等。通过对这些病害的跟踪试验研究表明,这些损害往往都发生在沥青混凝土离析的部位,该部位改变了沥青混凝土的原有级配,加之外部荷载的作用形成损害。施工中常见有材料离析、堆料离析、卸料离析、摊铺离析、碾压离析、温度离析等离析现象。SBS成品改性沥青质量不稳定,在运输贮存过程易发生材料离析现象;且由于戈壁沙漠地区特殊气候条件,各施工阶段温度损失快,碾压离析现象也易发生。因此改性沥青材料质量和混合料碾压工艺,尤其制约着戈壁沙漠等高温差地区沥青路面的使用性能,是戈壁沙漠高温差地区SBS改性沥青混凝土路面施工的技术难题之一。

甘肃路桥第三公路工程有限责任公司针对这一技术难题,以金昌至永昌高速公路路面工程为依托,以工地试验室为支撑,与科研单位联合开展技术攻关,通过采用改性沥青现场加工技术,针对性地改善SBS(I-C)改性沥青质量技术指标,生产适宜戈壁沙漠高温差地区气候特征的改性沥青;以及调整现场碾压组合方式,完善现场施

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工工艺。使施工过程更有气候针对性,从而确保工程质量。经济效益和社会效益显著。经总结形成了该工法。

其中成功应用的连霍国道主干线嘉峪关至安西高速公路路面工程JALM6合同段被评为2010年度“甘肃省建设工程飞天奖”。

2 工法特点

2.1沥青现场改性技术,化解了成品改性沥青运输离析风险,减低了贮存耗能成本、减少了贮存离析的可能。节省了材料、缩短了工期、节约了成本,延长了沥青原材料质量控制链,确保了工程质量。

2.2现场改性成功的SBS沥青,避免了成品改性沥青的二次加热,也避免了对大气环境的二次污染。现场改性沥青生产与混合料生产连续,提高了工效,降低了热能耗,保护了环境,节省了施工成本。

2.3通过改善现场施工碾压工艺,有效解决了碾压过程中沥青表面降温过快和轮胎压路机轮胎散热过快造成的粘轮问题。

3 适用范围

本工法适用于戈壁沙漠等高温差地区公路SBS改性沥青混凝土路面的施工,对于改性沥青用量达到5000t以上的施工项目,运用沥青现场改性技术经济社会效益极佳。

4 工艺原理

通过运用沥青现场改性技术,针对性地改善改性沥青质量技术

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指标,生产适宜戈壁沙漠等高温差地区气候特征的改性沥青;以及调整现场碾压组合方式,完善现场施工工艺。

5 施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程图(图1) 基质沥青选择与采购 施工准备 改性剂等选择与采购 混合料配合比设计与审批 配型、改性剂用量确定 SBS改性沥青加工 拌合站冷热料比例调试 试验段铺筑与总结 质量控制指标检验 SBS改性沥青混合料拌合 SBS改性沥青混合料运输 SBS改性沥青混合料摊铺 SBS改性沥青混合料碾压 各项指标检测、验收 图1 SBS现场改性沥青混凝土面层施工工艺框图

5.2操作要点 5.2.1施工准备

1)清扫下承层,确保下承层表面干净、无浮土。

2)粘层喷洒必须符合施工规范要求,做到喷洒均匀,粘层油的

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用量宜为0.4-0.6kg/m,洒布后,应待其充分破乳,水分蒸发后方可铺筑沥青面层,其时间间隔应大于24h。喷洒时沿路基纵向匀速喷洒,由中央分隔带内侧,由内向外,逐次喷洒,原则上不重叠或少重叠,但不能漏洒,漏洒处需补洒,多洒部分予以清除。洒完粘层油后,严禁车辆、行人通过,确保粘层不受污染。

