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摘要:热压式沥青混合料路面作为细集料断级配的一种沥青混合料,具有比较好的抗水性与抗滑能力,在发达国家中应用比较广泛。但是在国内,这种路面形式仍然处于研究的起步阶段。本文主要对热压式沥青混合料路面的施工工艺进行解析。
关键词:热压式沥青混合料;路面;施工工艺
国内自改革开放以来,经济实力与综合国力都得到比较大的提升,公路建设发展很快,尤其是高速公路。而在高速公路主要采用沥青路面,这种路面在国内的应用规模日益增大,人们越来越重视其质量控制力度。到目前为止,大部分沥青路面的施工工艺都是比较常规的施工技术,一旦在施工过程中存在任何差错,都会导致质量隐患。因此,沥青路面的施工工艺是否优劣,对路面的使用性能造成直接影响。必须采用先进的施工工艺,确保路面质量。
1 热压式沥青混合料路面概述
热压式沥青混合料可以简称为HRA,其结构具有悬浮密实性,主要从沥青、矿粉与细集料形成的胶浆劲度中获得强度。在热压式沥青混合料中,细集料比较多,粗集料比较少,导致HRA的空隙率接近0,而且用油量比较高,使得HRA有比较高的抗拉、耐磨、抗滑和密实抗渗的优点。HRA能够在一定程度上减少紫外线的穿透,从而延长混合料的使用寿命。一般来说,HRA在海拔比较高、温差比较大,而且比较湿冷的地区路面中适用。
2 热压式沥青混合料路面的施工工艺分析
对于一般的沥青混凝土路面来说,热压式沥青混合料路面在嵌入层的施工与其相同。但是也存在区别,即上面层的沥青预拌碎石骨料的撒布与碾压。
2.1 摊铺嵌入层施工工艺分析
2.1.1 摊铺厚度
在热压式沥青混合料路面嵌入层的摊铺中,其施工工艺和普遍的沥青混合料摊铺的施工工艺比较相似。这一施工工艺最关键的地方就在于对嵌入层的摊铺厚度进行良好的控制,使得嵌入层摊铺厚度与嵌入碎石骨料粒径的大小、集料的含量等相对应。比如在嵌入层中,骨料粒径为14毫米的碎石含量应该为35%。而且当热压式沥青混合料路面上层撒布的碎石骨料粒径为20毫米时,则嵌入层摊铺厚度范围应该在45毫米至50毫米之间。
2.1.2 摊铺的环境温度
根据我国沥青路面施工规范的相关要求,嵌入层的沥青混合料摊铺的施工环境温度应该在100C以上。而对于热压式沥青混合料来说,在干燥而且没有风的情况下,即使环境温度为00C也可以施工。但是需要注意的是,当环境温度下降达到-30C时,则必须停止热压式沥青混合路面嵌入层的摊铺施工。而在下雨的情况下,则需要推迟嵌入层的摊铺施工时间,而且要注意不应该在覆盖有雪或者结冰的下承层面上进行摊铺施工。
2.1.3 下承层的质量检查与清洁度
与摊铺热拌沥青混合料的施工相似,在对热压式沥青混合料的嵌入层进行铺筑之前,应该对其下承层,即基面、路面中面层或者下面层等方面进行质量检查。在摊铺之前,应该对其表面进行清洁。而且清洁的路面宽度范围应该超过要摊铺施工的范围,使得沥青混合料路面达到干燥清洁这一要求。由现场负责人对路面清洁度进行检验,通过之后才可以进行铺筑施工。要保证沥青层的粘结效果,就应该通过沥青洒布车将粘层油适量地喷洒在沥青层上。要注意撒布量范围应该为0.25kg/m2至0.35kg/m2,确保粘层油在路面上的覆盖均匀,避免路面出现花白现象。
2.1.4 摊铺施工工艺注意要点分析
(1)在摊铺机前,应该确保有适量的料车等候,避免摊铺机等待运料车而耽误施工。
(2)摊铺机就位之后,应该对熨平板的预拱度、工作仰角等进行妥善调整。在摊铺混合料前,应该对摊铺机进行一个小时左右的预热,从而使得夯板、分料器与熨平板等部件的温度达到100摄氏度以上。然后,在受料斗的表面涂抹比较少量的隔离剂,从而避免混合料出现粘附现象。
