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摘要:本文主要针对科特底瓦国家公路沥青砂路面施工技术进行阐述,针对施工的要点及质量控制关键点进行总结,从而为国内从事无添加料的沥青砂路面施工提供经验。
关键词:沥青砂 配合比 质量控制
0 引言
沥青砂路面在我国公路建设中极少使用,因此,我国缺乏沥青砂施工方面的经验。科特迪瓦共和国所有道路的面层均采用沥青砂铺筑,有着丰富的实践经验,因此对我国公路的建设具有一定的指导作用。
1 工程概况
由我公司承建的科特底瓦国130公路全长130km,路面面层厚4cm、7.4m宽沥青砂双向单车道和2cm厚沥青砂路肩。路面基层18cm厚7.6m宽4%水泥稳定红土砾石;路面底基层20cm厚11.0~12.0m红土砾石。科特迪瓦共和国位于非洲西部,雨旱季极其分明,属热带草原和沙漠带气候,较干燥炎热,除雨季有阵滂雨造成房屋倒塌等小灾外,几乎没有台风、地震、水灾等其它自然灾害。
2 沥青砂路面的特点及适用性
①沥青砂路面具有良好的实用性;
②沥青砂可以延长原有路面的使用寿命;
③沥青砂铺筑面更为合理、经济、适用、美观;
④天然砂材料丰富且开采、运输成本较低,修筑沥青砂路面是发展沥青路面的良好途径;
⑤适合铺筑沥青砂面层的道路,可节约造价,降低成本;
⑥沥青砂面层使用期限较长,在平整度、美观性、质量方面独具优势;
⑦沥青砂面層的厚度一般2~4cm;
⑧沥青砂面层下的基层,应采高强度以及刚性和防水性能良好的稳定料基层。
3 沥青砂的材料要求
沥青砂混合料是在一定状态下,将各种粒径的砂材料和一定比例的沥青经过充分混合拌制而成。
3.1 砂材料
①沥青砂用砂可采用天然砂;
②为确保稳定性,选用带有棱角的砂。通过掺加机制砂的方法提高沥青砂的稳定性;
③确保砂干净、无杂物,塑性指数为零,砂当量要大于40,有机物含量低于0.5%;
④砂的级配,表一中、科两国的砂级配比较,稳定度及孔隙率不符合规定要求如表二所示:
为了确保用砂质量,要求均匀系数在5~20之间(均匀系数=D60/D10,D60为通过率为60的筛孔直径、D10为通过率为10的筛孔直径),同时曲度系数在1~3之间(曲度系数=(D30)2/(D10*D60))。
3.2 沥青
科特迪瓦共和国根据实践经验,对沥青砂的沥青质量,如表三所示:
3.3 填料
在科特迪瓦,沥青砂中一般不掺加各类填料,主要原因是:
①不掺加填料的沥青砂也能达到规范要求;
②不掺加填料的沥青砂造价要低;
③过多的填料会影响沥青砂的性能以及使用寿命。
3.4 沥青砂混合料的技术指标及其要求
在科特迪瓦,通过哈费试验、马歇尔试验对沥青砂混合料进行检测,各项技术指标及要求如下:
哈费试验:①60℃的稳定度>7kN;
②使用天然砂压实度88%~96%;
③掺加石屑压实度90%~96%。
马歇尔试验:①60℃的稳定度>3kN;
②压实度>87%。
4 沥青砂混合料配合比确定方法
对沥青砂配合比试验采用哈费试验和马歇尔试验进行对比,沥青砂混合料级配如表四所示,试验结果如表五所示:
稳定度:
稳定度是试件在60℃条件下,哈费试验通过承受纵向压力破坏而获得,而马歇尔试验通过承受侧向压力破坏而获得。
砂稳定度标准值:
科特迪瓦:哈费试验稳定度标准≥7kN;
马歇尔试验稳定度标准≥3kN。
中国:哈费试验标准没有;
马歇尔试验稳定度标准:高速公路、一级公路要求稳定度≥8KN,其他等级公路稳定度≥5KN,人行道、非机动车道稳定度≥3kN。
最佳沥青用量:
如表5所示,借助哈费试验得出最佳沥青外掺用量为7%(内掺6.5%),而通过马歇尔试验得出最佳沥青外掺用量为7.3(内掺6.8%)。
空隙率:
在同为6.8%外掺沥青用量的前提下,哈费试验的空隙率为9.3%,马歇尔试验的孔隙率为10.0%。
富度模数指标:
在法国及非洲法语国家,借助富度模数用来鉴定沥青砂混合料质量,表示沥青混合料中沥青膜的厚度。计算方式为:沥青膜的厚度等于沥青用量(重量百分比)与集料比表面积(m2/kg)的5次根的比值。在科特迪瓦,沥青砂的富度模数在3.5~4.0之间。
5 沥青砂面层施工质量检验及缺陷分析
①质量检验
检查内容涉及沥青含量、混合料温度、厚度、表观等。
②摊铺中的质量缺陷及防治对策
质量缺陷有:厚度不均匀、平整度差出现台阶、混合料离析、裂纹、拉沟等。
防止对策:
a对基层砼路面在其凹陷处预先铺上一层混合料,并予以压实。
b调整厚度调节器使之与速度相匹配。
c确保熨平板地面完整。
d确保混合料质量稳定。
e施工温度控制在130~145℃之间。
③为了提高路面平整度,摊铺作业要连续稳定。
④混合料未压实之前,任何人员不得踩踏。
6 沥青砂的压实
6.1 碾压质量
通过压实进而提高沥青混合料的强度、稳定性及抗疲劳特性。压实工作主要涉及碾压机械的选型与组合、压实温度、速度、遍数、压实方式的确定及特殊路段的压实。
6.2 应注意的其它问题
在碾压过程中,确保正常的碾压温度范围,压路机就要紧跟摊铺机。压路机作业中,驱动轮靠近摊铺机,减少波纹热裂缝,静压中,确保压路机滚轮湿润。
6.3 压实的关键技术
①碾压温度:普通沥青混合料的初压温度不低于130℃。
②选择合理的振频和振幅:振动压路机的振频在35~50Hz之间,沥青的振幅在0.3~0.8mm间选择。
③根据沥青混合料的特性选择压实方式。
7 结束语
本文针对科特底瓦国家130公路沥青砂路面施工过程技术质量控制,针对无添加料的2~4cm沥青砂面层进行施工技术研究,总结了适合缺少石料的施工区域沥青砂的施工技术经验,为国内从事沥青砂施工提供了较熟练的技术经验。
参考文献:
[1]JTGF40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].
[2]科特迪瓦国家沥青路面施工技术标准[S].
[3]陈尚铎.科特迪瓦的沥青砂路面施工经验[J].国外公路,1988(04).
关键词:沥青砂 配合比 质量控制
0 引言
沥青砂路面在我国公路建设中极少使用,因此,我国缺乏沥青砂施工方面的经验。科特迪瓦共和国所有道路的面层均采用沥青砂铺筑,有着丰富的实践经验,因此对我国公路的建设具有一定的指导作用。
1 工程概况
由我公司承建的科特底瓦国130公路全长130km,路面面层厚4cm、7.4m宽沥青砂双向单车道和2cm厚沥青砂路肩。路面基层18cm厚7.6m宽4%水泥稳定红土砾石;路面底基层20cm厚11.0~12.0m红土砾石。科特迪瓦共和国位于非洲西部,雨旱季极其分明,属热带草原和沙漠带气候,较干燥炎热,除雨季有阵滂雨造成房屋倒塌等小灾外,几乎没有台风、地震、水灾等其它自然灾害。
2 沥青砂路面的特点及适用性
①沥青砂路面具有良好的实用性;
②沥青砂可以延长原有路面的使用寿命;
③沥青砂铺筑面更为合理、经济、适用、美观;
④天然砂材料丰富且开采、运输成本较低,修筑沥青砂路面是发展沥青路面的良好途径;
⑤适合铺筑沥青砂面层的道路,可节约造价,降低成本;
⑥沥青砂面层使用期限较长,在平整度、美观性、质量方面独具优势;
⑦沥青砂面層的厚度一般2~4cm;
⑧沥青砂面层下的基层,应采高强度以及刚性和防水性能良好的稳定料基层。
3 沥青砂的材料要求
沥青砂混合料是在一定状态下,将各种粒径的砂材料和一定比例的沥青经过充分混合拌制而成。
3.1 砂材料
①沥青砂用砂可采用天然砂;
②为确保稳定性,选用带有棱角的砂。通过掺加机制砂的方法提高沥青砂的稳定性;
③确保砂干净、无杂物,塑性指数为零,砂当量要大于40,有机物含量低于0.5%;
④砂的级配,表一中、科两国的砂级配比较,稳定度及孔隙率不符合规定要求如表二所示:
为了确保用砂质量,要求均匀系数在5~20之间(均匀系数=D60/D10,D60为通过率为60的筛孔直径、D10为通过率为10的筛孔直径),同时曲度系数在1~3之间(曲度系数=(D30)2/(D10*D60))。
3.2 沥青
科特迪瓦共和国根据实践经验,对沥青砂的沥青质量,如表三所示:
3.3 填料
在科特迪瓦,沥青砂中一般不掺加各类填料,主要原因是:
①不掺加填料的沥青砂也能达到规范要求;
②不掺加填料的沥青砂造价要低;
③过多的填料会影响沥青砂的性能以及使用寿命。
3.4 沥青砂混合料的技术指标及其要求
在科特迪瓦,通过哈费试验、马歇尔试验对沥青砂混合料进行检测,各项技术指标及要求如下:
哈费试验:①60℃的稳定度>7kN;
②使用天然砂压实度88%~96%;
③掺加石屑压实度90%~96%。
马歇尔试验:①60℃的稳定度>3kN;
②压实度>87%。
4 沥青砂混合料配合比确定方法
对沥青砂配合比试验采用哈费试验和马歇尔试验进行对比,沥青砂混合料级配如表四所示,试验结果如表五所示:
稳定度:
稳定度是试件在60℃条件下,哈费试验通过承受纵向压力破坏而获得,而马歇尔试验通过承受侧向压力破坏而获得。
砂稳定度标准值:
科特迪瓦:哈费试验稳定度标准≥7kN;
马歇尔试验稳定度标准≥3kN。
中国:哈费试验标准没有;
马歇尔试验稳定度标准:高速公路、一级公路要求稳定度≥8KN,其他等级公路稳定度≥5KN,人行道、非机动车道稳定度≥3kN。
最佳沥青用量:
如表5所示,借助哈费试验得出最佳沥青外掺用量为7%(内掺6.5%),而通过马歇尔试验得出最佳沥青外掺用量为7.3(内掺6.8%)。
空隙率:
在同为6.8%外掺沥青用量的前提下,哈费试验的空隙率为9.3%,马歇尔试验的孔隙率为10.0%。
富度模数指标:
在法国及非洲法语国家,借助富度模数用来鉴定沥青砂混合料质量,表示沥青混合料中沥青膜的厚度。计算方式为:沥青膜的厚度等于沥青用量(重量百分比)与集料比表面积(m2/kg)的5次根的比值。在科特迪瓦,沥青砂的富度模数在3.5~4.0之间。
5 沥青砂面层施工质量检验及缺陷分析
①质量检验
检查内容涉及沥青含量、混合料温度、厚度、表观等。
②摊铺中的质量缺陷及防治对策
质量缺陷有:厚度不均匀、平整度差出现台阶、混合料离析、裂纹、拉沟等。
防止对策:
a对基层砼路面在其凹陷处预先铺上一层混合料,并予以压实。
b调整厚度调节器使之与速度相匹配。
c确保熨平板地面完整。
d确保混合料质量稳定。
e施工温度控制在130~145℃之间。
③为了提高路面平整度,摊铺作业要连续稳定。
④混合料未压实之前,任何人员不得踩踏。
6 沥青砂的压实
6.1 碾压质量
通过压实进而提高沥青混合料的强度、稳定性及抗疲劳特性。压实工作主要涉及碾压机械的选型与组合、压实温度、速度、遍数、压实方式的确定及特殊路段的压实。
6.2 应注意的其它问题
在碾压过程中,确保正常的碾压温度范围,压路机就要紧跟摊铺机。压路机作业中,驱动轮靠近摊铺机,减少波纹热裂缝,静压中,确保压路机滚轮湿润。
6.3 压实的关键技术
①碾压温度:普通沥青混合料的初压温度不低于130℃。
②选择合理的振频和振幅:振动压路机的振频在35~50Hz之间,沥青的振幅在0.3~0.8mm间选择。
③根据沥青混合料的特性选择压实方式。
7 结束语
本文针对科特底瓦国家130公路沥青砂路面施工过程技术质量控制,针对无添加料的2~4cm沥青砂面层进行施工技术研究,总结了适合缺少石料的施工区域沥青砂的施工技术经验,为国内从事沥青砂施工提供了较熟练的技术经验。
参考文献:
[1]JTGF40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].
[2]科特迪瓦国家沥青路面施工技术标准[S].
[3]陈尚铎.科特迪瓦的沥青砂路面施工经验[J].国外公路,1988(04).