3)根据面层压实厚度和初拟的松铺系数计算松铺厚度,实际松铺系数必须通过试验段确定。

4)施工放样,摊铺机就位。在摊铺前对全体施工人员进行技术交底,明确职责,责任到人。

5.2.2 SBS改性沥青加工 1)SBS改性沥青加工原理

常用的聚合物改性剂有三类,橡胶类:氯丁橡胶(CR)、丁苯橡胶(SBR)、再生橡胶等。橡胶类改性剂主要是改善沥青的低温性能,提高路面的低温抗裂性,适用于寒冷地区,其中丁苯橡胶(SBR)是世界上应用最早的改性剂之一,但是SBR耐老化性差,改性沥青也几乎没有弹性恢复;热塑橡胶类:主要有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚(SEBS),其中SBS是世界上应用最普遍的道路沥青改性剂;热塑树脂类:主要有乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)等,该类型的改性剂主要提高力求的高温稳定性,PE改性沥青几乎没有弹性恢复,EVA改性沥青只有一定的弹性恢复。

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SBS改性沥青是利用改性剂与沥青的相容性机理将一定比例的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)作为改性剂经高速剪切,辅之以适量的稳定剂、相容剂连续混合,同时SBS吸附沥青中的芳烃和胶质,发生溶胀现象,形成新的胶体结构。由于SBS自身的结构,因此将SBS均匀的分散在沥青中,可以提高路面的高温抗推移和抗车辙能力;降低沥青脆点,使沥青在低温时具有柔韧性,减少路面裂缝。同时SBS使沥青与石料的粘结力提高,能提高沥青的弹性与强度,变形恢复性能好,能有效地延长路面的使用寿命。

2)基质沥青与添加剂的选用

①基质沥青的选用。加工改性沥青时,并不是基质沥青符合重交沥青技术标准时,就简单的认为用任何一种改性剂都能达到很好的改性效果。基质沥青与改性剂之间存在配伍性的问题,基质沥青通常所说的三大指标并不能完全反映沥青内在组分性质。沥青作为一种石油提炼产物,其成分相当复杂。从化学组成来说,可分为沥青质、胶质、芳香分、饱和分,每个组分之间的比例关系直接影响到改性剂的配伍性问题。从改善沥青组分与改性剂相容性的要求出发,要尽量选择较低沥青质含量和较高芳香分、胶质含量的基质沥青。

②SBS沥青改性剂的选用。常用的改性剂主要是线型和星型两种, SBS与基质沥青存在着配伍性 ,不同的基质沥青组成会严重影

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响SBS改性沥青的技术性能 ,国内外对此研究较多 ,并得出芳香分含量高的基质沥青与SBS的相容性好的结论。

③助剂。常用助剂如抽出油、稳定剂、增延剂等外加剂。经研究得出,抽出油降低改性沥青的软化点,提高改性沥青的针入度和5℃延度,但掺量到3%后对改性沥青的影响效果不明显。

稳定剂的添加,能够促进SBS与基质沥青相容,减少SBS的添加使用量。使改性沥青中的聚合物相与基质沥青相之间形成一层稳定的相界面吸附层,降低相界面的表面张力,增加两相之间的亲和力;并能够提高SBS改性沥青的热储存稳定性,阻止离析的发生。

3)SBS改性沥青加工流程

基质沥青和改性剂分别从基质沥青泵和改性剂供料系统按预先设臵量打入搅拌罐,并充分搅拌;由胶体磨前的输送泵将混合料输送给胶体磨,此输送系统可自动调节混合料的流量,以防因混合料不匀而造成通过胶体磨时改性剂量过大出现粘磨现象,保证胶体磨的正常运行。胶体磨内有导热油加热装臵,同时其轴封处有冷却装臵,以保证加工过程中温度不过度升高;混合料一次通过胶体磨时,可被剪切5次,然后打入搅拌罐,并充分搅拌;当搅拌罐充满时,液位控制器发出指令,关闭进入搅拌罐的阀门,一次工作循环完成;经控制阀的动作转换,搅拌罐内经第一次磨的混合料由胶体磨输送系统再次送入胶体磨,进行第二次研磨,再打入搅拌罐,并进行搅拌,搅拌罐充满后,液位控制器发出指令,第二次工作循环完成;