(3)在对热压式沥青混合料进行摊铺时,摊铺机应该备有两台以上,从而进行梯队作业。相邻两边在摊铺的过程中,要注意留有3厘米至5厘米的摊铺重叠。如果摊铺作业的地区为高寒陡坡地段,在气候条件不好的情况下,相邻两台摊铺机不应该保持太远的距离,一般应该在5米至10米之间。
(4)要注意摊铺机的输出量应该和沥青混合料的运输、拌合等方面的能力相匹配,从而保证摊铺的连续性。而摊铺速度应该根据摊铺宽度、厚度、施工机具配套情况以及拌合厂的产量等方面来确定,要达到2m/min~4m/min这一要求。如果无法进行连续摊铺,则应该做好施工缝,从而避免冷接缝。
(5)在摊铺的过程中,要对摊铺状态进行不断调整,从而确保沥青混合料可以连续摊铺。在摊铺的时候,熨平板应该根据其铺筑厚度而采用中、强夯等级来确保沥青路面的初始压实度应该至少达到85%。
2.2 沥青碎石骨料的预拌与撒布分析
要注意在选用骨料时,确保其耐磨性与棱角性,而且要具有均匀的粒径大小。将骨料与沥青混合预拌,完毕之后通过机械将其撒布在热压式沥青混合料路面上,也可以采用人工撒布。在撒布骨料的过程中,要注意面面俱到,直到骨料已经完全撒布在路面上,避免有的路面没有撒到。如果采用机械撒布存在不均匀的现象,则需要采取人工补撒措施。另外,可以采用拖挂式碎石撒布机来确保预拌碎石撒布的均匀性。在热压式沥青混合料路面中,磨耗层预拌碎石是比较重要的组成部分,有利于增强路面的耐磨耗性能与抗滑性,对路面发挥着很重要的功能性作用。有关研究表明,当预拌耐磨碎石骨料在路面上的撒布量达到12kg/m2的时候,会使其表面达到1.5毫米的构造深度,而且分布均匀,可以增强热压式沥青混合料路面的耐磨与抗滑能力。
2.3 预拌沥青碎石骨料的碾压分析
在热压式沥青混合料路面上撒布预拌沥青碎石骨料之后,需要使用压路机对其进行碾压。在这个过程中,要注意控制好压路机的碾压时机。一般来说,当预拌沥青碎石骨料在路面上撒布完毕之后,在温度较高的情况下,压路机对撒布的碎石进行碾压时,可以将其完全压进嵌入层中,无法实现表面露石的目的。而在温度比较低的情况下,嵌入层已经具有一定的硬度,压路机对撒布的碎石进行碾压时,要将碎石骨料压进嵌入层,就会存在一定难度。而且这种情况下,路面的耐久性能也会变差,导致车辆在路面上行驶时,骨料非常容易脱落。因此,要把握好压路机的碾压时机。
在热压式沥青混合料中,细集料比较多,实际上比较容易压实,而且有比较好的施工和易性。压实的次数在压路机对路面进行碾压时,是比较关键的影响因素。有研究表明,当压实次数为45次时,热压式沥青混合料的空隙率达到2%,矿料的间隙率会达到15.3%,而且沥青的饱和度会达到91.0%。而超过45次的壓实次数,则会使得前述指标渐渐处于比较稳定的状态。因此,对热压式沥青混合料成型造成影响的压实次数主要集中在压实的前45次上,然后影响逐渐下降。当碾压温度范围为100C至1200C时,无论压实次数是多少,都有比较好的可压实性。而在撒布碎石之后,最好的路面碾压温度范围应该是1100C至1200C。
结束语
在热压式沥青混合料路面上,可以撒布粒径具有均匀性的预拌沥青碎石,在构造上具有较大的深度,而且有良好的抗滑优点,可以节省优质石料,降低修筑成本,推广与应用前景比较好。但是在国内,热压式沥青混合料路面的发展仍然处于研究的起步阶段,必须加大其研究与实践力度,实现其良好发展。
参考文献:
[1]杨彭.热压式沥青混合料路面施工工艺过程控制的研究[D].西南交通大学,2011.
[2]梅万波.热压式沥青混合料路面结构行为研究[D].西南交通大学,2013.
