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摘 要:橡胶沥青路面具有路面美观、振动噪声小、抗裂、抗车辙、行车舒适等许多优点,成为许多道路重要的路面形式。为此,本文主要对橡胶沥青的概况、路面施工技术应用与质量控制进行了分析与探究,以期有效推动整个道路交通行业的快速发展。
关键词:高速公路;橡胶沥青;路面施工;概况
公路交通的飞速发展促使了新材料、新工艺在道路建设上的应用,橡胶沥青混合料作为一种筑路材料比传统的沥青混合料有着更为优良的路用性能,同时将废旧轮胎加工成橡胶掺加到沥青混合料中也可以保护环境、节约资源。但是将橡胶加入到混合料中后会改变原有的矿料组成结构,传统的沥青混合料施工工艺已不再适用于橡胶沥青混合料,在现场铺筑实际路面时,也有必要在传统沥青路面质量控制的基础之上探索一套新的更加有效的适用于橡胶沥青路面的质量控制方法。
一、橡胶沥青的特点
橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,并在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能,是较为理想的环保型路面材料,主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中。其特点如下:
1、降低了沥青加温的温度,防止沥青的高温老化,防止接近闪点带来的不安全因素。
2、由于施工的和易性改善,明显提高了压实度,这样更增加了抗车辙能力。
3、由于可降低沥青温度,可有效节约拌和成本。
橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力,可以改善路面抗變形能力和抗疲劳开裂的性能;具有较好的高低温性能,降低了沥青对温度的敏感性;同时,橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点;开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音,大大提高路面行车安全和舒适性;橡胶沥青的应用不仅有利于环境保护,节约自然资源,还有利于改善人类的生存环境。
二、高速公路橡胶沥青路面施工技术要点分析
1、工程案例
某高速公路工程总长度为177.5公里,其主线路面大部分摊铺材料为橡胶沥青,与一般高速公路相比,该工程路面弹性增加、使用年限增多,并具有良好的抗高温、重荷能力,能够有效提升行车舒适度。
2、配置机械设备
AR15橡胶沥青加工设备:1台橡胶沥青反应釜、1套控制室、1套快速升温装置、1套搅拌装置等。
沥青拌和机械:LB2000型沥青拌和站1套。选取试拌等方式对沥青混合料各项参数加以确定,遵循配合比进行冷料进料,根据生产配合比确定热料仓,每小时冷料上料速度为160t。
洒布设备:选取橡胶沥青专用洒布车作为橡胶沥青洒布车辆,其加热温度可超过190摄氏度。
摊铺、碾压设备:选取6.25米摊铺宽度的ABG423摊铺机进行施工,超车道摊铺施工中,可选取4.25米摊铺宽度的2.5到3米为其摊铺速度ABG325摊铺机进行施工,2.5到3米之间为摊铺速度。碾压施工时,可选取HDO120v型振荡压路机1台、DD110型压路机2台、MRT302型胶轮压路机2台。
3、施工材料选择
沥青:根据工程实际状况,可选取AH-70基质沥青作为主要施工材料,其各项性能需与设计要求相符。
集料:粗集料多于细集料为AR-AC13橡胶沥青混合料集料的特点,为此石料可选取坚固、针片状小含量、黏附性良好的材料。如选取缓凝水泥作为填料,以此对沥青、石料黏附性有效提升。
橡胶粉:羽絮状为废旧轮胎橡胶粉表面形状,其结构对橡胶、沥青吸附十分有利。
4、拌和、运输橡胶沥青混合料
该高速公路工程选取LR2000型沥青混凝土拌合楼,筛网安设对混合料级配稳定性、经济性起决定作用。18、11、6、3毫米分别为热料仓筛网孔径的选择,混合料内粗集料具有较大比例,为此,必须对拌和楼内冷料上料速度、热料仓料位进行严格控制,做好平衡工作。60秒为拌和周期,其中8秒为干拌时间、40秒为湿拌时间,要求沥青混合料拌和完成不得出现花白料,必须具备良好均匀性。180到190摄氏度为沥青加热温度、190到200摄氏度为矿料加热温度,应在185摄氏度内有效控制混合料出厂温度。通常选取吨位较大的自卸车辆作为混合料运输车,并做好保温措施。为确保摊铺施工连续性,要求现场等待卸料的车辆必须在5辆以上。