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如此进出,反复循环3-4次(具体次数按实际检测达设计要求即可),然后将混合料打入后续融胀罐使改性剂继续膨胀与基质沥青铰链,再进入发育罐使改性沥青发育,整个改性加工完成,将加工好的改性沥青经各项技术指标检验合格泵入存储罐中加入稳定剂充分搅拌防止离析,并加热保温以备使用,或直接供拌和楼;本设备的所有工作程序可通过控制柜预先设臵,加工过程自动控制,其工作流程随时在控制柜上显示,以便监控。

基质沥青进口 沥青加热器 改相性容剂剂 胶体磨 沥青配料罐 沥青融胀罐 检测口 沥青发育罐 稳定剂 沥青拌合楼 检测口

改性沥青出口 改性沥青贮罐 图2 改性沥青加工流程图

4)戈壁沙漠地区SBS(I-C)改性沥青质量技术要求

由于戈壁沙漠地区夏季最高地表温度达到60℃以上,冬季地表温度最低在零下30℃以下,且昼夜温差大。因此,针对改性沥青的技术指标必须有所提高。

在改性沥青生产中,通过调整基质沥青与改性剂等材料的配比,改善SBS(I-C)改性沥青质量技术指标要求(如延度、软化点、25℃弹性恢复、老化后残留物5℃延度),使其控制范围更准确于规范要

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求,从而提高了沥青混合料的高低温稳定性与抗车辙能力,使混合料更加适宜戈壁地区高低温气候特性。详细指标见表1的技术要求。

表1 戈壁沙漠地区 SBS(I-C)改性沥青质量技术要求

项目 指标 针入度(25℃,5s,100g) 针入度指数PI 延度(5℃,5cm/min) △软化点TR﹠B △运动粘度135℃ 闪点(COC) 溶解度 储存稳定性离析,48h软化点差 △弹性恢复25℃ 质量变化 RTFOT后 针入度比25℃ △延度5℃ 单位 0.1mm cm ℃ Pa〃s ℃ % ℃ % % % cm 规范指标 68-80 ≥-0.4 ≥30 ≥55 ≤3 ≥230 ≥99 ≤2.5 ≥65 ≤±1.0 ≥60 ≥20 要求指标 68-80 ≥35 ≥70 ≤2.0 ≥80 ≥65 ≥25 试验方法 T 0604 T 0604 T 0605 T 0606 T 0625 T 0611 T 0607 T 0661 T 0662 T 0609 T 0609、0604 T 0609、0605 注:表中带 “△”指标是控制SBS改性沥青质量的关键指标。

5.2.3 SBS改性沥青混凝土配合比设计 1)原材料的选择

①改性沥青:现场改性好的沥青,经检测合格后,方可直接供给拌和楼生产,随时生产随时用。

②粗集料:粗集料应洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体,且无风化、无杂质,并有足够的强度、耐磨耗性。须选用反击式破碎机加工的碎石,不得采用颚式破碎、单机加工生产的碎石。进场后粗集料必须隔离堆放且堆料场必须硬化。为了有效控制和减少上

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面层碎石针片状颗粒含量,在碎石生产加工时,应采用专用碎石整形机,对粗集料进行整形处理。

③细集料:细集料采用机制砂,杜绝采用天然砂。机制砂应保持洁净、干燥、无风化、无杂物,且有适当的颗粒级配,同时要求与沥青有良好的粘附能力。细集料堆放时必须采取严密覆盖。

④填料:填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等增水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中不得含有泥土等杂质。矿粉要求干燥、洁净禁止使用回收粉。严格控制0.075mm以下含量,其允许偏差为±1%。填料要求采用专用磨细设备进行工厂化加工。

2)配合比设计

①改性沥青混合料采用马歇尔试验方法进行设计,成型试件时可采用旋转压实成型法并作以对比。

a.目标配合比设计阶段。以工程实际使用的材料按《公路沥青路面施工技术规范》附录B、附录C、附录D的方法,优选矿料级配、确定最佳沥青用量,符合配合比设计技术标准和配合比设计检验要求,以此作为目标配合比,供拌合机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。

b.生产配合比设计阶段。对间歇式拌合机,应按规定方法取样检测各热料仓的材料级配,确定各热料仓的配合比,供拌合机控制室使用。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度,尽量使各热料仓的供料大体平衡。并取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC、OAC±