[3]李扬,刘清泉,曹东伟,孔永健.浅谈热压式沥青混凝土路面[J].公路,2008,11:1-4.
关键词:热压式沥青混合料;路面;施工工艺
国内自改革开放以来,经济实力与综合国力都得到比较大的提升,公路建设发展很快,尤其是高速公路。而在高速公路主要采用沥青路面,这种路面在国内的应用规模日益增大,人们越来越重视其质量控制力度。到目前为止,大部分沥青路面的施工工艺都是比较常规的施工技术,一旦在施工过程中存在任何差错,都会导致质量隐患。因此,沥青路面的施工工艺是否优劣,对路面的使用性能造成直接影响。必须采用先进的施工工艺,确保路面质量。
1 热压式沥青混合料路面概述
热压式沥青混合料可以简称为HRA,其结构具有悬浮密实性,主要从沥青、矿粉与细集料形成的胶浆劲度中获得强度。在热压式沥青混合料中,细集料比较多,粗集料比较少,导致HRA的空隙率接近0,而且用油量比较高,使得HRA有比较高的抗拉、耐磨、抗滑和密实抗渗的优点。HRA能够在一定程度上减少紫外线的穿透,从而延长混合料的使用寿命。一般来说,HRA在海拔比较高、温差比较大,而且比较湿冷的地区路面中适用。
2 热压式沥青混合料路面的施工工艺分析
对于一般的沥青混凝土路面来说,热压式沥青混合料路面在嵌入层的施工与其相同。但是也存在区别,即上面层的沥青预拌碎石骨料的撒布与碾压。
2.1 摊铺嵌入层施工工艺分析
2.1.1 摊铺厚度
在热压式沥青混合料路面嵌入层的摊铺中,其施工工艺和普遍的沥青混合料摊铺的施工工艺比较相似。这一施工工艺最关键的地方就在于对嵌入层的摊铺厚度进行良好的控制,使得嵌入层摊铺厚度与嵌入碎石骨料粒径的大小、集料的含量等相对应。比如在嵌入层中,骨料粒径为14毫米的碎石含量应该为35%。而且当热压式沥青混合料路面上层撒布的碎石骨料粒径为20毫米时,则嵌入层摊铺厚度范围应该在45毫米至50毫米之间。
2.1.2 摊铺的环境温度
根据我国沥青路面施工规范的相关要求,嵌入层的沥青混合料摊铺的施工环境温度应该在100C以上。而对于热压式沥青混合料来说,在干燥而且没有风的情况下,即使环境温度为00C也可以施工。但是需要注意的是,当环境温度下降达到-30C时,则必须停止热压式沥青混合路面嵌入层的摊铺施工。而在下雨的情况下,则需要推迟嵌入层的摊铺施工时间,而且要注意不应该在覆盖有雪或者结冰的下承层面上进行摊铺施工。
2.1.3 下承层的质量检查与清洁度
与摊铺热拌沥青混合料的施工相似,在对热压式沥青混合料的嵌入层进行铺筑之前,应该对其下承层,即基面、路面中面层或者下面层等方面进行质量检查。在摊铺之前,应该对其表面进行清洁。而且清洁的路面宽度范围应该超过要摊铺施工的范围,使得沥青混合料路面达到干燥清洁这一要求。由现场负责人对路面清洁度进行检验,通过之后才可以进行铺筑施工。要保证沥青层的粘结效果,就应该通过沥青洒布车将粘层油适量地喷洒在沥青层上。要注意撒布量范围应该为0.25kg/m2至0.35kg/m2,确保粘层油在路面上的覆盖均匀,避免路面出现花白现象。
2.1.4 摊铺施工工艺注意要点分析
(1)在摊铺机前,应该确保有适量的料车等候,避免摊铺机等待运料车而耽误施工。
(2)摊铺机就位之后,应该对熨平板的预拱度、工作仰角等进行妥善调整。在摊铺混合料前,应该对摊铺机进行一个小时左右的预热,从而使得夯板、分料器与熨平板等部件的温度达到100摄氏度以上。然后,在受料斗的表面涂抹比较少量的隔离剂,从而避免混合料出现粘附现象。