5、摊铺橡胶沥青混合料
橡胶沥青混合料温度较低则碾压施工难易进行,为确保路面具有良好的平整性,应确保不间断摊铺施工。根据工程施工具体情况,可先将上面层沥青混合料卸下,摊铺机受料仓通过转运车运送混合料,并彻底卸料,随后将中面层沥青混合料卸除,通过转运车向摊铺机下受料仓运送,即将装满下受仓时,即可摊铺作业。摊铺施工中,需对摊铺厚度检测频率适当加大,先将中面层摊铺厚度、横坡等进行详细检查,并做好调整工作。如提高中面层熨平板高度,可人工调整工作仰角及上面层熨平板,以此保证摊铺总厚度等符合设计规定。人工调整时所需完成的摊铺长度为10米,并利用摊铺机电子液压装置对工作仰角加以控制。
6、碾压橡胶沥青混合料
橡胶沥青混凝土碾压温度的多少直接影响着橡胶沥青的黏度,随着黏度的增加,其碾压温度也会不断提升。通常情况下,170、135、90摄氏度分别为橡胶沥青混合料初压、复压与重要温度的最小值。钢轮压路机作为初压施工机械,其碾压顺序为由外到内,速度则需控制在每分钟25到33米之间,紧随摊铺机械从低到高实行2遍静压。选取胶轮压路机作为复压施工机械设备,速度每分钟需控制在58到75米,碾压次数定为2次。最后选取钢轮压路机作为最终碾压施工的主要机械,速度可控制在每分钟33到50米之间,碾压方式为静压,遍数为2遍。 7、施工接缝处理
第一,纵向施工缝处理。纵向接缝可选取2台摊铺机连成梯队联合施工,前面完成摊铺的混合料应预留一定宽度不进行碾压,通常为10到20厘米宽,并将其作为后高程基准面,重叠位置宽度为5到10厘米,通过热接缝方式进行跨接缝碾压施工,以此将缝迹消除,15厘米为上下层纵缝错开最小宽度。
第二,横向施工缝处理。通常选取平接缝的方式处理横向接缝。沿纵向方向选取直尺(3米长度)进行施工,悬臂状为摊铺段端部直尺形状,接缝位置由摊铺层、直尺脱离接触位置确定,并通过锯缝机整平铲除。连续摊铺施工中,需清理干净摊铺层锯切时存留的灰浆,并进行一定量粘层沥青的涂抹,由接缝位置利用摊铺机熨平板进行摊铺。碾压施工中横向压实可选取钢筒式压路机,由先铺路面上跨缝向新铺面层转移。
三、橡胶沥青路面施工质量控制
伴随社会主义市场经济发展速度的不断提升,我国公路工程建设事业也得到了极大的发展。为有效解决路面施工问题,满足工程建设要求。必须重视橡胶材料的选择及施工方式的应用。橡胶沥青路面施工工艺在我国高速公路工程中的广泛应用与推广,对工程建设质量提高至关重要。为此,施工企业必须规范施工流程,只有这样才能实现工程建设的社会效益与经济效益。
设计橡胶沥青混凝土配合比的方法和其他沥青混凝土的方法基本一致。都是采用马歇尔试验方法来确定混合料之间的配比。在实际道路工程中,在橡胶沥青混合料里基本都不添加矿粉,一般使用的消石灰或水泥替代,用量是1%。通常,橡胶沥青混凝土断级配的油石比例在7%~9%,开级配抗滑磨耗层油石比例在6%~8%。当然还是要根据市政道路工程的实际情况,通过试验确定具体的油石比,试验方法与其他沥青混凝土基本一致。
材料投放的顺序在很大程度上决定了混合料中各种集料分散的均匀程度,材料投放顺序的合理与否将会对沥青与集料间的裹覆是否均均匀产生严重影响。同时将密度小、质量轻樣胶颗粒加入到拌和锅后,使橡胶颗粒在混合料中很难均匀分散,致使橡胶颗粒沥青混合料容易结块成团,最终对生产出的混合料质量产生严重影响,因此在橡胶颗粒沥青混合料的生产过程中应充分重视材料的投放顺序。
四、结束语
综上所述,高速公路工程作为道路施工與交通运输经济发展的重要组成部分,其不仅关系着运输结构、运输能力变化,更推动了社会经济的可持续发展。橡胶沥青路面技术作为公路工程施工的重要环节,要求施工企业必须严格按照工程实际情况,并结合施工现场的地质条件、地形情况等因素,做好施工各项工作,才能达到施工流程的规范性、合理性,只有这样才能推动工程建设的进一步发展。
参考文献
[1] 朱文琪,刘松,黄继业,施力. 湖北武麻高速公路橡胶沥青路面设计与应用[J]. 交通科技. 2011(06).
[2] 黄卫东,李昆. 美国橡胶沥青应用调查与研究现状[J]. 公路交通科技(应用技术版). 2008(S1).
[3] 傅立欢,言明忠,蔡加忠. 公路的橡胶沥青混合料配合比设计及施工[J]. 中国新技术新产品. 2011(04).