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0.3%等3个沥青用量进行马歇尔试验和试拌,通过室内试验及从拌合机取样试验综合确定生产配合比的最佳沥青用量,由此确定最佳沥青用量与目标配合比设计结果的差值不大于±0.2%。对连续式拌合机可省略生产配合比设计步骤。

c.生产配合比验证阶段。拌合机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段,并取样进行马歇尔试验,同时从路上钻芯取样观察孔隙率的大小,由此确定生产用的标准配合比。对确定的标准配合比,宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。

②确定施工级配允许波动范围。根据标准配合比及质量管理要求中各筛孔的允许波动范围,确定施工所用的级配控制范围,用以检查沥青混合料的生产质量。项目具体实施时,应根据原材料的具体情况,确定工程级配范围。

3)经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变动。生产过程中应加强跟踪检测,严格控制进场材料的质量,如遇材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符要求时,应及时调整配合比,使沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定,必要时重新进行配合比设计。

5.2.4 SBS改性沥青混合料拌和

改性沥青混合料拌和采用具有自动计量设备的3000型或4000型间歇式沥青拌和机拌制,计量系统、温控系统必须经过严格的标定,确保配料精度。配备防止矿粉飞扬散失的密封性能良好的二级

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除尘设备,粉尘一律不准回收利用。

1)拌和时,经实际筛分的混合料级配符合要求后,对各种矿料掺配比例不能随意调整,混合料整个拌和过程中禁止手动操作。

2)每天开拌前应对拌和设备进行检查,特别是仪表显示数据和实际数据是否相符。例如沥青的加热温度、集料的加热温度、混合料的温度等。

3)热料仓和冷料仓进料要相匹配,振动筛的筛孔尺寸及安装角度、筛层数量与配合比规定的集料规格相吻合,防止待料,尽量减少溢料,每天开盘拌和时,集料应提高加热温度,干拌2-3锅废弃后,再正式拌料。

4)拌和时间由试拌确定。必须使所有集料全部裹覆沥青结合料,并以沥青混合料拌和均匀为度,每盘拌和周期不宜少于45s,其中干拌时间不少于5-10s。

5)改性沥青混合料在高温下进行拌和,不等于温度越高越好,同样温度过高,改性沥青也会老化,失去粘结力,影响混合料质量,因此,要严格控制沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的拌和、出厂温度。要随时观察出料冒烟情况,如冒白烟属正常情况,如冒青烟,就应特别注意,立即检查温度是否超过规定值。一般情况下沥青的加热温度宜控制在165℃-175℃左右,不应超过180℃,矿料加热温度190℃-220℃,混合料出厂温度控制为170℃-190℃,当混合料出厂温度超过195℃或低于155℃时,已影响沥青与集料的粘结

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力,混合料将不能使用,做废弃处理。热拌混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过10℃,贮料仓内储料时间不得超过72h。

6)拌和楼控制室须逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。

7)拌和时由试验室及时对拌和的沥青混合料进行试验检测,并取样进行马歇尔试验,每班必须进行2次抽提,检验矿料级配及沥青含量的合格性,如不符合要求立即进行调整。并派专人检查沥青混合料质量,对于生产的每车出厂沥青混合料应测量出其温度及质量,一旦发生花白料、焦料及离析现象就立即停止拌和,并找出原因,予以处理。对不合格的沥青混合料坚决不予上路摊铺。

