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                                    開普封層在干線公路預防性養護項目中的應用研究
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                                    開普封層在干線公路預防性養護項目中的應用研究
                                    2022年04月13日    閱讀量:12841    新聞來源:吳俊麗 張炳鑫 中交國通公路工程技術有限公司 河南 南陽 473000  |  投稿

                                    開普封層在干線公路預防性養護項目中的應用研究 瀝青網,sinoasphalt.com

                                    摘要:本文總結和梳理了開普封層的適用范圍、原材料選擇和技術要求、配合比設計、施工工藝及質量控制等方面內容,旨在為開普封層施工提供技術支持。


                                    關鍵詞:開普封層;預防性養護;干線公路


                                    近年來,開普封層在我國中、低等級公路面層新建和預防性養護應用中效果良好,如甘肅省S308威武段采用橡膠瀝青碎石封層+微表處的開普封層技術,以延長公路使用壽命年限,提升公路養護技術水平。四川省在高等級國省干線G213樂山段上使用加纖維的開普封層,開創纖維開普封層在國省干線應用的先例,推動了該技術在高等級公路上的應用瀝青網sinoasphalt.com。


                                    1 適用范圍


                                    實踐表明,實施開普封層的路段必須符合以下兩個基本要求。一是原路面結構強度指數SSI至少達到良等水平。若路面強度不足,首先要進行基層補強。研究表明:路面強度是影響開普封層使用效果與壽命的關鍵因素,施工道路的路面彎沉值應處于優良水平。二是路面路況指數PCI和平整度指數RQI處于良等水平或以上。對運行年限較長,路面出現坑槽、中重度裂縫、輕微龜網裂、脫皮和沉陷等病害的路段,在鋪筑前應分門別類加以處治,保證路面表面平整、密實和清潔。


                                    2 原材料選用與技術要求


                                    2.1 膠結料


                                    開普封層常用的膠結料有橡膠瀝青、SBS改性瀝青和改性乳化瀝青等。研究表明:橡膠瀝青與SBS改性瀝青、改性乳化瀝青等相比,具有高黏結特性和高彈性恢復,可有效改善瀝青溫度敏感性和與礦料間的黏結作用,提高抗老化性能。因此,本文優先選用橡膠瀝青;對于整治已經穩定的裂縫,建議選用SBS改性瀝青;對于裂縫寬度大于3mm且裂縫處于穩定的情況,以選擇改性乳化瀝青為宜。


                                    2.2 碎石


                                    開普封層應選用以立方體或四棱形為主的堅硬、粗糙、耐磨、潔凈且不含風化顆粒的堿性石料。為有效控制石料針片狀含量(通常在15%以內),石料加工處理應采取反擊式破碎機。實踐表明:施作同步碎石封層的碎石宜選用9.5~13.2mm單一粒徑的石灰巖、白云巖等堿性石料;施作微表處/稀漿封層的集料宜選用4.75~9.5mm的級配石灰巖碎石。


                                    2.3 填料


                                    為有效改善開普封層稀漿混合料的施工性能和路用性能,應在混合料中添加一定數量的填料。開普封層所用的填料應干燥、疏松、無結團,滿足相關技術規范的要求。通常使用的填料有礦粉,主要作用是改善礦料級配,也可以使用水泥和消石灰等來調整稀漿混合料拌和時間、成漿狀態與成型速度。在施工中應特別限制引氣劑和早強水泥的使用數量,盡可能減少瀝青與填料“抱團”現象的發生。


                                    2.4 添加劑


                                    添加劑可用來調節混合料拌和時間,加快瀝青破乳速度,縮短開放交通的時間,改善混合料的耐久性和路用性能。施工中應該嚴格控制添加劑的使用劑量,未經驗證的添加劑不得在施工中采用。


                                    3 配合比設計


                                    開普封層配合比設計內容分為下封層同步碎石的設計和上承層微表處或稀漿封層的設計。經驗配比法和理論計算法是同步碎石封層的兩種主要設計方法,而微表處/稀漿封層設計尚處經驗設計階段,主要是根據相關規范和具體試驗來確定施工參數。


                                    3.1 同步碎石封層配合比設計


                                    同步碎石封層配合比設計必須綜合考慮原有線路的交通流量、路面技術狀況、施工工藝水平和施工現場環境等因素。碎石層的設計應著重考慮碎石粒徑和碎石撒布量:如果碎石撒布過多,碎石層就會出現重疊,導致上層石料與瀝青膜裹附面積減小,黏結力下降;如果碎石撒布過少,會導致瀝青膜局部覆蓋效果不佳,壓路機碾壓出現嚴重的卡輪,甚至無法施工。


                                    3.2 微表處/稀漿封層配合比設計


                                    一是通過理論和經驗初步確定各種參數的用量,在規定的試驗溫度下進行拌和與粘聚力等功能性試驗,特別需注意試驗溫度,拌和試驗溫度應著重考慮最高施工溫度,粘聚力試驗應考慮施工中可能遇到的最低溫度;二是根據初步試驗結果,篩選合適的混合料配合比,按規范要求進行稠度、破乳時間、濕輪磨耗、負荷車輪黏附砂量和輪轍變形試驗寬度變化率等性能試驗,根據試驗結果對原材料配合比進行相應的調整,直至結果滿足要求為止。