(3)在对热压式沥青混合料进行摊铺时,摊铺机应该备有两台以上,从而进行梯队作业。相邻两边在摊铺的过程中,要注意留有3厘米至5厘米的摊铺重叠。如果摊铺作业的地区为高寒陡坡地段,在气候条件不好的情况下,相邻两台摊铺机不应该保持太远的距离,一般应该在5米至10米之间。
(4)要注意摊铺机的输出量应该和沥青混合料的运输、拌合等方面的能力相匹配,从而保证摊铺的连续性。而摊铺速度应该根据摊铺宽度、厚度、施工机具配套情况以及拌合厂的产量等方面来确定,要达到2m/min~4m/min这一要求。如果无法进行连续摊铺,则应该做好施工缝,从而避免冷接缝。
(5)在摊铺的过程中,要对摊铺状态进行不断调整,从而确保沥青混合料可以连续摊铺。在摊铺的时候,熨平板应该根据其铺筑厚度而采用中、强夯等级来确保沥青路面的初始压实度应该至少达到85%。
2.2 沥青碎石骨料的预拌与撒布分析
要注意在选用骨料时,确保其耐磨性与棱角性,而且要具有均匀的粒径大小。将骨料与沥青混合预拌,完毕之后通过机械将其撒布在热压式沥青混合料路面上,也可以采用人工撒布。在撒布骨料的过程中,要注意面面俱到,直到骨料已经完全撒布在路面上,避免有的路面没有撒到。如果采用机械撒布存在不均匀的现象,则需要采取人工补撒措施。另外,可以采用拖挂式碎石撒布机来确保预拌碎石撒布的均匀性。在热压式沥青混合料路面中,磨耗层预拌碎石是比较重要的组成部分,有利于增强路面的耐磨耗性能与抗滑性,对路面发挥着很重要的功能性作用。有关研究表明,当预拌耐磨碎石骨料在路面上的撒布量达到12kg/m2的时候,会使其表面达到1.5毫米的构造深度,而且分布均匀,可以增强热压式沥青混合料路面的耐磨与抗滑能力。
2.3 预拌沥青碎石骨料的碾压分析
在热压式沥青混合料路面上撒布预拌沥青碎石骨料之后,需要使用压路机对其进行碾压。在这个过程中,要注意控制好压路机的碾压时机。一般来说,当预拌沥青碎石骨料在路面上撒布完毕之后,在温度较高的情况下,压路机对撒布的碎石进行碾压时,可以将其完全压进嵌入层中,无法实现表面露石的目的。而在温度比较低的情况下,嵌入层已经具有一定的硬度,压路机对撒布的碎石进行碾压时,要将碎石骨料压进嵌入层,就会存在一定难度。而且这种情况下,路面的耐久性能也会变差,导致车辆在路面上行驶时,骨料非常容易脱落。因此,要把握好压路机的碾压时机。
在热压式沥青混合料中,细集料比较多,实际上比较容易压实,而且有比较好的施工和易性。压实的次数在压路机对路面进行碾压时,是比较关键的影响因素。有研究表明,当压实次数为45次时,热压式沥青混合料的空隙率达到2%,矿料的间隙率会达到15.3%,而且沥青的饱和度会达到91.0%。而超过45次的壓实次数,则会使得前述指标渐渐处于比较稳定的状态。因此,对热压式沥青混合料成型造成影响的压实次数主要集中在压实的前45次上,然后影响逐渐下降。当碾压温度范围为100C至1200C时,无论压实次数是多少,都有比较好的可压实性。而在撒布碎石之后,最好的路面碾压温度范围应该是1100C至1200C。
结束语
在热压式沥青混合料路面上,可以撒布粒径具有均匀性的预拌沥青碎石,在构造上具有较大的深度,而且有良好的抗滑优点,可以节省优质石料,降低修筑成本,推广与应用前景比较好。但是在国内,热压式沥青混合料路面的发展仍然处于研究的起步阶段,必须加大其研究与实践力度,实现其良好发展。
参考文献:
[1]杨彭.热压式沥青混合料路面施工工艺过程控制的研究[D].西南交通大学,2011.
[2]梅万波.热压式沥青混合料路面结构行为研究[D].西南交通大学,2013.
[3]李扬,刘清泉,曹东伟,孔永健.浅谈热压式沥青混凝土路面[J].公路,2008,11:1-4.