8)每天铺筑完成后,拌和楼需打印各粒径料数量,以总量控制,以各仓用量及各仓级配计算平均施工级配、油石比并与施工厚度和抽提结果进行校核。

9)当材料的规格和配合比发生改变时,都应根据室内试验资料进行试拌。试拌时必须抽样检查混合料的沥青用量、级配组成和有关指标。

5.2.5 SBS改性沥青混合料运输

1)沥青混合料运输采用25t以上运输车。运输车必须清扫干净,车厢底板及侧板涂刷油水(油:水=1:3)隔离剂,但不能在底板留有余液,防止污染混合料。

2)从拌和机向运输车上装料时,应尽量缩短出料口到车厢的距

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离,每卸一斗料挪动一下运输车位臵,分3-4次前、后、中呈“品”字形平衡装料,车厢较深时按二至三层堆放(如图3),以减少混合料离析,尽量缩短装车时间,减缓戈壁沙漠地区强风对混合料温度的影响。

图3 沥青混合料装车示意图

3)运输车运输前,拌和楼人员必须采用具有金属探测针的插入式数显温度计检测沥青混合料出厂温度(插入深度要大于150mm,可在运料卡车侧面中部设专用检测孔,孔口距车厢底面约30cm),并检测沥青混合料的重量,记录好出厂时间,签发运料单,不合格的混合料不得上路摊铺。

4)由于戈壁沙漠地区风大,混合料采用保温厚苫布全车遮盖,用于保温防污染。混合料到达摊铺现场摊铺前,现场技术人员检测沥青混合料的温度,温度不低于165℃。摊铺时当前车正在进行摊铺时,后车方可揭去覆盖苫布。

5)运输车向摊铺机倒车卸料时,必须在摊铺机前10-30cm处停下,不得碰撞摊铺机。卸料过程中,运料车挂空挡,靠摊铺机推动前进。

6)为保证施工的连续性,运输车的运输能力应比拌和能力及摊

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铺能力有所富余,开始摊铺时排在施工现场等候卸料的运输车不少于4辆,施工过程中摊铺前方一般安排3-5辆运输车等候卸料。尽量缩短车辆在现场等待时间,以防混合料温度损失过快。

5.2.5 SBS改性沥青混合料摊铺

1)沥青混合料的摊铺采用2台大功率、抗离析的摊铺机半幅全宽度施工,摊铺过程中,两侧螺旋送料器应不停的匀速旋转以减少离析现象。试验段时应根据拌和楼的产量、运输车辆的能力、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度,计算确定摊铺速度,一般宜控制在1.5-3m/min的范围内,做到缓慢、均匀、不间断的铺筑,尽量避免中途停机。

2)摊铺机应调整到最佳工作状态,调好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度,使熨平板的档板前混合料的高度在全宽范围内保持一致,避免摊铺层出现离析现象,其次熨平板仰角夯锤频率必须调整到工作状态,满足施工需要。

3)熨平板温度过低易使铺层面出现拉痕,过热易使铺层拉油和烫出沥青胶浆。因此在摊铺前40-60min应预热熨平板,预热温度不低于100℃。

5.2.6改性沥青混合料碾压

1)压路机采用“三三”配臵,初压复压同步进行,即选用11t

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以上双钢轮振动压路机3台、25t以上轮胎压路机3台组合碾压。碾压时,2台双钢轮振动压路机在前初压、紧跟2台轮胎压路机在中复压,钢轮进胶轮进,钢轮退胶轮退,1台振动压路机次之,最后1台轮胎压路机终压的碾压组合方式追击碾压,尽量在高温时段碾压,严禁低温碾压。通过试验总结确定的面层碾压组合及工艺参数见表2。

表2 戈壁沙漠地区SBS改性沥青混凝土路面碾压组合及工艺参数表

顺序 压路机 型号 ≥11t双钢轮压路机 数量 2 碾压 碾压 碾压速度 碾压方式 遍数 km/h 方式 弱振 2 1.5-2.0 进静退振 静压 进振退振 静压 频率 Hz 振幅 mm 温度 ℃ ≥150 40-60 0.6-1.0 初压 复压≥25t轮胎同步压路机 进行 ≥11t双钢轮压路机 终压 ≥25t轮胎压路机 2 静压 2 3.0-4.5 ≥140 1 弱振 2-4 3.5-4.5 40-60 0.6-1.0 ≥140 1 静压 2 2.5-3.5 >110 2)为避免碾压时混合料推挤产生拥包,碾压时碾压路线及方向不应突然改变,压路机前进时先缓慢起步再起振,后退时必须先停振再减速缓行停车,不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。