[4] 王伟明,吴旷怀,孟繁冰,杨国良. Sasobit对温拌橡胶沥青及沥青混合料高温性能影响[J]. 广州大学学报(自然科学版). 2012(03).
[5] 石洪波,王洪国,廖克俭,丛玉凤,魏毅. 废橡胶粉改性沥青配方与工艺条件研究[J]. 石化技术与应用. 2005(04).
关键词:高速公路;橡胶沥青;路面施工;概况
公路交通的飞速发展促使了新材料、新工艺在道路建设上的应用,橡胶沥青混合料作为一种筑路材料比传统的沥青混合料有着更为优良的路用性能,同时将废旧轮胎加工成橡胶掺加到沥青混合料中也可以保护环境、节约资源。但是将橡胶加入到混合料中后会改变原有的矿料组成结构,传统的沥青混合料施工工艺已不再适用于橡胶沥青混合料,在现场铺筑实际路面时,也有必要在传统沥青路面质量控制的基础之上探索一套新的更加有效的适用于橡胶沥青路面的质量控制方法。
一、橡胶沥青的特点
橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,并在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能,是较为理想的环保型路面材料,主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中。其特点如下:
1、降低了沥青加温的温度,防止沥青的高温老化,防止接近闪点带来的不安全因素。
2、由于施工的和易性改善,明显提高了压实度,这样更增加了抗车辙能力。
3、由于可降低沥青温度,可有效节约拌和成本。
橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力,可以改善路面抗變形能力和抗疲劳开裂的性能;具有较好的高低温性能,降低了沥青对温度的敏感性;同时,橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点;开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音,大大提高路面行车安全和舒适性;橡胶沥青的应用不仅有利于环境保护,节约自然资源,还有利于改善人类的生存环境。
二、高速公路橡胶沥青路面施工技术要点分析
1、工程案例
某高速公路工程总长度为177.5公里,其主线路面大部分摊铺材料为橡胶沥青,与一般高速公路相比,该工程路面弹性增加、使用年限增多,并具有良好的抗高温、重荷能力,能够有效提升行车舒适度。
2、配置机械设备
AR15橡胶沥青加工设备:1台橡胶沥青反应釜、1套控制室、1套快速升温装置、1套搅拌装置等。
沥青拌和机械:LB2000型沥青拌和站1套。选取试拌等方式对沥青混合料各项参数加以确定,遵循配合比进行冷料进料,根据生产配合比确定热料仓,每小时冷料上料速度为160t。
洒布设备:选取橡胶沥青专用洒布车作为橡胶沥青洒布车辆,其加热温度可超过190摄氏度。
摊铺、碾压设备:选取6.25米摊铺宽度的ABG423摊铺机进行施工,超车道摊铺施工中,可选取4.25米摊铺宽度的2.5到3米为其摊铺速度ABG325摊铺机进行施工,2.5到3米之间为摊铺速度。碾压施工时,可选取HDO120v型振荡压路机1台、DD110型压路机2台、MRT302型胶轮压路机2台。
3、施工材料选择
沥青:根据工程实际状况,可选取AH-70基质沥青作为主要施工材料,其各项性能需与设计要求相符。
集料:粗集料多于细集料为AR-AC13橡胶沥青混合料集料的特点,为此石料可选取坚固、针片状小含量、黏附性良好的材料。如选取缓凝水泥作为填料,以此对沥青、石料黏附性有效提升。
橡胶粉:羽絮状为废旧轮胎橡胶粉表面形状,其结构对橡胶、沥青吸附十分有利。
4、拌和、运输橡胶沥青混合料
该高速公路工程选取LR2000型沥青混凝土拌合楼,筛网安设对混合料级配稳定性、经济性起决定作用。18、11、6、3毫米分别为热料仓筛网孔径的选择,混合料内粗集料具有较大比例,为此,必须对拌和楼内冷料上料速度、热料仓料位进行严格控制,做好平衡工作。60秒为拌和周期,其中8秒为干拌时间、40秒为湿拌时间,要求沥青混合料拌和完成不得出现花白料,必须具备良好均匀性。180到190摄氏度为沥青加热温度、190到200摄氏度为矿料加热温度,应在185摄氏度内有效控制混合料出厂温度。通常选取吨位较大的自卸车辆作为混合料运输车,并做好保温措施。为确保摊铺施工连续性,要求现场等待卸料的车辆必须在5辆以上。