                                    4 施工工藝和質量控制


                                    開普封層施工受雨水和氣溫等干擾性大,有效施工時間短,因此在施工中應全部由專用設備完成,保證施工質量、滿足交通開放的要求,實現綠色低碳環保。


                                    4.1 施工工藝


                                    施作開普封層前,應對原路面強度進行檢測,強度不足的路段應做補強處理。原路面上的坑槽、車轍、沉陷、擁包、龜網裂和5mm寬以上的裂縫等病害需做相應的修補處理,必要時要對整個路面銑刨,使原路面平整度RQI達90分以上。


                                    路面病害處理后,要仔細清掃路面病害處置時留下的施工廢棄物、塵土和雜物等。對黏結于路面上的廢棄物應用鐵鍬鏟除,并用水沖洗干凈,待晾曬24h后進行瀝青乳液粘層油的噴灑作業。


                                    為保證實施路段的施工工藝和質量,應通過鋪筑試驗路段對碎石撒布量、瀝青灑布量和行進速度等設計參數進行標定和校正,待試驗路段驗收后,按校正的參數大面積施工。為確保施工過程中產生均勻、等厚的瀝青膜,瀝青霧狀噴灑量應控制在2.5L/m2~3.0L/m2,改性乳化瀝青灑布溫度宜控制在50℃~75℃,橡膠瀝青灑布溫度宜控制在180℃~195℃。瀝青灑布過程中應確保原路面溫度不低于13℃,施工環境溫度不低于16℃且不高于43℃。嚴禁在雨天施工。碎石撒布前應對碎石預加熱,保證碎石在撒布時溫度不低于160℃,或摻加0.7%~1.0%的瀝青預裹覆。碎石撒布應采用自行式碎石撒布機或同步碎石撒布車,撒布量應恒定均勻,覆蓋面積應控制在稍大于90%以上。局部路段應采取人工輔助,排除碎石上下重疊的情況。


                                    在瀝青灑布與碎石撒布前可預先在原路面上施畫引導線,有標線的可將標線作為參考線。在施工過程中,碎石撒布機或同步碎石撒布車應與瀝青灑布車保持20m~30m的距離,保證碎石在膠結料中有50%~70%嵌入量。瀝青和碎石灑布施工過后,應立即安排人工進行修補,特別要對實施段落的起點、終點和縱向接縫,施作面層過厚、過薄或不平處等重點部位展開修補。碎石撒布后90s內應立即碾壓,用16t輪胎壓路機緊跟碾壓2~3遍,以充分壓實骨料。膠輪壓路機與碎石撒布機距離應小于60m。壓路機宜采用5~8km/h的速度慢速碾壓。壓路機碾壓過程中不得灑水、隨意剎車或掉頭。碾壓成型后即可立即開放交通,通過行車碾壓7d后開展下一步工序。


                                    微表處/稀漿封層作業前應對同步碎石封層路面進行機械或人工清掃,清除路面遺留的粉塵、雜物、浮石、泥土和其他多余的雜物,按設計要求攤鋪微表處/稀漿封層。施工中,應注意做好縱線接縫及邊緣處理、稀漿稠度和平整度等方面的控制,保證開普封層實施效果。碾壓結束后,進入初期養護階段,不得有人員和車輛在上面行走,直至上封層凝結成型后方可開放交通。


                                    4.2 施工質量控制


                                    同步碎石封層施工質量的控制是開普封層質量控制的重點,嚴格按照設計文件要求施作是保證同步碎石封層成功的關鍵因素。開普封層施工中,需密切關注瀝青灑布量和碎石撒布量,應在瀝青灑布車前進方向上設置油氈,通過稱量瀝青灑布車和碎石撒布車經過前后的油氈質量來比較實際中瀝青灑布量、碎石撒布量與設計值的差異。要特別注意瀝青與碎石溫度的控制,可通過拉拔力的測量來評定碎石與瀝青的黏附性,用實測數據不間斷指導現場攤鋪作業。微表處/稀漿封層施工中應重點檢驗混合料油石比、施工和易性、集料級配和路用性能等指標,確保施工所用材料能最大程度滿足設計要求。


                                    5 結論


                                    開普封層施工的關鍵在于對原路面病害的處理和試驗路段的鋪筑。試驗段采集的參數可校正設計方案中的碎石撒布量、瀝青灑布量、行車速度、瀝青灑布溫度等,為大規模施工作業提供了數據基礎。另外,同步碎石封層鋪筑碾壓完成后即可立即開放交通,待行車碾壓穩定后可進行微表處/稀漿封層施工作業。


                                    標簽:道路建設,綜合論文,施工案例,技術中心,瀝青混凝土,改性瀝青
                                    免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國瀝青網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理。郵箱:23341570@qq.com
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