3)为避免压路机碾压过程中出现混合料粘轮现象,钢轮压路机必须配有雾状自动喷水降温装臵,在保证不粘轮的前提下尽量减少喷水量,轮胎压路机轮胎上设臵遮风板,减缓轮胎表面降温。

4)沥青混合料初压应符合下列要求:

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①初压应在混合料较高温度(150℃)以上进行,并不得产生推移、裂纹。

②压路机应从低的一侧向高的一侧碾压,相邻碾压带应重叠1/3-1/2轮宽,最后碾压路中心部分,压完全幅为一遍。当边缘有挡板、路缘石、路肩等支挡时,应紧靠支挡碾压。当边缘无支挡时,可用耙子将边缘的混合料稍稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘10cm以上碾压,也可在边缘先空出宽30-40cm,待压完第一遍后,将压路机大部分重量位于以压实过的混合料面上再压边缘,以减少向外推移。

③压路机不得在未碾压成型或冷却的路段上转向、制动或停留。并采取有效措施,防止柴油、润滑油、汽油及其他易造成路面污染的材料在压路机操作或停放期间洒落在路面上,避免污染和损坏路面。

5.2.7接缝处理

施工中沥青混凝土路面的接缝主要是横向接缝和纵向接缝。 1)横向接缝

①施工缝及构造物两端连接处接缝应平顺,路面铺筑时尽量减少横向接缝。横缝和铺筑方向成直角,严禁用斜接缝。横缝应成一垂直良好的边缘,下次摊铺前在末端垂直边缘涂刷适量粘层沥青,并注意调整平板高度,为碾压留出预留量。

②横向接缝的碾压先用双钢轮压路机进行横向碾压,碾压带的

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外侧宜放臵供压路机行使的木垫块,碾压时压路机应位于已压实的混合料层上,伸入新铺层的宽度宜为15cm,然后每压一遍向新混合料移动15-20cm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。

2)纵向接缝

纵向接缝是在较宽的路面摊铺及加宽渐变段的施工中为保证整个路面的平整、美观,必须采用2台或多台摊铺机联合作业的方法时产生。纵向接缝有热接缝和冷接缝两种,热接缝即使用2台以上摊铺机成梯队同步摊铺沥青混合料时产生的纵向接缝,纵向热接缝易于处理,连接强度较好,毗邻摊铺带的搭接宽度可较小。冷接缝是指新铺层与经过压实后的已铺层进行拼接,当半幅施工不能采用热接缝时采用。一般不建议使用冷接缝。

6 材料与设备 6.1材料

6.1.1沥青:改性沥青混合料面层采用90号重交道路沥青现场改性,SBS改性剂各项指标符合国家相关规范规程要求,戈壁沙漠地区SBS(I-C)改性沥青质量应符合本工法表1要求。

6.1.2集料质量必须满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)表4.8.2、表4.9.2、表4.9.9、表4.10.1中技术要求。

6.2机械设备

主要施工机械设备(表3)。

表3 主要施工机械设备表

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机械名称 现场改性设备 沥青混合料拌合机 技术要求 操作应能由计算机自动控制 间歇式沥青拌和机 数量 1套 1座 沥青混合料摊铺机 液压、伸缩式大型摊铺机,带有非接触式平衡梁装臵 2台 轮胎压路机 双钢轮压路机 自卸汽车 洒水车 智能型沥青洒布车 ≥25t ≥11t 30t 8t 8t 3台 3台 10辆 1台 1台 7 质量控制 7.1质量标准

《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000 《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005 《公路路基路面现场测试规程》JTG E60—2008 《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ 036-98 《沥青路面施工及验收规范》GBJ 92-96 7.2质量控制措施

1)现场加工的改性沥青需要储存时,可通过沥青罐顶架设搅拌装臵进行搅拌来防止离析。

2)粘层油宜采用洒布车喷洒,洒布速度和喷洒量保持稳定。一般喷洒量按0.5kg/m控制。喷洒时粘层油呈均匀雾状,在路面全宽

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度内分布成一薄层,不得有洒花漏洒。喷洒不足要补洒,喷洒过量要刮除。