5、摊铺橡胶沥青混合料
橡胶沥青混合料温度较低则碾压施工难易进行,为确保路面具有良好的平整性,应确保不间断摊铺施工。根据工程施工具体情况,可先将上面层沥青混合料卸下,摊铺机受料仓通过转运车运送混合料,并彻底卸料,随后将中面层沥青混合料卸除,通过转运车向摊铺机下受料仓运送,即将装满下受仓时,即可摊铺作业。摊铺施工中,需对摊铺厚度检测频率适当加大,先将中面层摊铺厚度、横坡等进行详细检查,并做好调整工作。如提高中面层熨平板高度,可人工调整工作仰角及上面层熨平板,以此保证摊铺总厚度等符合设计规定。人工调整时所需完成的摊铺长度为10米,并利用摊铺机电子液压装置对工作仰角加以控制。
6、碾压橡胶沥青混合料
橡胶沥青混凝土碾压温度的多少直接影响着橡胶沥青的黏度,随着黏度的增加,其碾压温度也会不断提升。通常情况下,170、135、90摄氏度分别为橡胶沥青混合料初压、复压与重要温度的最小值。钢轮压路机作为初压施工机械,其碾压顺序为由外到内,速度则需控制在每分钟25到33米之间,紧随摊铺机械从低到高实行2遍静压。选取胶轮压路机作为复压施工机械设备,速度每分钟需控制在58到75米,碾压次数定为2次。最后选取钢轮压路机作为最终碾压施工的主要机械,速度可控制在每分钟33到50米之间,碾压方式为静压,遍数为2遍。 7、施工接缝处理
第一,纵向施工缝处理。纵向接缝可选取2台摊铺机连成梯队联合施工,前面完成摊铺的混合料应预留一定宽度不进行碾压,通常为10到20厘米宽,并将其作为后高程基准面,重叠位置宽度为5到10厘米,通过热接缝方式进行跨接缝碾压施工,以此将缝迹消除,15厘米为上下层纵缝错开最小宽度。
第二,横向施工缝处理。通常选取平接缝的方式处理横向接缝。沿纵向方向选取直尺(3米长度)进行施工,悬臂状为摊铺段端部直尺形状,接缝位置由摊铺层、直尺脱离接触位置确定,并通过锯缝机整平铲除。连续摊铺施工中,需清理干净摊铺层锯切时存留的灰浆,并进行一定量粘层沥青的涂抹,由接缝位置利用摊铺机熨平板进行摊铺。碾压施工中横向压实可选取钢筒式压路机,由先铺路面上跨缝向新铺面层转移。
三、橡胶沥青路面施工质量控制
伴随社会主义市场经济发展速度的不断提升,我国公路工程建设事业也得到了极大的发展。为有效解决路面施工问题,满足工程建设要求。必须重视橡胶材料的选择及施工方式的应用。橡胶沥青路面施工工艺在我国高速公路工程中的广泛应用与推广,对工程建设质量提高至关重要。为此,施工企业必须规范施工流程,只有这样才能实现工程建设的社会效益与经济效益。
设计橡胶沥青混凝土配合比的方法和其他沥青混凝土的方法基本一致。都是采用马歇尔试验方法来确定混合料之间的配比。在实际道路工程中,在橡胶沥青混合料里基本都不添加矿粉,一般使用的消石灰或水泥替代,用量是1%。通常,橡胶沥青混凝土断级配的油石比例在7%~9%,开级配抗滑磨耗层油石比例在6%~8%。当然还是要根据市政道路工程的实际情况,通过试验确定具体的油石比,试验方法与其他沥青混凝土基本一致。
材料投放的顺序在很大程度上决定了混合料中各种集料分散的均匀程度,材料投放顺序的合理与否将会对沥青与集料间的裹覆是否均均匀产生严重影响。同时将密度小、质量轻樣胶颗粒加入到拌和锅后,使橡胶颗粒在混合料中很难均匀分散,致使橡胶颗粒沥青混合料容易结块成团,最终对生产出的混合料质量产生严重影响,因此在橡胶颗粒沥青混合料的生产过程中应充分重视材料的投放顺序。
四、结束语
综上所述,高速公路工程作为道路施工與交通运输经济发展的重要组成部分,其不仅关系着运输结构、运输能力变化,更推动了社会经济的可持续发展。橡胶沥青路面技术作为公路工程施工的重要环节,要求施工企业必须严格按照工程实际情况,并结合施工现场的地质条件、地形情况等因素,做好施工各项工作,才能达到施工流程的规范性、合理性,只有这样才能推动工程建设的进一步发展。
参考文献
[1] 朱文琪,刘松,黄继业,施力. 湖北武麻高速公路橡胶沥青路面设计与应用[J]. 交通科技. 2011(06).
[2] 黄卫东,李昆. 美国橡胶沥青应用调查与研究现状[J]. 公路交通科技(应用技术版). 2008(S1).
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