3)严格检查各种原材料质量,包括SBS改性沥青、粗、细集料、矿粉,不符合的材料决不使用。严格控制沥青拌和机的上料速度、集料加热温度、沥青加热温度及各种原材料计量。

4)混合料未压实前,现场人员不得进入踩踏,如出现局部缺料、离析,摊铺机后有明显拖痕、表面明显不平整等,需在现场技术人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,如属摊铺机本身原因导致缺陷,应立即停止摊铺,进行维修。

5)摊铺过程中注意事项

⑴运输车驾驶员应与摊铺机操作人员密切配合,避免车辆撞击摊铺机,使之偏位,或把料卸出机外,最好是卸料车的后轮距摊铺机30cm左右,当摊铺机行进接触轮胎后再起升倒料。

⑵连续供料。当待料时不应将机内混合料摊完,保证料斗中有足够的存料,防止送料板外露。因故障停机,斗内混合料结块,重铺时应铲除。

⑶摊铺机操作人员应正确控制摊铺边线的顺直和准确调整熨平板。

⑷检测员要经常检查松铺厚度,每5m查一断面,每断面不少于3点,并作好记录,及时反馈信息给操作手;每50m检查横坡一次。

⑸禁止在已摊铺好在路面上用柴油清洗机械。

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⑹在施工中应加强工地试验室、施工现场与拌和场的联系,避免信息传递不及时造成生产损失。

⑺为保证道路中央分隔带路缘石在摊铺时不被沥青砼的施工所污染,摊铺时将路缘石表面用塑料薄膜覆盖,同时靠近路缘石边缘部分可以采用小型压路机碾压。

⑻摊铺机在开始收料前应在料斗内涂刷少量防止粘料用的柴油,并在摊铺机下铺垫塑料布防止污染路面。

6)总量控制

⑴为做好沥青混合料生产过程中的实时控制,及时发现各项参数是否符合配合比设计要求,拌和机须配备计算机自动采集及自记打印数据的装臵,进行沥青混合料的“过程控制”和总量检验。

⑵开始拌和前应设定每拌和一盘沥青混合料的生产量,各个热料仓、矿粉、沥青等标准配合比用量,设定各项施工温度。

⑶计算机必须逐盘采集各项数据,按各个料仓的筛分曲线,逐盘计算出矿料级配,与设计级配及容许的施工波动范围进行比较,实时评定矿料级配是否符合要求。

⑷计算机必须逐盘采集沥青结合料的实际用量及沥青混合料的生产量,计算油石比,与设计值及容许波动范围相比较,评定是否符合要求。

⑸总量检验的报告周期以一个工作日或一个台班,施工停止时,计算并打印各项数据的统计结果,计算全过程各种指标的平均值、

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标准差、变异系数,进行沥青混合料生产质量的总量检验。计算各个指标的总合格率,作为施工质量检验的依据。

⑹利用一个评定周期的沥青混合料总生产量、施工总面积、沥青混合料密度计算该摊铺层的平均压实厚度。

8 安全措施

8.1.贯彻“安全生产,人人有责”的方针,组织施工人员进行安全教育与训练,增强全员安全意识,提高安全知识水平。

8.2建立安全保证体系,拌合、施工现场各设专职安全员1名。制定安全生产管理制度及各工种、各工序安全生产操作规程,施工安全重点部位均设臵安全标志。

8.3在施工现场,各种车辆、机械一定要按照线路、分道限速行驶。严格执行机械安全操作规程,定期保养维修。

8.4所有施工人员必须穿带整齐, 带好安全帽、口罩,穿好安全标志服。施工时不得任意走动,应注意安全,以防热料烫伤。

8.5现场设立专门人员指挥运输车倒车。 9 环保措施

9.1建立环境保护的工作机构,制定环境保护工作计划和措施,自觉接受环境保护部门、地方政府对工地环境保护工作的监督、检查。对施工人员进行环境保护知识教育,使之能够自觉遵守环境保护的各种规章制度。

9.2砂石料运输车辆通过既有公路时,要进行覆盖,保持清洁

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上路,不得抛洒,并有专人负责保持清洁。

9.3便道经常洒水降尘。同时机动车在便道行驶时,采取限速等措施,避免扬尘。

9.4沥青拌合站设臵远离村庄,防止施工噪音和粉尘对临近群众的影响。

9.5拌合设备配有二级除尘系统,产生的废料及粉尘定期集中处理,防止对环境造成污染。

9.6现场设臵污水处理系统,生活区垃圾集中统一处理,禁止在工地焚烧残留的废物。

10 资源节约

现场改性成功的SBS改性沥青直接用于生产,避免了成品改性沥青的二次加热,也避免了二次加热过程中沥青易发生老化的现象。现场改性沥青生产与混合料生产连续,提高了工效,降低了热能耗,节约了资源。

11 效益分析 11.1经济效益分析

在成品改性沥青材料紧俏和质量混杂的背景下,现场改性在施工中得到实际应用。在戈壁沙漠地区改性沥青用量达到5000t以上的施工项目,运用该技术生产改性沥青,与直接购买成品改性沥青相比较,可节约材料差价约300元/吨。同时,运用该技术化解了成品改性沥青运输离析风险,减低了贮存耗能成本、减少了贮存离析

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的可能。保证了改性沥青的质量。

施工工艺的完善易于混合料嵌挤结构形成,实现路面在设计年限内,不发生塑性变形,减少了项目寿命期内的养护维修费用。经济效益显著。

11.2社会环境效益分析

通过合理布局沥青改性加工厂和沥青拌合场,提高土地利用的集中和节约程度。临时便道利用当地现有便道,最大限度地减少了临时土地征用面积。

沥青现场改性,经检测合格直接投产,可省去贮存耗能设备。同时,改性成功的SBS沥青直接用于生产,降低了二次加热产生的能耗,也避免了对大气环境的二次污染。 同时,防止了购买成品改性沥青材料时,多次运输装卸过程中的材料浪费。

社会环境效益显著。 12 应用实例

12.1连霍国道主干线嘉峪关至安西高速公路路面工程JALM6合同段 工程地点:甘肃省安西县境内。

2006年6 月开工,2007年9月完工。2009年12月8日通过竣工验收质量等级优良。

中标合同价:16668.8887万元。

工程概况:该合同段主线全长41.42km。主要技术标准:全封闭、全立交、双向4车道。全线采用整体式断面和分离式断面,整

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体式断面路基宽度为25.5m,分离式断面的每幅路基宽度为12.75m,行车道宽度2×3.75m,设计行车速度100km/h。

应用效果:通过完善施工工艺,调整现场碾压组合方式,使现场摊铺过程更有气候针对性,从而确保了沥青路面质量,减少了后期维护费用,延长了使用寿命。该项目被评为2010年“甘肃省建设工程飞天奖”,取得了良好的社会效益和经济效益。

12.2 S17线金昌至永昌高速公路路面工程JYM1合同段 工程地点:甘肃省金昌市。

2010年3 月开工,2010年10月完工通车。 中标合同价:10179.23 万元。

工程概况:该合同段主线全长19.2km。主要技术标准:全封闭、全立交、双向4车道。全线采用整体式断面,设计行车速度100km/h,桥梁设计荷载:汽超-20级 挂车-120,路基宽度为24.5m(其中,中央分隔带2.00m、路缘带2×0.75m)。

应用效果:采用沥青现场改性技术,化解了成品改性沥青运输离析风险,降低了贮存耗能成本、减少了贮存离析可能。通过针对性地改善沥青质量技术控制指标,生产适宜戈壁沙漠地区气候特征的改性沥青;以及调整现场碾压组合方式,完善现场施工工艺。使生产过程更有气候针对性,从而确保了工程质量,缩短了工期,降低了资源消耗,节约了工程成本,取得了良好的经济社会效益。

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